DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO

Tecnología de cereales y oleaginosas

PRACTICA 2

OBTENCIÓN DE GLUTEN DE TRIGO PARA CUANTIFICAR: GLUTEN HÚMEDO, GLUTEN SECO, CONTENIDO INDIRECTO DE PROTEÍNA Y

PORCENTAJE DE ALMIDÓN.

PROFESORA:

María Ofelia Buendía González

Presenta: Equipo 4Cervantes Luna Juan Oswaldo

Bernabé Félix OscarJiménez Pacheco PaulaMorales Licona Gerardo

Román Arce Martha BeatrizSánchez Pérez Juana

Victoria Escamilla José Luis

7° grupo 2

Chapingo México. Marzo

INTRODUCCIÓN

El pan se hace con una masa cuyos principales ingredientes son: harina de trigo, agua, levadura y sal. Se puede añadir otros ingredientes como harina de otros cereales, grasa, harina de malta, harina de soya, alimentos de levadura, emulsionantes, leche, productos lácteos, fruta, gluten (Kent,1978).Cuando estos ingredientes se mezclan en proporciones correctas, se inician dos procesos:

La proteína de harina empieza a hidratarse, es decir, se combina con parte de agua para formar un material coherente llamado gluten que tiene propiedades de película extensible.

Producción de gas carbónico por acción de las enzimas de la levadura sobre los azucares.

Las proteínas son polímeros que se encuentran naturalmente en todos los organismos (Honesey, 1991). Están formadas por cadenas de aminoácidos unidos entre si por enlaces pépticos entre el grupo carboxilo (COOH) de un aminoácido y el grupo α- amino (NH2) del siguiente. Todos los aminoácidos tienen un grupo acido y otro amino, pero varia la estructura del R (la parte del aminoácido no implicada en el enlace peptídico). Los aminoácidos se suelen agrupar por el tipo de su grupo R.

En las proteínas de los cereales se encuentran unos 18 aminoácidos diferentes. Las proporciones en que se encuentran y su orden en las cadenas, determinan las propiedades de cada proteína. La cadena principal peptídico o columna vertebral de la molécula proteica puede unirse a moléculas adyacentes por enlaces disulfuro de restos de cistina (estructura secundaria). Las cadenas peptidicas pueden estar enrolladas en espiral con enlaces de hidrogeno enlazando cadenas laterales que sobresalen (conformación terciaria o alfa-hélice de la cadena principal). La unión terciaria confiere elasticidad (Kent, 1978).

Clasificación de las proteínas:

Tradicionalmente las proteínas se han clasificado en cuatro categorías, según su solubilidad (Honesey, 1991).

Albúminas: son proteínas solubles en agua. Su solubilidad no es afectada por concentraciones salinas razonables. Además estas proteínas son coaguladas por el calor. El ejemplo típico de esta proteína es la clara de huevo.

Globulinas: son proteínas insolubles en agua pura, pero solubles en disoluciones salinas diluidas e insolubles a altas concentraciones salinas. Esta clase de proteínas da lugar a la clásica salazón y eliminación de sal.

Prolaminas: son proteínas solubles en alcohol etílico de 70%.

Gluteninas: son proteínas solubles en ácidos o bases diluidos.

Las proteínas solubles (albuminas y globulinas) de las células del endospermo de los granos de cereal. Son consideradas como derivadas del protoplasma originales de la célula en desarrollo, de las membranas celulares y del retículo endosplamatico; tienen funciones metabólicas y estructurales. Las proteínas insolubles (prolaminas y gluteninas) se desarrollan en los proteoplastos, durante la maduración de grano y forman cuerpos proteicos que con irreconocibles, comprimidos uno con otros (Kent, 1978).

Gluten. El gluten vital del trigo, es decir, gluten preparado de tal forma que conserve su capacidad para absorber agua y formar una masa cohesiva y elástica, se utiliza como suplemente proteico.Se puede aislar el gluten de una masa de harina, lavándola al chorro de agua o con una disolución diluida de sal común (ClNa). Así se elimina la mayor parte del almidón y sustancias hidrosolubles. La composición del gluten seco ha sido establecido (Vakar, 1961) como; gliadinas 43%, glutenina 39%, otras proteínas 4.4% con algo de celulosa y sustancias minerales (Kent, 1978).

El complejo gluten tiene propiedades elásticas y de esponjamiento de gran valor para la fabricación de pan y otros productos. Las propiedades elásticas que se desarrollan durante el amasado, parecen ser debidas a grupos sulfhidrilos, posiblemente por oxidación a enlaces disulfuro, o posiblemente por la formación de nuevos enlaces (Kent, 1978).

OBJETIVOS

Obtener y cuantificar por separado los dos componentes bioquímicos mas abundantes e importantes de la harina de trigo (almidón y gluten).

Conocer y calcular el contenido de gluten húmedo y gluten seco.

Calcular indirectamente el porcentaje de proteína de la muestra, tomando en cuanta que el gluten húmedo extraído de la muestra pesa tres veces más que la proteína presente en la harina.

INGREDIENTES, MATERIALES Y EQUIPO.

