Efecto del proceso en la elaboración de merengues
Resumen
Históricamente los alimentos aireados han sido consumidos desde principios de la civilización, un caso interesante es el de los merengues, que lograron alta popularidad en el siglo XVIII cuando el azúcar de caña estaba a disponible y se logró la estabilidad de sus espumas. Las espumas son dispersiones coloidales de un gas, o mezcla de gases, suspendidos en una fase dispersa formada por un líquido viscoso o semisólido. En la mayoría de las espumas alimenticias el gas es aire. El líquido rodea a las burbujas de aire y las separa una de otra. Esta barrera o pared líquida recibe el nombre de lamela. Para describir lo que sucede en la elaboración más básica de merengues, es posible destacar algunos eventos. Se conoce con detalle que la clara de huevo está constituida por un gran número de proteínas, las cuales, son el componente principal de esta parte del huevo. Dentro de este grupo de proteínas se encuentra la ovoalbúmina, la predominante, que presenta una clara capacidad para formar espumas, por lo que es frecuentemente usada como ingrediente o agente espumante en la industria alimentaria.
Palabras clave: merengue, espuma, textura, microestructura
Abstract
Historically aerated foods have been consumed since the beginning of civilization, an interesting case is the meringues, which achieved high popularity in the eighteenth century when sugarcane was available and was stabilized its foams. Foams are colloidal dispersions of a gas or mixture of gases, suspended in a dispersed phase formed by a viscous liquid or semi-solid liquid. In most food foams the gas is air. The liquid surrounds the air bubbles and separates them from each other. This barrier or liquid wall is called lamella. To describe what happens in the most basic elaboration of meringues, it is possible to highlight some events. It is known in detail that egg white consists of a large number of proteins, which are the main component of this part of the egg. The ovoalbumin is the predominated protein, which has a clear ability to form foams, and is therefore frequently used as an ingredient or foaming agent in the food industry.
Keywords: meringue, foam, texture, microstructure
Introducción
La clara de huevo de gallina es utilizada ampliamente en la industria alimentaria para la elaboración de múltiples productos aireados (Valdivia, 2014), usando azúcar como agente estabilizante. Las espumas son dispersiones coloidales de un gas, o mezcla de gases, suspendidos en una fase dispersa formada por un líquido viscoso o semisólido (Santacruz, et al, 2015).
En general, las espumas de albúmina de huevo consisten en un aire discontinua fase que se dispersa dentro de un continuo de líquido y son producidos batiendo (Tyapkova, et al, 2016).
El merengue es una producto obtenido a partir de del batido de la clara de huevo mediante un batido mecánico, hasta llevar la clara a un punto de nieve en donde la espuma es estable y tiene la capacidad de mantener su forma, para posteriormente agregar el azúcar lentamente mientras se sigue con el batido, hasta que mesclar por completo y por último se lleva a cabo un horneado para secar la espuma y poder analizarse (Valdivia, 2014). Existen tres tipos de merengues, el francés, el italiano y el suizo (Vega & Sanghvi, 2012).
Espumas
Las espumas son dispersiones coloidales de un gas, o mezcla de gases, suspendidos en una fase dispersa formada por un líquido viscoso o semisólido (Santacruz, et al, 2015). En la mayoría de las espumas alimenticias el gas es aire. El líquido rodea a las burbujas de aire y las separa una de otra. Esta barrera o pared líquida recibe el nombre de lamela. Si la espuma es estable debe existir una disminución de la tensión superficial entre la lamela y el aire que la rodea. El diámetro de las burbujas de espuma varía en tamaño desde 1µm hasta varios milímetros (Zmudzinski, et al, 2014). Las espumas tienden a ser inestables por razones termodinámicas. Para lograr estabilidad en las espuma, es necesario que el tamaño de las lamelas esté en el rango de 0.2 a 1 µm; cuando ésta es menor de 0.05µm, el sistema se vuelve muy inestable debido a que existe una gran difusión de gas a través de las paredes de las burbujas, lo que ocasiona su ruptura. Las lamelas además deben presentar una rigidez y elasticidad adecuada para no fracturarse al colisionar entre sí. En la figura 1 se muestra esquemáticamente la estructura de una espuma.
