Optimization of rheological properties of bread dough with substitution of wheat flour for whole grain flours from germinated Andean pseudocereals

This study optimized the rheological parameters of doughs with partial substitution of wheat flour for blends of whole grain flours from germinated Andean pseudocereals such as quinoa (GQF), kiwicha (GKF), and cañihua (GCF) for bread production. The optimization was conducted through a Simplex-Centroid Mixture Design (SCMD) and Desirability Function (DF). Experiments were formulated using 80 to 90% wheat flour and 5 to 15% germinated pseudocereal blends. The rheological evaluation included farinograph, extensograph, and amylography analyses. Results showed that whole flour from germinated pseudocereals increases the water absorption, consistency, and extensibility of the doughs; and decreases its development time, stability, resistance to extensibility, temperature, and peak viscosity. The GQF-GKF blend developed more extensible and stable doughs, while GCF increased its consistency and was recommended for bread production. The data allowed us to obtain response surface models and the optimal substitution percentages to produce bread using GQF-GKF, GQF-GCF, and GKF-GCF blends. RESUMO: Este estudo teve como objetivo otimizar os parâmetros reológicos de massas com substituição parcial de farinha de trigo por blends de farinhas de grãos inteiros germinados de pseudocereais andinos como quinoa (GQF), kiwicha (GKF) e cañihua (GCF) para a produção de pães. A otimização foi realizada através de um Planejamento de Mistura Simplex-Centróide (SCMD) e a Função de Desejabilidade (DF). Os experimentos foram formulados com 80 a 90% da farinha de trigo e 5 a 15% de farinha de pseudocereais germinados. A avaliação reológica incluiu as análises de farinografia, extensografia e amilografia. Os resultados mostraram que a inclusão de farinhas germinadas aumenta a absorção de água, a consistência e a extensibilidade das massas; e diminui seu tempo de desenvolvimento, estabilidade, resistência à extensibilidade, temperatura de gelatinização e viscosidade pico. O blend GQF-GKF desenvolveu massas mais extensíveis e estáveis, enquanto a GCF aumentou sua consistência, por tanto foi recomendada a produção de pães. Os dados nos permitiram obter modelos de superfície de resposta assim como as porcentagens de substituição ótimas para produzir pães usando os blends de GQF-GKF, GQF-GCF e GKF-GCF.