100g de harina de trigo 2 charolas circulares de aluminio desechables (a peso constante y marcadas) para el gluten.

50 ml de NaCl al 23% 2 charolas de aluminio desechables rectangulares (a peso constante y marcadas) para el almidón

Aproximadamente 4 litros de agua 1 estufa con aire forzado a 50 ºC1 balanza con décimas de gramo 1 horno convencional

2 recipientes medianos de plástico con capacidad de ~250 ml

1 desecador

2 agitadores de vidrio 1 pinza1 pipeta de 10 ml 2 bolsas de plástico pequeñas

12 cubetas de plástico con tapa con capacidad de ~5 L

PROCEDIMIENTO

En uno de los recipientes medianos de plástico se pesó 25 ± 0.1 gramos de harina de trigo (se registró el peso de la harina), se agregó 16 mL de NaCl al 3%, se mezcló con un agitador de vidrio hasta incorporar todo el harina con el agua.

Después, se colocó toda la masa obtenida en la palma de mano y se amasó suavemente, hasta obtener una masa suave y elástica. Se hizo este procedimiento por duplicado.

Se registró el peso exacto de las masas. En cada uno de los vasos de precipitados fue depositado una bola de masa, se agregó aproximadamente 205 mL de agua destilada a temperatura ambiente y deje reposar durante 30 minutos.

Para obtener primeramente el gluten húmedo. Con los dedos se amasó con suavidad la bolita de masa dentro del agua, hasta que únicamente sienta la materia pegajosa. La solución de agua y almidón se depositó en uno de las cubetas de plástico, tratando de recopilar todo el líquido. Después, se lavó el gluten con parte de los cuatro litros de agua y se recuperó toda el agua de lavado. El enjuague se hizo hasta que el almidón y todo el material soluble se eliminó del gluten. Esta operación requirió de muchos enjuagues, para determinar si el gluten esta libre de almidón se dejó caer una o dos gotas de agua de lavado en un vaso con agua limpia. Si hay almidón presente, el agua se tornará turbia. Esto es señal que deberá seguir lavando el gluten.Las soluciones colectadas de agua- almidón se dejaron reposar en refrigeración, toda la noche, al día siguiente se decantó, con mucho cuidado, la mayor cantidad del agua. El almidón húmedo de cada recipiente se coloca en una de las charolas de papel aluminio, a peso constante y se secaron en una estufa a 50 ºC durante 24 horas o hasta que estén secos. Se repostó el porcentaje de almidón recuperado. Además, se guardo el almidón, en una bolsa de plástico, para posteriores usos. El gluten limpio, se presiona entre los dedos, para eliminar la mayor cantidad de agua.Se colocó en una de las charolas de aluminio para el gluten. Las cuales estuvieron previamente a peso constante, marcadas y pesadas. Posteriormente, se tomó el peso de ambos (charola y gluten) para saber cual es el peso húmedo del gluten, y se reporta en porcentaje

Las dos charolas con el gluten húmedo se colocaron en el horno de la estufa a230 ºC durante 15 minutos, luego por 30 minutos a 180 ºC, se enfriaron en el secador. Se determinó el peso del gluten seco y se reportó en porcentaje. Debe haber una diferencia de resultados no mayores a ± 0.5 %, se reportaron los resultados como promedio de ambos resultados.

RESULTADOS.

Determinaciones Muestra A Muestra B PromedioPeso exacto de la harina de trigo (g) 25.1 25.1 25.1Peso exacto de la masa (g) 36.1 34.9 35.5Porcentaje de humedad absorbida 63.7 63.7 63.7Peso de la charola circular para el gluten (g) 1.3 1.3 1.3Peso de la charola mas gluten (g) 8.9 9.1 9Peso del gluten húmedo (g) 7.6 7.8 7.7Porcentaje de gluten húmedo (%) 30.27 31.07 30.67Porcentaje de gluten seco % 16.33 14.74 15.53Peso del almidón seco (g) 15.5 16.3 15.9Porcentaje de almidón seco (%) 61.75 64.94 63.34Porcentaje de proteína 10.09 10.35 10.227Figura 1. Almidón obtenido de la muestra A (izquierda) y de la muestra B (derecha).

Figura 2. Muestra A y B Figura 3. Corte de gluten seco

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

La figura 2 muestra el gluten seco obtenido en las dos muestras de harina de trigo, podemos observar que el gluten de la muestra A, creció más en tamaño en comparación con el gluten obtenido de la muestra B.Esto pudo deberse a que la masa no fue amasada correctamente, el tiempo de amasado fue muy prolongado y se perdió considerablemente la humedad de la muestra, como consecuencia la masa no adquirió la consistencia y elasticidad deseada.

La figura 2 muestra la estructura interna del gluten la cual toma la forma de una malla formadas de múltiples fibras, su consistencia era semidura y elástica al ser estrujada.En el cuadro 1 en cuanto al peso de la masa se observa una diferencia de 1.2 gramos, entre la muestra A y la muestra B de masa, lo que indica que hubo una pérdida de material durante esta operación, a pesar de esto se obtuvo un mayor porcentaje de gluten húmedo y de gluten seco, seco en la muestra A, la cual fue la muestra de mayor peso. Por otro lado el porcentaje de almidón es mayor en la muestra de menor peso.