Según el tamaño de las burbujas y el espesor de la lamela, una espuma tendrá casi la consistencia de la fase dispersante o será tan ligera como la fase gaseosa dispersa. Las burbujas reflejan la luz, lo que da una apariencia opaca a la espuma. Espumas alimenticias comunes son la crema batida, merengues, malvaviscos, miga de pan, pasteles, espuma de cerveza y helado.
Otra forma de dar estabilidad a las burbujas de una espuma es adicionando un agente estabilizante o tensoactivo. Su principal función es disminuir la tensión superficial entre el aire y la lamela. Las proteínas son buenos estabilizantes de espumas. Al adicionarse a una espuma se concentran en la interface. La formación de espumas con proteínas para que oriente sus aminoácidos hidrófobos hacia el interior de la burbuja y los hidrófilos hacia el exterior, en contacto con la fase acuosa (Badui, 2013).
En general, las espumas de albúmina de huevo consisten en un aire discontinua fase que se dispersa dentro de un continuo de líquido y son producidos batiendo (Tyapkova, et al, 2016).
Los beneficios de los alimentos aireados incluyen:
- Reducción de la densidad y el aumento de volumen.
- Mejorar la palatabilidad y atractivo sensorial (suavidad, ligereza, crujencia).
- Creación de nuevas texturas y estructuras.
- Reducción en la intensidad de sabores.
- El atrapamiento de compuestos de aroma y su posterior entrega para el olfato retronasal, la mejora de la percepción del sabor.
- El atractivo estético.
- El atractivo mercado de la publicidad y de las burbujas (Campbell, 2016).
Las propiedades de textura, como la “suavidad”, lo “ligero” y la “porosidad” en los alimentos que contienen espumas, están determinadas por el tamaño, la forma y la distribución de los sistemas o de las partículas suspendidas denominadas coloides. Se utilizan frecuentemente por la textura que pueden conferir a un alimento, resultado de sus particulares propiedades “reológicas”, entendiendo por éstas las que dan a una sustancia la capacidad para fluir. En particular, son atractivas aquellas que combinan las propiedades de un fluido y un sólido con una densidad extremada¬mente baja. En este punto vale la pena hacer énfasis en las densidades tan bajas que se pueden alcanzar al elaborar alimentos espumosos: por ejemplo, los merengues pueden contener una cantidad de aire atrapado que representa hasta el 90% de su estructura, es decir, los componentes que serán digeridos constituyen sólo el 10% de lo que nos llevamos a la boca. En términos cuantitativos, los ingredientes de un merengue, una vez mezclados, presentan una densidad de 1.55 g/cm3 pero una vez que se introduce el aire disminuye hasta 0.17 g/cm3, es decir, se vuelve casi 10 veces más ligero (Valdivia, 2014; Dollet & Raufaste, 2014).
Tablas 1-2 ilustran la amplia gama de alimentos y gaseosas alusión a los retos de su fabricación en la industria o en la cocina doméstica. La mayoría de procesamiento de alimentos, ya sea doméstico o comercial, tiene que ver con la creación de texturas deseables, distintivos, o novedosas, junto con sabores agradables y un aspecto atractivo (Campbell, 2016).
Formación de merengues
Para describir lo que sucede en la elaboración más básica de merengues, es posible destacar algunos eventos. Se conoce con detalle que la clara de huevo está constituida por un gran número de proteínas, las cuales, son el componente principal de esta parte del huevo. Dentro de este grupo de proteínas se encuentra la ovoalbúmina, la predominante, que presenta una clara capacidad para formar espumas, por lo que es frecuentemente usada como ingrediente o agente espumante en la industria alimentaria (Du, Prokop & Tanner, 2002). Ésta tiene una composición de aminoácidos que resulta balanceada en residuos hidrofóbicos e hidrofílicos, apropiadamente distribuidos a lo largo de la cadena de proteína (Campbell & Mougeot, 1999). Mezclar en el punto de punto de nieve (aún espumas brillantes que no caigan y se aferran a la taza).el merengue francés se elabora realizando el batido a de las claras de huevo hasta llevarlas a un punto de nieve y posteriormente se le agrega el azúcar lentamente hasta que quede completamente mesclada y finalmente se lleva a un horneado, en la versión italiana, las yemas son mezcladas a la etapa de punto de nieve y luego, sin dejar de batir, se añade lentamente una cochura (jarabe de azúcar en agua con un punto de ebullición aproximadamente a 114 ° C) y la mezcla se bate hasta que se enfríe (aprox. 5-10 min), el suizo, o merengue cocido, se prepara batiendo claras de huevo, un ácido y el azúcar en un recipiente que se calienta por medio de un baño maría hasta que una espuma rígida es formada. La espuma se retira a continuación del calor y se bate hasta que se enfríe (Vega & Sanghvi, 2012).
