Uso da transglutaminase na qualidade reológica e textural de pães de farinha de trigo e centeio

Abstract

O centeio não forma glúten como o trigo, o que representa um problema na panificação. Por isso, foram desenvolvidas formulações de pães de farinha de trigo branca (FTB) e farinha de centeio integral (FCI), para verificar o seu desempenho reológico com a adição da enzima transglutaminase (TGase) em concentrações de 85 ppm e 140 ppm. A FCI destaca-se pela sua concentração de Amido Total (71,4%) de caráter bimodal, Fibras Insolúveis (11,6%) e Proteínas Totais (10,12%), bem diluídas em meio a resíduos de farelo. Os tratamentos enzimáticos afetam consideravelmente os parâmetros verificados por RVA, aumentando a estabilidade da pasta em excesso de água sob aquecimento e resfriamento de acordo com o aumento da concentração da enzima. Melhoraram as propriedades extensográfica de Resistência à Extensão (Re), Extensibilidade (E) e Energia (A) com 85 ppm, sugerindo que as concentrações moderadas de TGase são mais efetivas, enquanto as concentrações mais elevadas reduzem esses efeitos em uma massa formulada com 57% de água. A análise de Oscilação por Varredura de Frequência e a Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) descreveram, respectivamente, um aprimoramento no módulo elástico (G') de até 35,26% a 1Hz de frequência com 140 ppm de composto enzimático, e evidente interferência da resistência térmica em DSC, segundo o qual as formulações contendo maior percentual de FTB a 85 ppm absorvem mais energia térmica (-0,0028 W/g), devido à presença de moléculas maiores e mais estáveis. Os dados observados na massa crua tratada com 85 ppm alinham-se com os resultados qualitativos dos pães assados que apresentaram maior Volume Específico (8,64 cm3/g) e menor Densidade (0,11 g/cm3) em amostras com 90% de FTB e 10% de FCI a 85 ppm. Os resultados de perfil de textura do pão assado (TPA) mostram melhorias significativas em Firmeza, Fraturabilidade, Adesividade, Coesividade e Resiliência com a adição de TGase, especialmente em formulações com maiores proporções de FTB. A enzima também afeta a Luminosidade (l*) e a Cromaticidade (a* e b*), melhorando o aspecto visual comum em pães ricos em farelo, tornando-os mais claros. O aperfeiçoamento das características reológicas e texturais deve-se à reticulação das proteínas, promovidas pela TGase, por meio de ligações covalentes que formam o complexo glutamina-lisina. Este estudo fornece uma base para futuras otimizações de receitas de pães mistos de trigo e centeio, e abrem janelas para produtos formulados com centeio, que atendam a necessidade do mercado e dos consumidores que buscam produtos de qualidade e ricos em nutrientes.

Abstract: Rye does not form gluten like wheat, which presents a challenge in baking. Therefore, formulations of breads made from white wheat flour (WWF) and whole rye flour (WRF) were developed to assess their rheological performance with the addition of the enzyme transglutaminase (TGase) at concentrations of 85 ppm and 140 ppm. WRF stands out for its concentration of Total Starch (71.4%) with a bimodal character, Insoluble Fibers (11.6%), and Total Proteins (10.12%), well-dispersed among bran residues. The enzymatic treatments significantly affect the parameters verified by RVA, increasing the paste stability in excess water during heating and cooling as the enzyme concentration increases. The extensograph properties of Resistance to Extension (Re), Extensibility (E), and Energy (A) improved with 85 ppm, suggesting that moderate TGase concentrations are more effective, while higher concentrations reduce these effects in dough formulated with 57% water. The Frequency Sweep Oscillation analysis and Differential Scanning Calorimetry (DSC) described, respectively, an improvement in the elastic modulus (G') of up to 35.26% at 1Hz frequency with 140 ppm of the enzymatic compound, and clear interference with thermal resistance in DSC, showing that formulations with a higher percentage of WWF at 85 ppm absorb more thermal energy (-0.0028 W/g) due to the presence of larger and more stable molecules. The data observed in the raw dough treated with 85 ppm align with the qualitative results of the baked breads, which showed a higher Specific Volume (8.64 cm3/g) and lower Density (0.11 g/cm3) in samples with 90% WWF and 10% WRF at 85 ppm. The Texture Profile Analysis (TPA) of the baked bread showed significant improvements in Firmness, Fracturability, Adhesiveness, Cohesiveness, and Resilience with the addition of TGase, especially in formulations with higher proportions of WWF. The enzyme also affects Lightness (L*) and Chromaticity (a* and b*), enhancing the visual appearance common in bran-rich breads, making them lighter. The improvement of rheological and textural characteristics is due to protein cross-linking, promoted by TGase through covalent bonds forming the glutamine-lysine complex. This study provides a foundation for future optimizations of mixed wheat and rye bread recipes and opens opportunities for rye-based products that meet the needs of the market and consumers seeking quality, nutrient-rich products.