De acuerdo al porcentaje de almidón se observa que este componente constituye alrededor del 60 % del peso total de la masa, ubicándose como el componente de mayor abundancia en la harina de trigo, sin embargo la Cámara Nacional de la Industria Molinera de Trigo indica que la harina de trigo contiene entre un 65-70% de almidón, en las muestras trabajadas se obtuvo 63.74 % de almidón, como podemos observar es un valor poco inferior al ser comparado con el que indica la literatura, parte de esta baja puede deberse a la perdida de material por mal manejo durante el proceso de obtención del almidón.

El contenido de proteína de la harina de trigo oscila entre el 9 al 14%, el contenido de proteína de la harina de trigo trabajada en esta práctica esta entre el 10.227%, podemos observar que el porcentaje de proteína obtenido se encuentra por arriba del mínimo (9%), lo cual indica un buen valor nutritivo de la harina de trigo trabajada, otro punto de referencia tomado para comparar el contenido de proteína es la NMX-F-007 1982 (figura 5, anexo 2), la cual reporta un mínimo del 9% de proteína para harinas galleteras y pastas para sopa y de 9.5% para harinas panificables, lo cual coloca a la harina utilizada en la práctica por arriba del mínimo y dentro de la norma para proteína en la harina de trigo.

El segundo componente de mayor presencia en la harina de trigo es el gluten, para este componente obtuvimos el porcentaje de gluten húmedo y gluten seco.

En cuanto al porcentaje de gluten seco obtenido, este se encuentra por arriba de norma tomando como referencia la figura 4 (anexo 1), podríamos ubicar a la harina utilizada para la práctica como harina extrafina que es el valor más aproximado, según la clasificación de la Cámara Nacional de la Industria Molinera de Trigo.

De acuerdo con Calaveras, el porcentaje de gluten húmedo obtenido debe ser mayor a 16.5 %, el obtenido en la práctica fue de 30.67%, por lo que podemos decir que la harina se encuentra en el rango de contenido de gluten húmedo. Otra referencia para comparar el porcentaje de gluten húmedo se encuentra en la figura N° 6 (anexo 2) y de acuerdo al porcentaje obtenido en la práctica podemos ubicar a la harina utilizada para la práctica dentro de las harinas de semifuerza, fuerza y flor. CONCLUSIONES

El componente más abundante en la harina de trigo es el almidón, conformando más del 50% del peso, continuando el gluten, el cual conforma alrededor del 20% del peso total de la harina de trigo.

La cantidad de proteína se relaciona directamente con el contenido de gluten.

Es importante conocer el contenido de gluten húmedo y gluten seco en los tipos de harina ya que este se relaciona con el contenido proteico de la misma y a su vez con su calidad a fin de realizar de mejor manera los balances (combinaciones adecuas de harinas) dependiendo el uso o fin de la industria en donde se vaya a emplear.

Es importante conocer los componentes de la harina, para ver de forma eficiente el uso que se le va a dar, al compararla con las especificaciones establecidas por las normas y las cámaras correspondientes a esta industria.

BIBLIOGRAFÍA

N. L, Kent; Tecnología de los cereales, 1995. Editorial ACRIBIA, S. A Zaragoza. España.

R. Carl Honesey. Principios de ciencia y tecnología de los cereales, 1991. Editorial ACRIBIA, S. A Zaragoza. España.

Salasar-Zazaeta, G. Esparsa-Tovar, M. Irizar-Garza y E. Villaseñor-Mir. 1997. Evaluación fisicoquímica y sensorial de harinas de trigo y pan francés en producción comercial. Información tecnológica vol. 8 pag 41-46.

Calaveras Jesús. Tratado de panificación y bollería (1996) Madrid / mundi prensa pág. 37

NORMA DEL CODEX PARA PRODUCTOS DE PROTEÍNA DE TRIGO INCLUIDO EL GLUTEN DE TRIGO CODEX STAN 163-1987, Rev. 1-2001

Quaglia Giovanni; Ciencia y tecnología de la panificación (1991) España segunda edición editorial Acribia. Pág, 82-83; 126-129.

Scade Hohn; Cereales (1981) España editorial Acribia pág.13-18, Cámara Nacional de la Industria Molinera de Trigo (CANIMOLT). 2010.

Harina. Definición. Clasificación y uso. Fecha de consulta: 20 de marzo de 2010. Disponible en: http://harina.org/

Cortes, M. 2008. Harinas, una pieza clave para el futuro panadero. Fecha de consulta: 19 de marzo de 2010. Disponible en: http://www.molineriaypanaderia.com/html/articulo.php?articulo=Harinas%2C%20una%20pieza%20clave%20para%20el%20futuro%20panadero

ANEXO 1

Figura 4. Características de acuerdo al tipo de harina. Fuente: CANIMOLT. 2010.

ANEXO 2

Figura 5. Especificaciones físicas y químicas de la harina de trigo. Fuente: NMX-F-007 1982.

Figura 6. Composición de acuerdo al tipo de harina. Fuente: Cortes, M. 2008.