Cuando se elabora merengue, lo que sucede es que esta proteína, que tiene forma globular, se desdobla y es adsorbida rápidamente en la interface aire/agua, al mismo tiempo que demuestra la habilidad de orientar sus grupos hidrofílicos e hidrofóbicos, los primeros hacia la lamela acuosa y los segundos hacia el aire formando millones de pequeñas burbujas. En este punto se establecen fuertes interacciones a través de los grupos de aminoácidos de las moléculas de proteínas localizadas en la capa que rodea a las burbujas de aire. Se ha establecido que esencialmente, la ovoalbúmina estabiliza la película formada mediante enlaces disulfuro (Campbell y Mougeot, 1999). El paso siguiente en el proceso, y todavía con agitación, la adición de azúcar, lo cual provoca que el agua que está en la película atrapada en la proteína, ahora, disuelve al azúcar y se forma un complejo proteína-agua-azúcar. Esto permite que la película del complejo formado alrededor de las burbujas, sea muchas veces más estable, debido a que la azúcar hidratada actúa como anclaje en el complejo, evitando la pérdida de estructura o coalescencia de las burbujas formadas (Valdivia, 2014).
Tabla 1: Bases para la clasificación de los alimentos aireados, con ejemplos
| Tipo de alimento | Aparición histórica | Procesos de aireación (en orden aproximado de aparición histórica) | Estabilidad | Mecanismos de estabilización | Principales gases de aireación |
| Productos horneados y pan Chocolate y confitería Espumas lácteas Espumas a base de huevo Cereales de desayuno Productos Snack Bebidas Diversos |
Antiguo (4000-1000 a.C.): pan, cerveza, vino. Época clásica y Edad Media (1000 aC-1000 d.C.): algunos nuevos alimentos aireados. Medieval (1000-1492): Queso suizo, obleas, galletas, kumis, palomitas de maíz (aztecas). Era de los descubrimientos (1492-1800): pasteles, galletas, bollos, pan, crema batida, helados, espumas de huevo, cerveza burbujeante, vinos espumosos, soda. Revolución Industrial (1800-1900): polvos horneados, cruasanes, rosquillas, helados, pastel de ángel, bizcocho, sabayón, bebidas gaseosas. Edad Moderna (1900-1950): cono de helado, nata montada instantánea, crema de café expreso y capuchino, Pavlova, chicle, chocolate airado, cereales para el desayuno, papas fritas, cereales y aperitivos extruidos, desarrollos de masas mecánicamente. Recientes (1950-presente): proceso de pan Cherleywood, margarina batida, widgets, Nescafe´ espuma Booster. |
Fermentación. Azotar (baja densidad). Mezcla (alta densidad). Generación de vapor y expansión térmica durante la cocción lenta. Atrapamiento entre capas. Fritura. Crecimiento por agente químico. Rápido calentamiento en seco. Inyección de gas (incluyendo la inyección de vapor). Expansión por extrusión. Golpes de presión. Soplar. Expansión de vacío. Liberación de presión repentina. Gas disuelto en una matriz vítrea. |
Segundos: espumas de champán. Minutos: espumas de cerveza, crema de café expreso y capuchino. Horas: batidos, crema batida, batidos de leche. Días: pan, crema batida. Semanas: tortas. Meses: chocolate, cereales, queso suizo, galletas, helados. Años: merengue, galletas, dulces, pasteles de arroz. |
Proteínas: espumas de huevo, espuma de cerveza y vino, productos de panadería, crema de café expreso y capuchino. Cristales de grasa: crema batida. Cristales de hielo: helados, postres congelados. Emulsionantes: batidos de leche. De alta viscosidad, semisólidos: batidos, postres lácteos, mousses, Matriz solidad:
