Origen
Junto con la lignina, los betaglucanos y la celulosa, los arabinoxilanos son fibras naturales que forman la composición normal de las paredes celulares de los tejidos vegetales. Se encuentran en el trigo, el sorgo, el arroz, la avena, el maíz y muchos otros cereales.
Al igual que la amilosa en el almidón, los AX consisten en un esqueleto lineal de residuos de D-xilosa que están unidos por enlaces glucosídicos β-(1-4) con residuos de arabinosa únicos unidos a la cadena de xilosa como ramas. Algunas de las cadenas laterales de arabinosa están esterificadas con ácido ferúlico.
Función
A pesar de su baja cantidad en harina (2,0–3,0%), los AX desempeñan múltiples funciones al interactuar con el agua y la matriz del gluten. La alta capacidad de absorción de agua de los AX en la harina subraya su papel funcional en la panificación.
La funcionalidad de los AX es consecuencia de sus características, que incluyen:
- Solubilidad en agua
- Construcción de viscosidad
- Capacidad de retención de agua
- Propiedades gelificantes
- Fuente de fibra dietética
Los AX se clasifican como solubles en agua (es decir, extraíbles en agua) o insolubles en agua (no extraíbles en agua). En el endospermo almidonado, alrededor del 25 % de los AX son
extraíble con agua (WE-AX). El 75 % restante de la fracción no extraíble con agua (WU-AX) tiene esencialmente la misma estructura que WE-AXS pero con un peso molecular mucho más alto.
Arabinoxilanos no extraíbles en agua (WU-AXs)
Los WU-AX son casi exclusivamente xilanos que forman conformaciones altamente organizadas con otras cadenas de xilanos a través de enlaces de hidrógeno. Los WU-AX se retienen profundamente en las paredes celulares mediante interacciones covalentes y no covalentes entre otros arabinoxilanos.
Los WU-AX contienen grandes cantidades de agua en su superficie molecular, pero son muy insolubles en ella. Los WU-AX están presentes en fragmentos discretos de la pared celular que pueden formar barreras físicas para la agregación óptima de proteínas y pueden interferir con la formación de una matriz de gluten fuerte durante la mezcla.
Se cree que forman intrusiones en las celdas de gas y absorben una gran cantidad de agua, que en consecuencia no está disponible para el desarrollo del gluten y la formación de una película líquida (laminillas). A medida que la masa se expande durante la fermentación y el horneado, los WU-AX tienen un efecto perturbador en la estabilidad de la espuma de gas, lo que afecta el aumento de volumen y la elasticidad del horno.
Arabinoxilanos extraíbles en agua (WE-AX)
Se cree que la porción soluble en agua, es decir, extraíble en agua (WE-AXs), está débilmente unida a la superficie de la pared celular.
Cuando las xilanasas se utilizan para la despolimerización parcial y controlada de WU-AX (es decir, la transformación de WU-AX en WE-AX), fortalecen la masa y confieren un efecto estabilizador en la estructura de la burbuja de gas.
Solicitud
Junto con otros polímeros funcionales, almidón y proteína, los arabinoxilanos participan en la absorción general de agua durante la mezcla. La siguiente tabla ayuda a visualizar el impacto de los AX en la capacidad de la harina para retener agua y transformarse en masa al mezclarla en el farinógrafo:
| Componente de harina | % Peso de harina (g/100 g harina) | Capacidad de retención de agua (gH2 O/g polímero seco) | % de absorción total (gH2 O/ 100 g de harina) | Distribución de agua en masa (%) |
|---|---|---|---|---|
| Almidón intacto | 63,00 | 0,35 | 22,05 | 32,57 |
| Almidón dañado | 6,50 | 1,75 | 11,38 | 16,80 |
| WU-AX | 1,40 | 10,00 | 14,00 | 20,68 |
| WE-AX | 0,60 | 5,00 | 3,00 | 4,43 |
| Proteínas de gluten | 12,80 | 1,35 | 17,28 | 25,52 |
| Total | 84,30 | 67,70 | 100,00 | |
| Humedad + Cenizas + Azúcares + Lípidos | 15,70 |
Entonces, poniendo los números en perspectiva, el almidón comprende del 80,0 al 85,0 % del material seco total en la harina y retiene alrededor del 45,0 % del agua en la masa. Los arabinoxilanos, por otro lado, contribuyen solo con el 2,0-3,0 % del peso seco total de la harina, pero retienen el 25,0 % del agua de la masa de pan.
Sin AX, la masa no podría retener ni aceptar tanta agua para obtener propiedades y reología regulares, por lo que el rendimiento de producción (es decir, la cantidad de piezas de masa producidas de un solo lote) sería menor.
Reglamentos
A pesar de los prometedores estudios sobre la efectividad de los arabinoxilanos contra muchas condiciones de salud, la FDA afirma que no hay suficiente evidencia disponible para permitir una declaración de propiedades saludables.
En la UE, la EFSA concluyó que el consumo de al menos 8 g de fibra rica en arabinoxilanos del endospermo de trigo reduce las respuestas glucémicas posprandiales en personas que desean reducir sus respuestas glucémicas posprandiales.