|
Dióxido de carbono:
Vapor: crema café expreso y capuchino, panes sin levadura, palomitas de maíz, masa de hojaldre, arroz inflado, copos de maíz. |
Tabla 2: Métodos de aireación primarios utilizados con diferentes tipos de alimentos
| Tipos de alimentos Procesos de aireación |
Productos horneados | Productos lácteos | Productos de huevo | Chocolates y productos de confitería. | Cereales para el desayuno y snacks | Bebidas | Otros |
| Fermentación Agitación Pasta y mezcla de pasta Calentamiento lento en seco/hornear (generación de vapor y expansión térmica) Calentamiento rápido en seco (generación de vapor y expansión térmica) |
|
|
|
|
|
|
|
| Tipos de alimentos Procesos de aireación |
Productos Horneados |
Productos lácteos |
Productos de huevo |
Chocolates y productos de confitería. |
Cereales para el desayuno y snacks |
Bebidas |
Otros |
| Fritura Gasificantes Atrapamiento, tracción. Inyección de gas Extrusión Golpes de presión Soplar Expansión de vacío Liberación de presión repentina Gas disuelto en una matriz vítrea, presente en la disolución. |
|
|
|
|
|
|
Fuente: Campbell, 2016
Proteínas del huevo
El huevo está constituido por 10.5% de cáscara en tanto la parte comestible está formada por 58.5% de albumen o clara y 31% de yema, cuyos componentes son proteínas y lípidos que les confieren alto valor nutritivo.
Sacarosa
La sacarosa (β-D-fructofuranosil-α-D-glucopiranosa) llamada comúnmente “azúcar”, está integrada por una glucosa cuyo carbono aldehído se una al cetónico de la fructosa, estableciendo un enlace glucosídico β (1,2) que impide que este disacárido sea reductor por carecer de grupos aldehído o cetona libres; además no exhibe mutarotación.
Referencias
Badui-Dergal, S. (2013). Química de los alimentos. (5ª. Ed). México. Pearson.
Campbell, G.M. (2016). Aerated Foods. Encyclopedia of Food and Health. 51-60. doi:10.1016/B978-0-12-384947-2.00012-X
Campbell, G.M. y Mougeot, E. (1999). Creation and Characterization of Aerated food products, Trends in Food Science & Technology, 10, 283-296.
Du, L. Prokop, A. y Tanner, R. (2002). Effect of Denaturation by Preheating on the Foam. Fractionation Behavior of Ovalbumin. Journal off Colloid and Interface Science. 248. 487-492.
Dollet, B., y Raufaste, C. (2014). Rheology of aqueous foams. Comptes Rendus Physique. 15, 731-747.
Santacruz, V., Santacruz, C., y Laguna, J. (2015). Physical characterization of freeze-dried foam prepared from aloe vera gel and guar gum. Vitae, Revista de la facultad de ciencias farmacéuticas y alimentarias. 22, 75-86
Tyapkova, O., Siefarth, C., Schweiggert-Weisz, U., Beauchamp, J., Buettner. A. y Bader-Mittermaier, S. (2016). Flavor release from sugar-containing and sugar-free confectionary egg albumen foams. LWT – Food science and technology. 69, 538-545.
Valdivia, M. (2014). Espuma en alimentos. Revista digital universitaria. Recuperado de: http://www.revista.unam.mx/vol.15/num5/art34/art34.pdf
Vega, C., y Sanghvi, A. (2012).Cooking Literacy: Meringues as Culinary Scaffoldings. Food Biophysics. 7, 103-113.
Zmudzinski, D., Ptaszek, P., Kruk, J., Kaczmarczyk, K., Roznowski, W., Berski, W., Ptaszek, A. y Grzesik. (2014). The role of hydrocolloids in mechanical properties of fresh foams based on egg white proteins. Journal of food engineering. 121, 128-134.
[a] Instituto de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Av. Rancho Universitario s/n Km 1. Tulancingo de Bravo, Hidalgo. C.P 43600, México.
Compartir en: