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APTITUD INDUSTRIALDE TRIGO

Autor: Daniel Vázquez*

*Q.F., PhD. Programa Nacional de Investigación Cultivos de Secano. INIA La Estanzuela.

Título: APTITUD INDUSTRIAL DE TRIGO

Autor: Daniel Vázquez

Serie Técnica N° 177

© 2009, INIA

ISBN: 978-9974-38-269-5

Editado por la Unidad de Comunicación y Transferencia de Tecnología de INIAAndes 1365, Piso 12. Montevideo - Uruguayhttp://www.inia.org.uy

Quedan reservados todos los derechos de la presente edición. Esta publicación nose podrá reproducir total o parcialmente sin expreso consentimiento del INIA.

Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria

Integración de la Junta Directiva

Ing. Agr., Dr. Dan Piestun - Presidente

Ing. Agr., Dr. Mario García - Vicepresidente

Ing. Agr. José Bonica

Dr. Alvaro Bentancur

Ing. Agr., MSc. Rodolfo M. Irigoyen

Ing. Agr. Mario Costa

AGRADECIMIENTOS

A José Hernández, Daniela Ramallo, María E. García y Patricia González,por su continuo aporte a la aptitud industrial de trigo en Uruguay.

CONTENIDO

Página

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 11.1. Objetivo ................................................................................................................ 11.2. Trigo ................................................................................................................ 11.3. Producción y consumo .......................................................................................... 2

2. CALIDAD ..................................................................................................................... 22.1. ¿Qué es calidad? ................................................................................................... 22.2. Calidad física .......................................................................................................... 22.3. Calidad molinera ..................................................................................................... 32.4. Calidad para uso final ............................................................................................. 32.5. Inocuidad ................................................................................................................ 3

3. COMPONENTES Y PROPIEDADES ............................................................................ 33.1. Estructura y composición del grano del trigo.......................................................... 33.2. Componentes de la harina ...................................................................................... 5

3.2.1. Almidón......................................................................................................... 53.2.2. Proteínas ..................................................................................................... 53.2.3. Componentes menores ................................................................................. 6

3.2.3.1. Otros carbohidratos ......................................................................... 63.2.3.2. Lípidos ............................................................................................. 63.2.3.3. Minerales ......................................................................................... 63.2.3.4. Enzimas ........................................................................................... 6

3.3. Dureza del grano .................................................................................................... 73.4. Reología de la masa del trigo ................................................................................. 7

4. ANÁLISIS Y SU INTERPRETACIÓN ............................................................................. 84.1. Análisis sobre trigo ................................................................................................. 9

4.1.1. Calidad física ................................................................................................ 94.1.1.1. Materias extrañas e impurezas ........................................................ 94.1.1.2. Granos dañados ............................................................................... 94.1.1.3. Peso hectolítrico ............................................................................ 104.1.1.4. Peso de mil granos ........................................................................ 11

4.1.2. Molienda integral ......................................................................................... 114.1.3. Humedad .................................................................................................... 114.1.4. Proteína ...................................................................................................... 124.1.5. Dureza ........................................................................................................ 134.1.6. Falling Number ............................................................................................ 144.1.7. Gluten ......................................................................................................... 154.1.8. DON ........................................................................................................... 16

4.2. Análisis sobre harina ............................................................................................ 164.2.1. Extracción de harina ................................................................................... 164.2.2. Análisis físico-químicos ............................................................................. 16

4.2.2.1. Humedad........................................................................................ 164.2.2.2. Falling Number ............................................................................... 164.2.2.3. Proteínas........................................................................................ 174.2.2.4. Cenizas .......................................................................................... 17

2.2.5. Color .............................................................................................. 184.2.2.6. Gluten ............................................................................................ 194.2.2.7. Sedimentación ............................................................................... 19

4.2.3. Análisis reológicos ...................................................................................... 204.2.3.1. Farinograma ................................................................................... 204.2.3.2. Mixograma ..................................................................................... 224.2.3.3. Alveograma..................................................................................... 234.2.3.4. Extensograma ................................................................................ 254.2.3.5. Texturómetro .................................................................................. 25

4.2.4. DON ........................................................................................................... 264.2.5. Otros análisis ............................................................................................. 264.2.6. Panificación ................................................................................................ 26

4.3. Espectrofotometría de infrarrojo cercano .............................................................. 27

5. TRIGOS DE BUENA CALIDAD PARA USO FINAL ..................................................... 285.1. Requisitos ............................................................................................................ 28

5.1.1. Requisitos para panificación ....................................................................... 295.1.1.1. Gluten fuerte .................................................................................. 295.1.1.2. Propiedades de mezclado .............................................................. 305.1.1.3. Masa equilibrada ............................................................................ 305.1.1.4. Proteína (gluten) ............................................................................. 305.1.1.5. Otros requisitos ............................................................................. 31

5.1.2. Requisitos para otros productos ................................................................. 315.2. Factores que afectan la calidad ............................................................................ 31

5.2.1. Genéticos ................................................................................................... 315.2.1.1. Proteínas........................................................................................ 315.2.2.2. Dureza ........................................................................................... 335.2.2.3. Otros componentes ....................................................................... 33

5.2.2. Ambientales ................................................................................................ 335.2.2.1. Suelo ............................................................................................. 335.2.2.2. Manejo ........................................................................................... 345.2.2.3. Clima ............................................................................................. 345.2.2.4. Enfermedades ................................................................................ 34

5.3. Cómo lograr trigos de buena calidad .................................................................... 345.3.1. Calidad versus rendimiento ......................................................................... 355.3.2. Pago por calidad ......................................................................................... 355.3.3. Postcosecha y clasificación de trigos ........................................................ 35

6. CALIDAD DE TRIGO EN INIA ..................................................................................... 367. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 37

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1. INTRODUCCIÓN

1.1. Objetivo

Tradicionalmente, el trigo se ha comer-cializado como un “producto agropecuario”,sin mayores especificaciones. En los últimosaños, ha pasado a convertirse en un “insumoindustrial”, con la cantidad de requisitos enaumento y cada vez más exigentes. Las in-dustrias reciben un continuo aumento de lasexigencias de parte del consumidor, y ha-cen extensivas las mismas a los insumosindustriales. Por consiguiente, el agricultorse ve en la necesidad de incluir los requisi-tos industriales como un aspecto más a con-siderar cuando decide producir trigo. El pre-sente trabajo pretende ayudar al productor ysus asesores a entender los requisitos in-dustriales, y al industrial a comprender lasdificultades que conlleva la producción degrano con aptitud industrial. Por consiguien-te, es un texto exclusivamente tecnológico,donde no se busca presentar información re-levante sobre la calidad nutricional del trigo.

Luego de este primer capítulo, se presentauna breve introducción al concepto de cali-dad de trigo. Se sigue posteriormente conlos componentes principales del grano, lo quepermite avanzar a continuación al cuartocapítulo, donde se explican cuales son losfundamentos de los principales análisis decalidad de trigo, así como su interpretación.Una vez explicados estos conceptos, secomentan los principales medios para logrartrigos de buena calidad. Por último, se pre-sentan algunos aspectos del trabajo de INIAen el tema.

1.2. Trigo

Los frutos de las gramíneas (familiaGramineae) que se consideran comestiblesson llamados “cereales”. Tanto para Uruguaycomo a nivel internacional, desde el puntode vista de consumo humano, el cereal más

importante es el trigo, que a su vez es unode los cult ivos más antiguos (Orth yShellenberger 1988).

En Uruguay la especie que se cultiva esTriticum aesti” o simplemente “trigo”. Es unhexaploide (AABBDD), con genoma prove-niente de Triticum monococcum (AA),Aegilops squarrosa (Triticum tauschii, DD) yuna tercer especie aún desconocida (BB)(Belderok 2000a).

La segunda especie en importancia a ni-vel mundial es el Triticum turgidum, tambiénconocido como Triticum durum, trigo durum,o trigo candeal. Se consumen anualmenteentre 30 y 35 millones de toneladas. Casi latotalidad del consumo en Norteamérica yEuropa es para la elaboración de pastas,aunque en el norte de Africa y Medio Orientese utiliza para la elaboración de panes étnicosy otros productos locales conocidos comocuscús y bulgur. La textura de su grano, quepuede llegar a ser muy duro y vítreo, permitela extracción de “sémola”, un producto demolienda cuyas partículas son de tamañomayor que la harina. En varios países deEuropa la pasta no puede contener harina de“trigo pan”, sino que debe ser elaborada 100%con sémola de trigo durum (Bozzini 1988).En Uruguay no se cultiva básicamente porproblemas agronómicos y sanitarios, ademásde tener un mercado muy pequeño por nohaber consumidores habituados a sus pro-ductos.

El “trigo sarraceno»” (buckwheat) perte-nece a la familia Polygonaceae, por lo queno solo no es “trigo” sino que ni siquiera esun cereal por no ser una gramínea. El cultivode otras especies que si son “trigos” (Triticummonococcum y T. timopheevi) es totalmen-te irrelevante a nivel internacional (Orth yShellenberger 1988).

Dado que el trigo pan es la única especieque se cultiva en Uruguay, el resto del textose referirá exclusivamente a este trigo.

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1.3. Producción y consumo

El trigo es el principal alimento a nivelmundial, con un consumo de más de 600millones de toneladas métricas (Vocke yAllen 2007), La difusión de su utilización sedebe a su gran versatilidad y adaptabilidad.Como cultivo se adapta a ambientes muyextremos: se siembra tanto a nivel del marcomo a más de 3000m, desde regiones se-cas a lluviosas, en regiones cálidas comoen templadas, y en distintos tipos de suelos(Bushuk 1986). A su vez, como fuente ali-menticia se puede adaptar a una gran diver-sidad de productos: panes de distintos tipos,galletitas saladas (“cracker”) y dulces(“cookies”), tortas, bizcochuelos, pastas, pi-tas, etc.

Los productos alimenticios derivados deltrigo son la principal fuente de calorías enUruguay. El área de trigo cultivado en Uru-guay en los últimos 10 años ha oscilado en-tre 125.000 y 250.000 hectáreas, con unaproducción de entre 144.000 y 650.000 to-neladas (DIEA 2003, DIEA 2007), con un au-mento significativo en la zafra 2008: se co-secharon más de 1:3 millones de toneladasde las más de 470.000 hectáreas sembra-das (DIEA 2008).

El principal destino del trigo uruguayo esel mercado interno (algo más de 400.000 to-neladas) con importaciones en los años enque hay déficit y exportaciones en los añosen que hay superávit (Souto 2007). Desde lacreación del MERCOSUR, ha habido un sis-temático crecimiento tanto en exportacionescomo en importaciones en todas las fasesde la cadena, salvo durante la crisis de prin-cipios de la presente década (Souto 1999,Souto 2007). Las exportaciones de harina enel 2007 superaron levemente las 17.000 to-neladas, con destino casi exclusivamente alsur de Brasil (IICA 2007, Souto 2007).

La industria molinera nacional es muyheterogénea en tamaño y grado de moderni-zación. El destino principal de la harina sonlas panaderías (70%), con menor incidenciade fábricas de galletitas (9%) y pastas (8%)(Souto 1999). Entre las panaderías, coexis-ten más de 1000 “artesanales”, con indus-trias altamente automatizadas, y toda lagama intermedia.

2. CALIDAD

2.1. ¿Qué es calidad?

En el sentido más amplio del concepto,se tiene un trigo de “buena calidad” cuandosatisface los requisitos del comprador. Así,el trigo es de buena calidad molinera cuandocumple con los requisitos del molinero, o debuena calidad panadera cuando cumple conlos requisitos del panadero. A su vez, un tri-go que es de buena calidad para un produc-to, puede no ser de buena calidad para otro.Por ejemplo, un trigo de buena calidad paragalletitas dulces (tipo “cookies”) no va a te-ner las propiedades que requiere el panade-ro. O sea, no será un trigo de “buena cali-dad” panadera. Es necesario agregar que elconcepto de calidad es altamente subjetivo,y muchas veces los requisitos que se le exi-gen a un producto tienen motivos históricoso culturales.

En el caso particular del trigo, la dinámi-ca del concepto se ha movido hacia nivelesde mayor exigencia debido a distintos moti-vos. Por un lado, el consumidor ha aumen-tado en los últimos años los requerimientosde los productos que consume. Por otro, laevolución de la tecnificación de la industriade proceso de las harinas hace que las exi-gencias sean cada vez mayores. A su vez,regulaciones sobre el tipo de aditivos que sepueden utilizar han aumentado la presión derequisitos sobre el grano.

Dado que la mayoría del trigo que se co-mercializa en la región tiene como destino elproducir harina para elaborar pan, cuando sedice que un trigo es de «buena calidad» sesobreentiende que tiene buena calidad moli-nera y panadera. Pero en realidad cada es-labón de la cadena agroindustrial tiene re-quisitos específicos, y por consiguiente exis-ten conceptos diferenciales: calidad física,calidad molinera y calidad panadera.

2.2. Calidad física

Es necesario que un grano sea sano, lim-pio y de buen llenado, o sea de buena cali-dad física, para que el almacenamiento selleve a cabo sin problemas y para lograr pro-ductos industriales homogéneos y de buena

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calidad industrial. Para ello, se debe contarcon buena sanidad y manejo adecuado. Asu vez, el grano debe ser almacenado enbuenas condiciones (baja humedad, libre deinsectos, etc.) para mantener sus cualida-des molineras e incluso panaderas (Hugo yGodiño 2000).

2.3. Calidad molinera

Prácticamente, todo el trigo en Uruguayes utilizado para la elaboración de harinapara consumo humano. Según el Reglamen-to Bromatológico Nacional (Ministerio deSalud Pública 1994), la harina es el produc-to obtenido de la molienda del endospermadel grano de trigo, que se ajuste a las exi-gencias establecidas para el mismo. Unavariedad de trigo se considera de buena ca-lidad molinera cuando es capaz de producirun alto porcentaje de harina de buena cali-dad para su uso final, sin necesidad del uso(excesivo) de aditivos.

2.4. Calidad para uso final

Dentro de la calidad para uso final, lamayoría de la harina obtenida en nuestro países consumida como pan, o un producto deri-vado, por lo que en general se habla de “ca-lidad panadera”. Un trigo se considera de bue-na calidad panadera cuando tiene propieda-des que le permiten producir el pan desea-ble según criterios del panadero y/o el con-sumidor.

Pastas, galletitas, tortas y otros produc-tos farináceos sumados en total no llegan al30% del consumo de harina. Cada uno deestos productos requiere un tipo de harinaespecial, y por lo tanto, internacionalmenteexisten variedades de trigo seleccionadaspara cada producto específico. Dada la im-portancia del pan, las variedades y manejodesarrollados por INIA están orientadas a laelaboración de pan. Si bien en distintos mo-mentos se han desarrollado variedades paraotros usos específicos, éstas no llegaron anivel comercial por no existir las condicio-nes de mercado adecuadas.

2.5. Inocuidad

El principal problema de inocuidad quetiene el trigo en Uruguay es causado por lapresencia de las micotoxinas de Fusariumgraminearum. La principal toxina presente esel deoxinivalenol o DON (Díaz de Ackermany Kohli 1996). El principal problema que oca-siona la ingesta aguda de DON es anorexia(Rotter et al., 1994), mientras que la ingestacrónica causa baja de peso y disminuciónde la inmunidad. No se ha detectado eviden-cia de carcinogeneidad (Pieters et al., 1999).

3. COMPONENTES YPROPIEDADES DEL TRIGO YSUS PRODUCTOS

3.1. Estructura y composición delgrano del trigo

El trigo produce un fruto seco, que es unacariópside llamada “grano”. El mismo estácompuesto por el endospermo amiláceo, elgermen y varias capas de cubierta (figuras3.1 y 3.2). El peso del grano normalmenteoscila entre 30 y 40 mg, pero no es extrañoencontrar, aún en Uruguay, granos con pesomayores y menores si las condiciones am-bientales son altamente favorables o desfa-vorables (Castro et al., 2005b). La variabili-dad del peso depende de la variedad, de lascondiciones de cultivo y de la posición en laespiga (Arana et al., 2007, Hoseney 1991,Quaglia 1991).

Si bien histológicamente se pueden iden-tificar más partes del grano, desde el puntode vista de su aplicación industrial se puededividir el grano en tres partes fundamenta-les: las cubiertas, el endospermo y el ger-men, cada una con una composición quími-ca característica (cuadro 3.1).

Las cubiertas son las que van a compo-ner el salvado en la separación de la molien-da, y constituyen entre 13 y 17% del pesodel grano en base seca. La capa más exter-na es llamada pericarpio, mientras que la másinterna es la aleurona. El contenido de mine-

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Componente Grano Endospermo Cubiertas GermenProteínas 16 13 16 22Lípidos 2 1,5 5 7Carbohidratos 68 82 16 40Fibra 11 1,5 53 25Cenizas (minerales) 1,8 0,5 7,2 4,5Otros 1,2 1,5 2,8 1,5

Cuadro 3.1. Composición química del grano y sus principales componentes, en base seca(Belderok 2000b).

Figura 3.1. Grano de trigo.

Figura 3.2. Grano de trigo: corte transversal.

rales y de proteínas de las cubiertas es ma-yor que el del endospermo, pero esas pro-teínas no son formadoras de gluten (Belderok2000b, Posner y Hibbs 1997, Quaglia 1991).

Los trigos se separan en “rojos” o “blan-cos” de acuerdo a si poseen pigmentos roji-zos en el pericarpio o no. Esta es una sepa-ración genética simple, determinada por los3 loci homólogos R-1 (Morris 1998). Tradi-cionalmente se ha preferido el cultivo de lostrigos rojos para panificación ya que se en-tendía que la ausencia de estos pigmentosestaba asociada a una indeseable germina-ción en espiga, pero se ha podido desarro-llar genotipos de color “blancos” (sin los pig-mentos) sin problemas de pregerminado(Paulsen et al., 1983). Paralelamente, el co-lor blanco es preferido por ciertos mercados

ya que permite una mayor extracción de laharina sin que ésta se oscurezca (Morris1998).

De entre las capas que componen el sal-vado, la cubierta interior, incluida por algu-nos autores como parte del endospermo, esla aleurona. Su composición es abundanteen proteínas, lípidos, sustancias minerales,vitaminas y enzimas (Quaglia 1991).

El endospermo amiláceo es más del 80%del grano en base seca, y es el constituyen-te más importante a los efectos del trigocomo alimento. Está constituido por célulasque si bien son morfológicamente similares,son de mayor tamaño al acercarse al cen-tro. El principal componente celular son grá-nulos de almidón de distinto tipo, inmersosen una matriz proteica (Quaglia 1991).

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El germen es entre 2.0 y 3.5% del grano,y tiene un alto contenido de proteínas gra-sas y vitaminas (Hoseney 1991, Posner yHibbs 1997, Quaglia 1991).

Dada la composición química, se puedededucir que si bien la harina blanca contieneuna cantidad de calorías levemente superiorpor su contenido de carbohidratos, la harinaintegral aporta otros nutrientes importantesde acuerdo a recientes recomendaciones(Kahlon 2006; Programa Nacional de Nutrición,2005) como fibras, minerales y vitaminas.

3.2. Componentes de la harina

3.2.1. Almidón

El almidón es el principal componente delgrano, siendo más de dos tercios del pesototal. Se encuentra en estado parcialmentecristal ino en gránulos lent icularesintracelulares cuyo tamaño tiene una distri-bución bimodal (Lineback y Rasper 1988).Desde el punto de vista alimenticio, es laprincipal fuente de calorías del trigo y elmotivo por el cual fue domesticado. Los com-ponentes principales del almidón de trigo sonla amilosa (cadenas lineales de moléculasde glucosa) y amilopectina (cadenasramificadas de moléculas de glucosa). Laamilopectina es el principal componente,siendo en general el contenido de amilosaentre 17 y 29% del almidón. Recientementese han liberado variedades con contenido deamilosa menor a 1%. Este tipo de trigo selos conoce como “ceroso” o “waxy”, y hansido desarrollados por su buena calidad para“fideos asiáticos” o “noodles” (Morris yKonzak 2001).

3.2.2. Proteínas

El trigo es único porque posee proteínasque tienen la capacidad de formar una masacon las propiedades necesarias para la for-mación de pan (Gianibelli et al., 2001). És-tas características mecánicas únicas sonuna combinación balanceada de elasticidady viscosidad. Si bien las propiedades pana-deras están afectadas por otros componen-tes, no existe ninguna duda que las proteí-nas son el componente clave (Shewry et al.,

2003; Li et al., 2003), porque al mezclarseharina con agua, la mayoría de las proteínasforman una red con propiedades únicas lla-mada “gluten”. Por ello es que si bien el al-midón fue la razón por la que el trigo se do-mesticó, muy probablemente sean las pro-teínas el motivo por el que llegó a ser el prin-cipal alimento de la humanidad.

Granos obtenidos de plantas que crecie-ron en condiciones normales tienen un con-tenido proteico que oscila entre 8 y 16%(MacRitchie 1992), siendo en Uruguay muyfrecuente el rango 10-12.5% (Ernst et al.,2006). Si bien este contenido proteico no esdespreciable, la calidad alimenticia de lasproteínas del trigo es baja por su perfilaminoacídico. En particular, es bajo el con-tenido de lisina (Bushuk 1986).

Se han reportado más de 1300polipéptidos distintos en el endospermo deltrigo (Gianibelli et al., 2001). Dentro de estamezcla tan compleja, las proteínas varíanen sus proporciones, estructuras y propie-dades, tanto entre genotipos, como dentrodel mismo genotipo cultivado en distintosambientes. De hecho, las proteínas tienenuna complejidad cuyo alcance aún no estáclaramente establecido (Shewry et al., 2003).

Si bien existen sistemas de clasificaciónde proteínas de endospermo más modernos,clásicamente se agrupan de acuerdo a lasolubilidad en distintos solventes en cuatrotipos: gluteninas, gliadinas, albúminas yglobulinas. Esta separación es antigua y sim-ple, pero sobrevivió hasta el presente ya queexiste una clara relación entre la solubilidadde las proteínas y su funcionalidad: las pro-teínas que solo se solubilizan en un ácido obase débil, las gluteninas, son las que con-fieren elasticidad al gluten y por consiguien-te a la masa, mientras que las proteínas queson insolubles en agua pero se disuelven enalcohol etílico al 70%, las gliadinas, confie-ren extensibilidad. Cabe destacar que la se-paración en estos grupos no es siempre cla-ra, y existe superposición (Shewry 2003).

Las gluteninas están entre las proteínasmás grandes de la naturaleza, con reportesde pesos moleculares mayores a 20 millo-nes. Son una mezcla heterogénea depolímeros que se forman uniendo cadenas

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polipeptídicas no estequiométricamente me-diante puentes disulfuro. Las cadenas queforman dichos polímeros se subdividen endos grandes grupos: gluteninas de alto pesomolecular (HMW-GS, por su sigla en inglés)y de bajo peso molecular (LMW-GS). Las quemás influyen en la calidad panadera son lasHMW-GS, de las que cada genotipo tiene sólo4 o 5 unidades. Por ello, es común caracte-rizar la calidad de una variedad por su perfilde gluteninas de alto peso molecular(Gianibelli 2001, Shewry et al., 2003).

El grupo de las gliadinas está conforma-do por una gran diversidad de polipéptidosque están tanto en el grano como en la masacomo monómeros (Bushuk 1986). Si bienson decenas o cientos de cadenaspolipeptídicas distintas, sus secuencias separecen mucho entre si (Bruzzone y Asp 1999,Shewry et al., 2003). Además de su carácterde indispensables para poder formar un glutenadecuado, las gliadinas son relevantes porcausar la enfermedad celíaca, una enteropatíacaracterizada como intolerancia a proteínas dealgunos cereales por individuos con cierta pre-disposición genética. Esta intolerancia es pro-vocada por una secuencia de aminoácidospresente en muchas de las gliadinas y susproteínas homólogas de cereales relacionados(Bruzzone y Asp 1999, Kasarda y D’Ovidio1999).

Las albúminas y globulinas no participanen la formación del gluten, por lo que su im-portancia tecnológica es menor (Bushuk1986).

3.2.3. Componentes menores

3.2.3.1. Otros carbohidratos

El endospermo tiene un porcentaje me-nor pero no despreciable de otroscarbohidratos: 2% de pentosanos, 2% deazúcares y 0.4% de celulosa (Bushuk 1986).Desde el punto de vista tecnológico, lospentosanos (básicamente arabinoxilanos)son los más importantes, ya que influyen enla cantidad de agua absorbida y las propie-dades del gluten formado (Garófalo et al.,2008, Wang et al., 2004).

3.2.3.2. Lípidos

El contenido de lípidos en la harina esbajo: en el entorno a 2%, aunque su presen-cia es fundamental para la elaboración delpan. La variabilidad del contenido y compo-sición de lípidos entre distintos trigos esmínima, es decir, todos los trigos tienenel contenido de lípidos indispensable parauna buena panificación (Bushuk 1986,Morris 1998).

3.2.3.3. Minerales

El contenido de minerales delendospermo es mucho menor a 1%, mien-tras que el resto del grano es entre 4 y 8%(Belderok 2000b). Una análisis muy utiliza-do por la industria harinera es el contenidode cenizas, que es un estimador del conte-nido total de minerales. La importancia deeste análisis se basa en la diferencia delcontenido de minerales en distintas partesdel grano: cuanto mayor sea el contenido decenizas, mayor será la contaminación deharina con salvado. Por consiguiente, el aná-lisis de minerales mediante la determinacióndel contenido de cenizas es una buena me-dida de qué tan puro es el endospermo en laharina.

3.2.3.4. Enzimas

Al llegar a la madurez del grano, la activi-dad de las enzimas presentes en la harinaobtenida de granos sanos de trigo descien-de al mínimo. En los granos germinados o«pre-germinados» la actividad enzimática, yen particular de alfa-amilasa, puede subirhasta niveles no deseados.

Cuando se inicia la germinación del gra-no, uno de los primeros cambios bioquímicoses la síntesis de novo de alfa-amilasa en lacapa de la aleurona. Al avanzar lagerminación, la enzima es transportada ha-cia la región interna del endospermo. La ac-tividad alfa-amilásica aumenta entonces has-ta niveles por encima de lo deseado por laindustria (Kruger y Reed 1988). Recientestrabajos han confirmado la presencia, endeterminados trigos, de altas actividades dealfa-amilasa aún antes de que haya ningúnsigno visible de germinación (Wrigley 2006).

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La polifenol-oxidasa (conocida como PPOpor su sigla en inglés) y enzimas relaciona-das causan un deterioro de color de los pro-ductos finales obtenidos con harina, y enparticular de las pastas (Kruger y Reed 1988,Vázquez et al., 1999, Vázquez et al., 2001).La variabilidad de la actividad de esta enzi-ma es básicamente genética (Vázquez etal., 2000).

El resto de las enzimas presentes en tri-go (proteasas, lipasas, otras oxidasas, etc.)tienen actividades que son irrelevantes des-de el punto de vista tecnológico (Kruger yReed 1988).

3.3. Dureza del grano

Los granos de trigo pan se pueden dividiren dos grupos claramente diferenciables deacuerdo a la textura o “dureza”: duros y blan-dos. Esta simple diferenciación tiene unaimplicancia clara en la utilización industrial(Belderok 2000b).

La dureza del grano depende del gradode adhesión que tienen los gránulos de almi-dón con la matriz proteica (Simmonds et al.,1973). Cuando esta adhesión es débil, la ro-tura del endospermo durante la molienda seproduce en el límite exterior del gránulo dealmidón. Cuando es fuerte, la rotura se pro-duce a través del gránulo. Por consiguiente,las partículas de harina obtenidas a partir deun grano blando va a tener poco almidónexpuesto, mientras que las obtenidas de ungrano duro va a tener muchos gránulos dealmidón dañados.

Al tener distintas superficies expuestas,las propiedades de las partículas de harinade trigo duro son distintas de las correspon-dientes a un trigo blando. Las primeras sonmás fáciles de separar del resto del granode trigo, y por consiguiente un trigo duro vaa tener mayor porcentaje de extracción deharina.

Si bien la división de trigos en “duros” y“blandos” es básicamente genética, y estádeterminada por un solo gen (Ha) (Morris1998), existe cierta variabilidad entre losgenotipos “duros”, y el efecto ambiental nosiempre es despreciable. Básicamente, elcontenido de proteínas y de pentosanos

afecta la dureza, aunque en menor grado(Maghirang y Dowell 2003).

Al leer bibliografía de distintos orígeneses necesario prestar atención especial a quése le llama trigos “duros” y trigos “blandos”.En la bibliografía en inglés se le denomina“hard” al trigo pan de endospermo duro y “soft”al trigo pan de endospermo blando. Labilbliografía de España llama “blando” al tri-go pan (T.aestivum) y “duro” al Triticumdurum. La bibliografía latinoamericana engeneral se refiere a trigos duros y blandosde acuerdo a su endospermo, y al Triticumdurum lo llama “candeal”. Pero estas reglasno son absolutas, por lo que es necesarioprestar especial atención.

3.4. Reología de la masa del trigo

Ya se ha dicho que son las proteínas lasque producen las propiedades únicas de lamasa obtenida con harina de trigo. A su vez,se sabe que otros componentes (dañado dealmidón, pentosanos, enzimas, etc.) tambiénafectan sus propiedades. Si bien analizarcada uno de estos componentes es posible,la metodología para realizarla es compleja.Además, aún no está totalmente aclarada larelación entre composición y funcionalidad.Dado que lo que realmente importa es cómose comporta la masa formada con harina yagua en lugar de qué componentes tiene laharina, muchas veces se caracteriza un tri-go (y su harina) por las propiedadesreológicas de la masa obtenida.

La reología es la ciencia que estudia larespuesta de un cuerpo al que se le aplicauna fuerza o deformación definida (Steffe1996). Los análisis de la “reología fundamen-tal” trabajan con propiedades físicas clara-mente definidas. Pero la reología fundamen-tal es tan compleja que en general no espráctica, en particular en estudios de masasde harina y agua. La reología “empírica” o“imitativa” realiza estudios donde se imita loque sucede en el proceso industrial, y quese han demostrado empíricamente que susresultados están correlacionados con las ca-racterísticas del producto final. A nivel comer-cial la tecnología de cereales solo aplica lareología empírica (Steffe 1996, Menjivar 1990).

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Desde el punto de vista del proceso in-dustrial, hay dos momentos del proceso depanificación que importa estudiar su reología.Uno es el comportamiento durante el ama-sado o mezclado de agua y harina (propie-dades de mezclado), y el otro es la fermen-tación o leudado (propiedades de extensión).

La primer etapa de panificación se iniciaagregando agua y otros ingredientes (al me-nos sal y levadura; también se puede utili-zar grasas, aditivos, etc.) a la harina, y mez-clando los ingredientes con maquinaria ade-cuada. Los objetivos de esta etapa van másallá de simplemente homogeinizar la mezclade los ingredientes. Es importante la hidra-tación de las partículas de la harina. El aguaes absorbida por las proteínas, el almidón ylos pentosanos. Es en esta etapa en que seforman minúsculas burbujas de aire que lue-go formarán los alvéolos del pan. Un objeti-vo fundamental es el “desarrollo de la masa”,lo que causa que se le llame más común-mente “amasado” y no “mezclado”. El desa-rrollo de la masa es la formación de una com-pleja red de proteínas (gluteninas y gliadi-nas) formando enlaces de distinto tipo, condeterminadas propiedades viscoelásticas. Laconsistencia de la masa depende de la rela-ción por un lado entre la cantidad de aguaagregada y la capacidad de absorción de laharina, y por otro de las propiedades del glu-ten formado. Durante el transcurso del ama-sado, la consistencia aumenta hasta llegara un máximo, para luego empezar a decaerdebido a que la red proteica empieza a serdestruida por exceso de mezclado. Es en esemomento de mayor consistencia cuando lamasa tiene las propiedades reológicas reque-ridas, y por lo tanto es cuando el amasadodebe detenerse para dejar lugar al procesosiguiente.

La masa obtenida debe tener elasticidady extensibilidad adecuadas. Un cuerpo eselástico cuando al ser sometido a una defor-mación, por si solo tiende a volver a la for-ma original. Un cuerpo es extensible cuandose puede extender sin romperse. La elastici-dad es fundamental para poder conservar laforma de la masa durante el crecimiento dela misma. La extensibilidad es la que permi-te que la masa crezca. La masa tendrá pro-piedades reológicas adecuadas durante el

proceso de fermentación, cuando pueda equi-librar la resistencia a la deformación (elasti-cidad) con la extensibilidad.

Un concepto incluido muchas veces porla bibliografía, y con distintos criterios, es elde “fuerza” de trigo, de masa o de gluten.Originalmente, el concepto se empezó a uti-lizar para referirse a la resistencia que debetener una masa de forma de sostenerse a simisma durante el proceso de panificación(Wooding et al., 1999). Dado que el compo-nente que sostiene la estructura de la masaes el gluten, el concepto de fuerza se haaplicado tanto a masa como a gluten, y ge-neralizando, a trigo. Este criterio se ha vuel-to difuso, y muchas veces se utiliza el con-cepto de fuerza como sinónimo de distintaspropiedades: calidad panadera, de buenaspropiedades de mezclado o alta resistenciaa la extensión (Mailhot y Patton 1988, Tippleset al., 1982, Wrigley 1994, Gaines et al.,2006).

La confusión puede llegar a ser mayorcuando se utilizan otros conceptos. Parapanificación se necesitan masas fuertes ob-tenidas con trigos que a su vez, tengan tex-tura dura. Si bien ambos componentes de-ben estar presentes en el mismo trigo, cabedestacar que son propiedades independien-tes. A su vez, para la elaboración de galleti-tas es conveniente contar con masas de tri-gos débiles y blandos. Esto ha hecho queen muchos países los trigos duros que hanllegado al mercado son de masa fuerte, yque los trigos blandos son de masa débil.Por lo tanto, es común encontrar confundi-dos los conceptos de “fuertes” con “duros”por un lado, y de “débiles” con “blandos” porotro, cuando en realidad “fuerza” y “dureza”son propiedades independientes.

4. ANÁLISIS Y SUINTERPRETACIÓN

Para conocer la calidad de un trigo esposible realizar una larga serie de análi-sis. Éstos se pueden realizar partiendo degrano entero, de una molienda integral deltrigo o de la harina extraída con una mo-lienda que reproduzca el proceso indus-trial.

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En el texto se incluyen referencias a nor-mas vigentes en Uruguay, tanto del Ministe-rio de Ganadería, Agricultura y Pesca(MGAP) como del Ministerio de Salud Públi-ca (MSP), así como las metodologías apro-badas por organismos locales o internacio-nales. Se incluyen métodos aprobados porla AACC (American Association of CerealChemists International; www.aaccnet.org) ypor UNIT-ISO (Instituto Uruguayo de NormasTécnicas – International StandardOrtanization). Otras normas de aplicacióninternacional son las de la ICC (InternationalAssociat ion for Cereal Science andTechnology), pero Uruguay no es miembrode dicha asociación, por lo que se evita sumención en este texto.

4.1. Análisis sobre trigo

4.1.1. Calidad física

Los análisis de calidad física son los másusuales en la comercialización del trigo. EnUruguay, existe una norma de comercializa-ción en la que se establece una reglamenta-ción técnica en la que se dividen a los trigosen 3 grados de acuerdo a su calidad física.Los datos reglamentados y los valores re-queridos figuran en el cuadro 4.1 (Ministeriode Ganadería, Agricultura y Pesca 1998).

4.1.1.1. Materias extrañas e impurezas

La presencia de cualquier materia que nosea un grano de trigo sano y maduro va aafectar negativamente la calidad. En gene-ral se le llama “impureza” a cualquier partede la planta de trigo que no sea grano o unfragmento, y “materia extraña” a todo mate-rial que no pertenezca a la planta de trigo,incluyendo piedras, semillas de otros vege-tales, insectos vivos o muertos, etc. Es deuso corriente establecer un máximo de ma-terias extrañas e impurezas (cuadro 4.1).

4.1.1.2. Granos dañados

Si bien todo grano dañado afecta negati-vamente la calidad molinera y panadera, alrealizar el análisis en general se separan losgranos dañados por manipulación errónea delos que sufrieron daños que no pudieron serevitados aún con una manipulación correc-ta.

Entre los primeros se destacan los gra-nos quemados, tostados o cambiados decolor durante el secado artificial. Entre lossegundos se incluyen los granos verdes,dañados por heladas (presentan concavida-des pronunciadas), brotados (cuando la cu-bierta del germen está rota y aparece el bro-te), fusariosos (aspecto blanquecino o has-ta púrpura) y roídos.

Grado 1 2 3Peso hectolítrico (kg/hl), mínimo 79 76 73Materias extrañas (%), máximo 0,75 1,5 3Dañados por manipulación (%), máximo 0,5 1 1,5Otros dañados (%), máximo 1 2 3Granos con carbón (%), máximo 0,1 0,2 0,3Granos quebrados y/o chuzos (%), máximo 1,5 3 5Humedad (%), máximo 13,5 13,5 13,5Picado (%), máximo 1 1 1Insectos y/o ácaros vivos Exento Exento ExentoSemillas de trébol de olor (cantidad/100g), máximo 8/100 8/100 8/100Cornezuelo (%), máximo 0,1 0,1 0,1Proteína (%), valor de referencia 11,5 11,5 11,5

Cuadro 4.1. Especificaciones para los grados 1, 2 y 3 de acuerdo al decreto 25/998 (Ministerio deGanadería, Agricultura y Pesca 1998).

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Los granos quebrados y aquellos que notuvieron un llenado de grano adecuado (“chu-zos”) usualmente se pesan aparte del restode los granos no sanos (ver Cuadro 4.1).

4.1.1.3. Peso hectolítrico

Es el peso de 100 litros (1 hectolitro) degranos de trigo expresado en kilogramos. Esun parámetro que resume los distintos com-ponentes de la calidad física. Al ser unamedida expresada en unidades de peso so-bre unidades de volumen, es una estimaciónde la densidad de una partida de granos, laque a su vez depende de dos factores: ladensidad de cada uno de los granos y decómo los granos se acomodan. De estos dosfactores, el segundo es el que más influyesobre el peso hectolítrico. Por consiguiente,la forma, textura exterior, el tamaño y suuniformidad son los componentes claves deeste parámetro.

El peso hectolítrico tiene la particularidadde resumir en un solo valor qué tan sano yqué tan bien se llenó el grano durante su for-mación en la espiga. Ese aspecto es impor-tante ya que cuanto más sano sea el grano(sin enfermedades, ni picaduras, ni roturas,ni impurezas, etc.) mejor será el proceso in-dustrial desde dos puntos de vista. Primero,

mejor será la separación del endospermaamiláceo del resto del grano, y por consi-guiente mayor será la extracción de harina.Segundo, con un grano sano no existirá nin-guna interferencia durante el proceso indus-trial, por lo que contribuye a una mayor ho-mogeneidad del producto final. Si bien exis-ten diferencias entre los genotipos, las in-fluencias ambientales (manejo, clima, enfer-medades) son las más importantes en ladeterminación de la calidad física.

Para la determinación del peso hectolítri-co, se utilizan recipientes estandarizadossobre los que se deja caer el grano en formapreestablecida (Figura 4.1). Tanto la formadel recipiente como la altura y velocidad conque cae el grano van a influir en el valor delpeso hectolítrico determinado, por lo que esfundamental seguir las especificaciones. In-ternacionalmente la técnica estandarizada esla AACC 55-10 (American Association ofCereal Chemists 2000).

Cuanto mayor sea el peso hectolítrico,mejor será el trigo. Los valores establecidosen el decreto 25/998 (Ministerio de Ganade-ría, Agricultura y Pesca 1998) son 79 hl/kg,76 hl/kg y 73 hl/kg para grado 1, 2 y 3 res-pectivamente (Cuadro 4.1).

Figura 4.1. Equipo de determinación de peso hectolítrico (Seedburo Equipment Co, USA).

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4.1.1.4. Peso de mil granos

El peso del grano, normalmente expresa-do como peso de mil granos (o peso de milsemillas) depende del tamaño y su densi-dad. En general, a mayor peso, mayor por-centaje de endospermo y por consiguientese espera una mayor extracción de harina.

La determinación usualmente se hacepesando dos muestras de tamaño similar (porejemplo 100 g), contando y pesando los gra-nos, para luego hacer los cálculos corres-pondientes (1000 x peso de la muestra to-mada/número total de granos contados). Sepromedian los resultados, teniendo en cuen-ta que la diferencia debe ser menor a 5%.

4.1.2. Molienda integral

Si bien existen métodos de análisis quepueden trabajar sobre el grano entero, va-rios análisis de trigo necesitan que el mismosea molido, y por ello se incluye este apar-tado. Existen dos tipos de molienda. Por unlado, está la molienda que consiste en sim-plemente disminuir el tamaño de partícula,formando un polvo (harina integral) que tienela misma composición química que el totaldel grano (Figura 4.2). Por otro, está la mo-lienda similar a la que se realiza en los moli-nos harineros, también llamada “extracciónde harina”. Básicamente, ésta consiste en

la separación del endosperma del resto delgrano, y su posterior disminución de tama-ño. De esta forma, se obtiene un polvo blan-co al que se le denomina generalmente hari-na de trigo o simplemente “harina”.

4.1.3. Humedad

La humedad es de importancia fundamen-tal en la determinación de calidad de un lotede trigo, ya que es clave tanto para la con-servación como para la comercialización. Unalto contenido de humedad siempre atentacontra la calidad, e incluso puede ser un fac-tor de rechazo (Hugo y Godiño 2000). El ni-vel de importancia se ve reflejado en la granvariedad de metodología disponible para suanálisis, cada una con sus ventajas por pre-cisión, precio, simplicidad, velocidad o lacombinación de algunos de estos factores.

En el presente texto se hace una reseñabásica sobre la metodología para determi-nar la humedad y no se pretenden abarcartodas las metodologías disponibles, ya queexisten buenas referencias nacionales (Hugoy Godiño 2000). Existen métodos directos,donde se determina directamente el conte-nido de agua, e indirectos, donde miden unapropiedad relacionada con el contenido deagua y se estima la humedad en base a unacalibración realizada previamente. Entre losprimeros están el de Brown y Duvel y los de

Figura 4.2. Molino de molienda integral, Perten 3100 (Perten Instruments AB, Suecia).

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secado en estufa, mientras que entre lossegundos se destacan los de conductividady los de espectrofotometría de infrarrojo cer-cano (NIR).

El método propuesto por la reglamenta-ción nacional es el de Brown y Duvel. Coneste método se ut i l iza un equipoespecíficamente diseñado, en el que destilael agua utilizando un baño de aceite a 180°C,y se mide el volumen de agua obtenida enun cilindro graduado. A nivel internacionalestá en desuso.

La metodología directa o primaria a nivelinternacional más utilizada es la determina-ción por estufa: se eleva la temperatura deforma tal (100-130°C) que el agua se evapo-re, y se establece que la humedad es la di-ferencia en peso. Para una correcta deter-minación se debe realizar solo en muestrasde tamaño de partícula muy pequeño. Porconsiguiente, es necesario moler el grano detrigo. Esto debe hacerse con cuidado, ya quela molienda aumenta la temperatura causan-do una disminución de la humedad, sobreto-do si se parte de valores altos. Por ello, seha difundido un método de determinación dehumedad por estufa en dos etapas (métodode la AACC 44-15; American Association ofCereal Chemists 2000). En la primera, sebaja la humedad del grano entero. Luego semuele el grano, en un proceso que casi nopierde humedad, ya que en la primera etapase redujo a menos de 10%. Por último, selleva nuevamente a alta temperatura de for-ma de evaporar el agua restante. La hume-dad se determina en base al peso perdidopor el grano en la primera etapa y por la ha-rina integral en la segunda.

Existen otros métodos que utilizan la eva-poración en distintas condiciones de formatal de determinar la humedad, que si bien nosiguen normas tan difundidas, tienen unaprecisión y reproducibilidad aceptable y sonmás rápidos que los antes mencionados.

Dado lo engorroso de los métodos direc-tos, la importancia de la determinación y labuena calidad de métodos alternativos, esmuy común utilizar los métodos indirectos.Tradicionalmente, los humedímetros basa-dos en conductimetría han sido los más uti-lizados. Si bien han probado ser muy preci-

sos, es necesario verificar la calibración contrigos locales. La espectrofotometría de in-frarrojo cercano (NIR) ha crecido mucho enlos últimos años, aunque los equipos sondemasiado caros si lo único que se quieredeterminar es humedad. De todos modos,también es necesario verificar la calidad dela calibración periódicamente.

4.1.4. Proteína

La determinación de proteína en trigo seha realizado tradicionalmente por el métodoclásico de Kjeldahl (método de la AACC46-12, American Association of Cereal Che-mists 2000). Este método requiere primerouna etapa de mineralización, donde todos loscomponentes orgánicos pasan a componen-tes inorgánicos mediante un tratamiento muyextremo con ácido sulfúrico combinado conaltas temperaturas, y utilizando catalizado-res. En particular, todos los grupos aminosde las proteínas pasan a solución comoamonio. Luego se realiza una destilación porarrastre de vapor de agua, donde el amoniopasa a amoníaco y es retenido en una solu-ción de ácido bórico. Por último se realizauna valoración de la cantidad de iones amo-nio retenidos en esta solución de ácido bóri-co. Con este procedimiento se determina elcontenido de nitrógeno de una muestra. Paraconvertir ese valor a contenido proteico, esnecesario multiplicarlo por un factor. En elcaso del trigo, el factor es 5.7. Para el análi-sis de Kjeldahl existe una amplia gama deequipamientos, que va desde los relativa-mente simples que utilizan materiales de vi-drio similares a los que se utilizaban hacemás de un siglo, hasta artefactos semiauto-máticos (Figuras 4.3 y 4.4).

En los años recientes, hay disponiblescomercialmente equipos que utilizan la me-todología Dumas (marca Leco o similares),que es más precisa y limpia, pero tambiénrequieren mayor inversión. Se basa en so-meter la muestra a altas temperaturas enpresencia de distintos compuestos, de for-ma de pasar todo el nitrógeno de la muestraa nitrógeno gaseoso, y medir la cantidad deeste último.

La metodología NIR es una muy buenaopción, ya que se pueden comprar equipos

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que traen una calibración de muy buena ca-lidad, aunque siempre se sugiere que la mis-ma se verifique.

En Uruguay el contenido de proteínas entrigo se reporta en base a una humedad de13.5% (Ministerio de Ganadería, Agriculturay Pesca 1998).

Este es el parámetro químico de calidadde trigo más demandado internacionalmente.Cuanto mayor es el contenido de proteína,mejor será la calidad panadera del trigo. Sinembargo, alta cantidad de proteínas no essuficiente. Es necesario que esa proteína seade calidad suficiente, o sea, que sea capazde formar un gluten de buena aptitud pana-dera.

4.1.5. Dureza

Los granos de trigo se pueden dividir en“duros” o “blandos” de acuerdo a la texturadel grano. El factor clave es la presencia deun grupo de proteínas llamadas friabilinas,que inciden en la fuerza con que los gránu-los de almidón están unidos entre si. Cuan-do esta fuerza es grande, los granos son“duros”. En este caso, la porción más frágildel endosperma será el gránulo de almidón,y por consiguiente la rotura durante la mo-lienda será a través del gránulo. En los gra-

Figura 4.3. Digestor paraKjeldahl, modelo KjeldathermKB/KBL (Gerhardt LaboratorySystems, Alemania).

Figura 4.4. Destilador semiautomático paraKjeldahl Vapodest 20 (Gerhardt LaboratorySystems, Alemania).

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nos “blandos”, la unión entre los gránulos esdébil y la rotura se deberá a la separación delos gránulos, que permanecerán mayoritaria-mente intactos (Igrejas et al., 2001).

Existen varios métodos que permiten de-terminar dureza basándose en distintos prin-cipios: la energía necesaria para romper elgrano o molerlo, el tiempo que se necesita,etc. Un método simple y recomendable es elPSI (Particle Size Index, índice de tamañode partícula; Williams y Sobering 1986). Bá-sicamente, el trigo integral molido se tami-za, y el porcentaje de lo que pasa en condi-ciones estandarizadas es el PSI: a mayorvalor, más blando es el grano (método de laAACC 55-30, American Association of Ce-real Chemists 2000).

4.1.6. Falling Number

El Falling Number o “número de caída” o“índice de caída” es una estimación del con-tenido de alfa amilasa, basándose en unaviscometría de un gel formado por el almi-dón del trigo (Hagberg 1960). Este métodofue desarrollado comercialmente por la fir-ma Perten Instruments (Suecia), la que pro-vee el equipo necesario para una determina-ción (Figura 4.5) que está ampliamente nor-malizada a nivel internacional (UNIT-ISO3093-93, método de la AACC-56-81B,

American Association of Cereal Chemists2000).

Básicamente, se pesa una cantidad deharina o harina integral y se suspende en aguaen forma estandarizada en un tubo de ensa-yo específico. De inmediato se introduce unémbolo que cumple la función de agitador yse sumerge en el baño del equipo que debeestar a 100°C. Automáticamente, se activaun agitador que sube y baja el émbolo, for-mando primero una suspensión homogéneay luego un gel. A los 60 segundos, el agita-dor se detiene de tal forma que el émboloqueda en la parte superior del gel, y lo dejacaer. El equipo determina el tiempo que trans-curre desde que se inició la agitación hastaque el émbolo cayó determinada distancia.Por consiguiente, determina la viscosidad delgel formado en estas condiciones. Si existeun alto contenido de actividad alfa amilásica,la misma actuó sobre el almidón y el gel serádébil. Por lo tanto, el “Falling Number” serábajo, ya que el émbolo caerá rápidamente.Dado que el tiempo se mide desde antes deiniciarse la agitación de un minuto, el tiempode caída nunca puede ser inferior a 60 segun-dos. De hecho, si en el tubo sólo se colocaagua, el valor será de 62 segundos. Si no existeactividad alfa amilásica, el émbolo tardará encaer. Valores por encima de 300 segundos

indican baja actividad enzimática.

Cuando se tiene trigos conbajos valores de Falling Number,es importante tener en cuentaque no se trata de una propiedadaditiva. Es decir, si se mezclandos trigos en iguales cantidades,uno con un Falling Number de100 seg y el otro con un valor de300 seg, la mezcla no tendrá unvalor de 200 seg. En realidad, elvalor será sensiblemente menor.Esto es debido a que es una me-dida indirecta. Una aproximaciónadecuada se obtiene al conside-rar como valor aditivo el inversodel valor de Falling Number alque se le resta 62 (el tiempo ensegundos que cae el agitador sino hay harina en el tubo). O sea,para el ejemplo anterior:

Figura 4.5. Falling Number (Perten Instruments AB, Suecia).

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Otro aspecto a tener en cuenta es queeste análisis requiere un muestreado de tri-go especial. Como todo producto de la natu-raleza, dentro de una partida de trigo, sucomposición tiene una variación grano a gra-no, pero esta variación es para la mayoríade los parámetros muy pequeña. En el casode que una partida de trigo tenga algunosgranos pregerminados, éstos tendrán unaactividad alfa-amilásica que puede llegar aser más de 100 veces mayor que un granono germinado. Por lo tanto, si la muestra espequeña (25g o menos), existe una alta pro-babilidad de que la muestra no sea repre-sentativa. A los efectos de minimizar esteinconveniente, se sugiere moler no menosde 250g de trigo (Tipples 1969, Tipples 1971).

4.1.7. Gluten

La propiedad que tienen las proteínas fun-cionales del trigo de unirse para formar lared llamada “gluten” es utilizada para su aná-lisis.

En el procedimiento analítico, primero seforma una masa con trigo integral molido oharina y una cantidad preestablecida de agua.Esta masa se lava con una corriente de aguao una solución salina diluida. Durante estelavado se separa de la masa el almidón yotros componentes solubles en agua(polisacáridos, minerales, y proteínas noformadoras de gluten, principalmente). Al fi-nalizar el lavado, queda una masa muy elás-tica formada por las proteínas formadoras degluten más el agua que dichas proteínas re-tienen, que es casi el doble del peso de laproteína. A esta masa se le llama “glutenhúmedo”. El valor normalmente se informaen forma de porcentaje.

En general, el valor de gluten húmedoestá altamente relacionado con el contenidode proteínas. Para que el gluten se forme, laproteína debe mantener sus propiedades fun-cionales. Por ejemplo, si el trigo fue someti-do a un tratamiento térmico a temperaturasrelativamente altas con el objetivo de sersecado, las proteínas perdieron sus propie-dades funcionales. Por lo tanto, aunque elvalor de proteínas sea alto, puede tener unbajo porcentaje de gluten húmedo, o inclusono formarse durante el amasado.

Si el porcentaje de gluten húmedo estápor encima de 30, se considera que es unmuy buen valor.

Si bien el parámetro que se informa ge-neralmente es gluten húmedo, también sepuede obtener el “gluten seco”, que es la mis-ma masa luego de un proceso de secado.Su valor se reduce a poco más de un terciodel valor de gluten húmedo.

El análisis se puede realizar manualmen-te (método AACC 38-10, AmericanAssociation of Cereal Chemists 2000), perosu reproducibilidad no es muy buena, por loque se recomienda el uso de los equiposmecanizados que realizan el lavado en for-ma automática. Si bien existen equipos dedistintos orígenes, el más estandarizadointernacionalmente es el Glutomatic (Figura4.6), de la firma sueca Perten Instruments(UNIT-ISO 944-94, AACC 38-12, AmericanAssociation of Cereal Chemists 2000).

El Glutomatic, además de proveer el datode gluten húmedo en 6 minutos, y el valorde gluten seco en un minuto más, permitetambién determinar el Gluten Index. Para ello,el gluten húmedo se centrifuga en un dispo-sitivo perforado, de forma tal que solo un

Falling Number mezcla = 62 +

Falling Number A - 62

1

1 Falling Number B - 62

1 +

= 62 +

300 - 62

1

1 100 - 62

1 +

= 128 seg

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porcentaje de la masa pasa a través del mis-mo. El porcentaje de gluten húmedo que notraspasa ese tamiz en esas condiciones esel Gluten Index. De acuerdo con el fabrican-te, un valor alto (por encima de 90) significaque es un trigo “fuerte”. Es de hacer notarque el Gluten Index fue desarrollado para tri-gos europeos, que en general son más débi-les que los uruguayos. Por consiguiente, ennuestro país es muy común observar valo-res por encima de los 90.

4.1.8. DON

Se puede realizar la determinación de lamicotoxina DON sobre trigo molido integralmediante métodos que van desde sencillosde baja precisión, a otros más complejos yconfiables. Entre los primeros, los métodosbasados en kit de ELISA son muy atracti-vos por requerir una baja inversión inicial.En el extremo de los métodos más precisosestán los cromatográficos, ya sea de capafina (TLC), gaseosa (GLC) o líquida (HPLC).Una metodología intermedia que ha mostra-do ser muy útil en los programas de INIA esel flurométrico (FluoroQuantâ) (Plattner 1999,Pomeranz et al., 1990).

4.2. Análisis sobre harina

4.2.1. Extracción de harina

Si bien muchos análisis se pueden hacera partir del trigo entero o molido integral, enotras ocasiones es necesario trabajar con laharina. Para ello se utilizan molinos de labo-ratorio que tienen la propiedad de poder ex-traer harina a partir de granos de trigo, con

propiedades similares a las que obtienen losmolinos industriales.

Entre los molinos que permiten obtenerharina a nivel de laboratorio, debemos sepa-rar entre aquellos que permiten un nivel deextracción similar al industrial (70-75%) yaquellos que si bien obtienen una harina aptapara analizar, no aportan un valor de porcen-taje de extracción extrapolable. Entre losprimeros, el Laboratorio de Aptitud Industrialde Cultivos de INIA La Estanzuela cuentacon un Buhler MLU 202 (Figura 4.7), mien-tras que de los segundos, se cuenta con unBrabender Quadrumat Jr (Figura 4.8). Cabedestacar que existen otras opciones a nivelcomercial.

4.2.2. Análisis físico-químicos

4.2.2.1. Humedad

Los análisis de humedad en harina másutilizados son los basados en gravimetría porestufa y las espectrofotometrías de infrarro-jo cercano, similares a las descriptas paratrigo.

El valor de humedad es importante perse por la conservación de la harina, pero asu vez es necesario para la realización deotros análisis. Por ejemplo, es un requisitoprevio para la determinación de FallingNumber o la realización de alveogramas.También es esencial para poder presentar eldato referido a la humedad, como en el casodel contenido de proteínas.

4.2.2.2. Falling Number

Los mismos conceptos vertidos para tri-go, son válidos para harina. Cabe hacer no-

Figura 4.6. Glutomatic (PertenInstruments AB, Suecia).

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tar que como la enzima alfa-amilasa se sin-tetiza en la aleurona. Normalmente, solo unapequeña parte de la aleurona debería pasara la harina. Por lo tanto, el contenido de alfaamilasa en harina será menor que en trigo, yel valor de Falling Number será mayor enalgunas decenas de segundos.

4.2.2.3. Proteínas

Los mismos métodos utilizados para tri-go, se pueden aplicar en harina. Como elcontenido de proteínas en el endospermo esmenor que en el resto del grano, la harinatendrá un contenido de proteína que en ge-neral oscila entre 0.8 y 1.5% menor.

En Uruguay normalmente se reporta enbase a 14.0% de humedad (Ministerio deSalud Pública 1995). Este valor es necesa-rio tenerlo en cuenta cuando se compara conel valor de proteína de trigo, ya que la basede humedad que utilizan el trigo y la harinason distintas.

4.2.2.4. Cenizas

Para determinar el contenido de minera-les de un alimento, es una práctica usualincinerar la muestra para quemar todos loscompuestos orgánicos, y pesar las cenizasresiduales. Ya se dijo que en el caso de ha-rinas, el contenido de cenizas refleja el gra-do de contaminación del endospermo con elresto del grano de trigo. Su importancia radi-ca en el concepto que en general posee elconsumidor en cuanto a que cuanto más blan-ca es una harina, mejor. Cabe resaltar queel color no tiene necesariamente ningunarelación con el resto de las propiedades tec-nológicas de la harina.

Cuanto menor es el contenido de ceni-zas, más se acercará a la harina óptima parael consumidor. De hecho, es un valor muyutilizado para tipificar las harinas. En el Re-glamento Bromatológico Nacional (Ministe-rio de Salud Pública 1994) se tipifican lasharinas por “ceros” de acuerdo al contenidode cenizas (Cuadro 4.2)

Figura 4.7. Molino Buhler MLU 202 (Buhler AG,Suiza).

Figura 4.8. Molino Brabender Quadrumat Ju-nior (Brabender GmbH & Co KG,Alemania).

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Para su análisis se utiliza una mufla(horno especial que permite trabajar a al-tas temperaturas) y se incinera a una tem-peratura que puede oscilar entre 550 (Nor-ma UNIT-ISO 2171-93) y 600°C (métodode la AACC 08-01, American Associationof Cereal Chemists 2000) durante hasta 5horas (Figura 4.9).

4.2.2.5. Color

Como ya se ha dicho, el color de la hari-na es un parámetro al cual el consumidor leda mucha importancia. Sin embargo, no exis-te un método de análisis que tenga una difu-sión predominante, a pesar de que existe unatendencia a aumentar los requisitos sobreeste parámetro. Hay que tener en cuenta quehay dos factores independientes que influ-

yen sobre él. Por un lado, la contaminacióncon salvado afecta negativamente. Por otro,existen pigmentos en el endospermo queotorgan un color amarillento o cremoso a laharina. Los primeros son claramente inde-seables, mientras que los segundos puedenser positivos en algunos casos (Kruger yReed 1988). Este es un ejemplo claro dondela calidad depende de factores subjetivos,culturales e históricos.

Una práctica usual es medir el color deuna mezcla de harina con agua mediantereflectancia a 540nm. Dado que esta longi-tud de onda es cercana a la visibilidad máxi-ma del ojo humano (555nm), lo que en reali-dad mide este método es “brillo”. El siste-ma es conocido como medidor de color deKent-Jones (Kent-Jones color grader) (Figu-ra 4.10) (Oliver et al., 1992).

Harina tipo Cenizas máximo, % (m/m)0000 0,50000 0,6500 0,700 0,87

Cuadro 4.2. Especificaciones de contenido de cenizaspara harinas de acuerdo al ReglamentoBromatológico Nacional (Ministerio de Sa-lud Pública 1994 y 1995).

Figura 4.9. Mufla Thermolyne 6000 (Barnstead International USA).

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Está teniendo mayor difusión el uso deequipos colorimétricos con tri-estímulos ba-sados en las curvas estándares de laCommission Internationale de L’Eclairage(CIE), que producen los parámetros L*, a* yb*. Esta metodología tiene la ventaja de tra-bajar directamente sobre la harina (Oliver etal., 1992).

4.2.2.6. Gluten

La determinación de gluten por mediosmecánicos en harina es muy similar a la quese realiza en trigo molido.

Cabe realizar la consideración que el re-sultado esperado no es el mismo. Las pro-teínas formadoras de gluten están en elendosperma. Por lo tanto, el contenido degluten es mayor en la harina que en el trigo.Sin embargo, no siempre se observa esto,ya que dependiendo del método de moliendaintegral del trigo y del lavado de gluten reali-zado, componentes del pericarpio puedenquedar retenidos en la masa de gluten for-mada, causando un resultado mayor que elreal.

4.2.2.7. Sedimentación

A partir de la década de los años ’40,Zeleny y colaboradores propusieron una téc-nica analítica que permitía obtener un valormuy correlacionado con el volumen de panmediante un test muy simple (Pinckney etal., 1957; Zeleny 1947). En este tipo de en-sayos, la harina se mezcla con un reactivo

que contiene ácido láctico, se agita de for-ma de hidratar todas las partículas y luegose deja sedimentar. El almidón, las proteí-nas solubles, minerales y otros compuestosse disuelven en el reactivo. Por otro lado,existen proteínas formadoras de gluten queno solo no se disuelven, sino que son capa-ces de absorber agua e hincharse. Se ha ob-servado que cuanto mayor sea el contenidode agua que puede absorber una proteína degluten, mejor será su comportamiento en lapanificación. Por consiguiente, el volumende sedimentación va a ser proporcional alcontenido de proteínas formadoras de gluteny de su calidad. Si bien en muchos casosse trabaja con tubos de ensayo, y por consi-guiente se toma la altura del sedimento lue-go de determinado tiempo, la tendencia es autilizar probetas, de forma que permite me-dir directamente el volumen de sedimenta-ción.

Este tipo de tests ha tenido una ampliadifusión a nivel de investigación y desarro-llo, pero su uso a nivel comercial es limita-do, aunque se aplica en la comercializaciónde trigo en Chile (Ministerio de Economía,Fomento y Reconstrucción de Chile 1985).Si bien la metodología original (Pinckney etal., 1957) ha sido estandarizada (método dela AACC 56-50, American Association ofCereal Chemists 2000), múltiples modifica-ciones se aplican en distintos laboratorios.Algunas de estas modificaciones incluyenSDS (lauril sulfato de sodio) a los efectos de

Figura 4.10. Determinador de color Satake Colour Grader IV (SatakeUSA Inc, USA).

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facilitar la hidratación de las partículas (Peñaet al., 1990, método de la AACC 56-70,American Association of Cereal Chemists2000). En particular, en La Estanzuela seaplica la variación propuesta por Peña et al.,(1990).

4.2.3. Análisis reológicos

Si bien la reología fundamental ha tenidoun importante crecimiento en la última déca-da, aún no ha logrado igualar el suceso de lareología empírica o imitativa. Desde los años20s se han desarrollado equipos que traba-jan con la masa imitando lo que sucede du-rante el proceso industrial. Utilizando estosequipos es posible predecir el comportamien-to de una harina durante el proceso depanificación. Su uso es sencillo y son relati-vamente rápidos, en comparación conreología fundamental (Menjivar 1990).

4.2.3.1. Farinograma

El farinógrafo fue liberado comercialmen-te en Alemania en 1930. La firma BrabenderOHG (Duisborg, Alemania) provee de un equi-po que permite analizar las propiedades demezclado de una harina. Si bien el equipoestándar está provisto de amasadora de300g, existe la posibilidad de comprar unaamasadora de 50g y hasta una de 10g (Figu-ra 4.11). Cualquiera de el las t ienenamasadores de igual geometría: dos brazosen forma de Z que rotan a distinta velocidad

en direcciones opuestas. Un dinamómetro seusa para registrar la resistencia que presen-ta la masa al movimiento de los brazosamasadores, a medida que el agua se agre-ga desde una bureta. Este sistema permiteregistrar una gráfica llamada «farinograma»,donde se grafica la resistencia versus tiem-po. Esta resistencia o “consistencia” es ex-presada en unidades Brabender (UB). El re-gistro es en un papel en el que en el eje ho-rizontal un centímetro equivale a un minuto(tiene impresa una línea cada 30seg) y tienemarcas horizontales cada 20BU (Figura4.12).

La cantidad de agua a agregar debe sertal que la máxima consistencia sea de 500UB. Para ello, usualmente es necesario rea-lizar más de un intento, hasta que se lograagregar la cantidad adecuada de agua, sinrealizar ninguna interrupción durante su agre-gado. Esta cantidad de agua se le llamará“absorción farinográfica” o simplemente “ab-sorción”. Este valor es de relevancia econó-mica para el panadero, ya que cuanto mayorsea la absorción de agua, mayor cantidadde pan se puede elaborar con la misma can-tidad de harina. Un valor de absorción pordebajo de 55% (55 litros de agua para100 kg de harina) se considera muy bajo. Elvalor deseable usualmente está por encimade 60%.

Del farinograma se pueden obtener diver-sos parámetros (Figura 4.12). El tiempo de

Figura 4.11. Farinógrafo (Brabender GmbH & Co KG, Alemania).

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llegada se expresa en minutos, y es el tiem-po que transcurre desde que se inició elamasado hasta que la parte superior de lagráfica llega a la consistencia máxima de 500UB. El “tiempo de desarrollo” o “tiempo dedesarrollo de la masa” o “tiempo de amasa-do” es el tiempo en minutos que transcurredesde que se agrega el agua a la harina y eltiempo inmediatamente anterior a los prime-ros signos de la disminución de la consis-tencia.

El parámetro más importante a obtenerde un farinograma es la estabilidad: es eltiempo que va desde que la gráfica llegó a laconsistencia de 500UB hasta que toda lagráfica queda por debajo de la misma línea.Durante el amasado, tanto industrial comoanalítico, luego de llegar a la formación dela red de gluten, si se siguen aplicando de-formaciones, la misma se empieza a debili-tar. Cuando se llega a este debilitamiento sedice que la masa está “sobremezclada”

(overmixing) o “sobreamasada”. La resisten-cia a este sobreamasado es lo que se cono-ce como “estabilidad al amasado”. Cuantomayor sea la estabilidad, más adecuada serála harina para la panificación mecanizada.Esta propiedad es menos importante cuan-do la panificación es artesanal, ya que elpanadero estará cerca de la amasadora paraprevenir el sobreamasado.

Otro valor muy utilizado es el grado dedebilitamiento: la diferencia en altura entreel centro de la curva en el tiempo de desa-rrollo y el centro de la curva 12 minutos des-pués de ese punto. En algunos casos, lo quese solicita es el grado de debilitamiento pero20 minutos luego del tiempo de desarrollo(Miller et al., 1956, Steffe 1996).

Si bien el origen del farinograma es ale-mán, el equipo ha tenido una gran difusiónen muchos otros países, incluyendo Esta-dos Unidos y en los últimos años, Uruguay.

Figura 4.12. Equipo de determinación de peso hectolítrico (Seedburo Equipment Co, USA).

10 minutos

Tiempo dellegada Estabilidad

Grado dedebilitamiento

Tiempo dedesarrollo

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La metodología está estandarizada por lanorma UNIT-ISO 5530-1-94 y el métodoAACC 54-21 (American Association of Ce-real Chemists 2000).

4.2.3.2. Mixograma

El mixógrafo fue desarrollado por laNational Manufacturing Division (TMCO,Lincoln, NE, USA) en 1933 (Figura 4.13). Sibien se utiliza casi exclusivamente en cen-tros de investigación, es una alternativa muyatractiva al farinógrafo ya que permite reali-zar los análisis en forma más rápida.

El sistema de mezclado consiste en dospares de pequeñas varillas verticales delga-

das de acero inoxidable (“pins”), que se mue-ven en rotación planetaria alrededor de otrostres pins que están fijos y equidistantes enel recipiente de amasado. Este recipienteestá adherido a una base que puede oscilarsobre un eje vertical. Cuando esta base semueve, se registra la resistencia en un pa-pel o en formato electrónico (Figura 4.14). Lacantidad de agua que se agrega depende dela cantidad total de proteína que contiene laharina. Las amasadoras disponibles son para2, 10 o 35 gramos (Dong et al., 1992, Hoseney1985, Miller et al., 1956, Steffe 1996).

Si bien se pueden obtener una mayor can-tidad de parámetros, los más utilizados del

Figura 4.14. Mixograma.

Tiempo demezclado

Altura delmixograma

Figura 4.13. Mixógrafo (National Manufacturing Division TMCO, USA).

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mixograma son el tiempo de amasado o tiem-po de desarrollo o tiempo de mezclado, y laaltura máxima del mixograma (Figura 4.14).

Dado que tanto el farinógrafo y el mixó-grafo miden características muy parecidas,sus resultados están altamente correlacio-nados. De todas formas, cabe destacar quecomo sus geometrías son distintas y lascantidades de agua que se agrega son dis-tintas, no siempre sus valores son intercam-biables (Safari-Ardi and Phan-Thien 1998).

El mixógrafo ha sido estandarizado (mé-todo AACC 54-40), aunque su baja difusióncomercial ha causado que no exista una téc-nica de UNIT-ISO.

4.2.3.3. Alveograma

Dada la necesidad de contar con un equi-po que pueda predecir el comportamiento deuna harina durante la panificación, en Fran-cia se desarrolló el alveógrafo en 1937 (Viot1995). Dado que en Uruguay la industriapanificadora sigue la escuela francesa, eshoy el equipo reológico más utilizado.

En un alveógrafo (Chopin Technologies,Tripette et Renaud, Francia), la masa se pre-para en su amasadora con harina (250g),agua (125ml, a ajustar dependiendo el con-tenido de humedad de la harina) y cloruro desodio mezclados un tiempo estandarizado de8 minutos. La masa se lamina y se cortancinco discos, que se dejan descansar 20minutos a 25° C en una cabina especialmen-te diseñada. A continuación se coloca sobre

una base, se sujeta con un aro y se infla conaire que fluye a velocidad de volumen cons-tante desde el centro de dicha base (Figura4.15). Este proceso da lugar a una burbujade masa prácticamente esférica (Figura4.16). La presión necesaria para inflar la bur-buja se registra hasta que ésta se rompe. La

Figura 4.15. Alveógrafo (Chopin Technologies, Tripette et Renaud, Francia).

Foto 4.16. Burbuja de masa formada con unalveógrafo.

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curva obtenida es llamada alveograma (Fi-gura 4.17) (Steffe 1996). La curva rápidamen-te aumenta hasta un máximo; una vez quela pared de la burbuja se vuelve más delga-da a causa del inflado, la resistencia dismi-nuye lentamente, ocasionando la forma ca-racterística (Bloksma 1957; Launay et al.,1977a, b). Este registro puede hacerse enpapel o en forma digital mediante un“Alveolink”.

Del alveograma se pueden obtener variosparámetros. El más utilizado es el W, o fuer-za panadera. A partir del área bajo la curva,y mediante una simple multiplicación por unfactor, se puede calcular el trabajo necesa-rio para inflar la burbuja hasta que se rompe.Usualmente el valor de W se expresa endiezmilésimos de joules (j x 10-4). Cuando elW es menor a 200 j x 10-4 se considera untrigo de masa débil, mientras que si el valores mayor a 300 j x 10-4 se considera un trigode masa fuerte.

La altura máxima de la gráfica, expresa-da en milímetros y multiplicada por 1.1, esllamada tenacidad o resistencia máxima osimplemente “P”. La distancia que va desdeque se inicia el inflado hasta que la burbujase rompe, expresada en milímetros, es lla-mada extensibilidad o L. Más que informartan solo el valor de P o de L por si solos,muchas veces se informa su cociente: P/L.

Cuando este valor es alto (por encima de 1.5,y sobretodo por encima de 2.5) se tiene unamasa demasiado elástica, que resiste a serextendida. Por consiguiente, el pan obteni-do será de bajo volumen. Cuando el valor deP/L es muy bajo (0.5 o menos), la masa ten-drá tan poca elasticidad que probablementeel pan no pueda mantener su forma. De lodicho, se desprende que un valor de P/L en-tre 0.5 y 1.5 es óptimo.

El alveograma está estandarizado por elmétodo de la AACC 54-30 y por la normaUNIT-ISO 5530-4-93.

Si bien el uso del alveógrafo es muy ex-tendido en Francia, España y varios paísesen América del Sur, es aún muy resistido enotras regiones del mundo (Preston et al.,1987; Chen y D’Appolonia 1985). El princi-pal defecto que se le asigna es que trabajacon cantidad de agua constante, cuando hayharinas que necesitan distinta cantidad deagua para lograr sus propiedades óptimas.Otro problema es que la absorción con quetrabaja (50%) está muy por debajo de la quese utiliza en panificación. El primero de es-tos problemas ha recibido atención por partede los fabricantes, ya que Chopin ha desa-rrollado el Consistógrafo. Es un equipo simi-lar al alveógrafo, pero que tiene un sensoren la amasadora, que permite conocer la pre-sión de la masa, o sea, su consistencia. La

Figura 4.17. Alveograma.

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metodología propone agregar agua hasta lo-grar determinada consistencia, y luego reali-zar el alveograma sobre esta masa. Si bienel método ya ha sido estandarizado por laAACC y la ICC, su uso aún no tiene mayordifusión.

4.2.3.4. Extensograma

Casi simultáneamente con el desarrollodel alveógrafo en Francia, se desarrolló elextensógrafo por la empresa alemanaBrabander (Brabender OHG, Duisburg, Ale-mania).

Para su utilización, se toma un cilindrode masa obtenido con el farinógrafo. El mis-mo es sostenido horizontalmente con uncepo, y luego es extendido en forma verticaldesde el centro del cilindro, a velocidad cons-tante. Se registra la fuerza necesaria paraeste movimiento versus tiempo, dibujandolo que se llama extensograma o extensigra-ma. Similarmente a lo que sucede con el al-veógrafo, los parámetros más importantesestán relacionados con el área, resistenciamáxima y extensibilidad al momento de rup-tura (Mailhot and Patton 1988, Steffe 1996).

Su difusión es mucho menor a la delalveógrafo. Entre sus desventajas está quela preparación de muestra es bastante te-diosa, y que la extensión es uniaxial, en com-

paración con la extensión biaxial delalveógrafo.

4.2.3.5. Texturómetro

Si bien los equipos antes mencionadoshan tenido y se espera que tengan una am-plia difusión, existen situaciones especialesen las que pueden no cumplir con los requi-sitos del analista. Por ejemplo, algunos en-sayos de extensibilidad se deben realizar concantidades pequeñas de muestra, pero ni elalveógrafo ni el extensógrafo pueden utilizar-se con menos de 250g de harina. En otroscasos, se necesitan probar distintas veloci-dades de extensión, lo que no es permitidopor la metodología estándar.

Para solucionarlo, se puede recurrir al usode un texturómetro con algunas adaptacionesespeciales. Básicamente, un texturómetro oanalizador de textura contiene un brazo quesube o baja a velocidad o fuerza constante.

El uso que ha encontrado mayor difusiónes el de ensayos de micro-extensibilidad(Figura 4.18) (Anderssen et al., 2004, Bas-man et al., 2002, Békés et al., 2003, Graus-gruber et al., 2002, Ingelin and Lukow 1998,Kieffer et al., 1998, Purcell et al., 2000, Su-chy et al., 2000, Uthayakumaran et al., 1999,Wieser et al., 2000). Distintos trabajos hanmostrado su correlación tanto con otros mé-

Figura 4.18. Ensayo de microextensibilidad utilizando un texturómetroCNS Farnell QTS-25 (Brookfield Engineering LaboratoriesInc, USA).

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todos extensionales como con propiedadesde panificación (Grausgruber et al., 2002,Kieffer et al., 1998, Suchy et al., 2000, Váz-quez et al., 2005).

4.2.4. DON

Los métodos analíticos aplicados a hari-na son los mismos que los que se aplican atrigo molido integral. En Uruguay está regla-mentado que las harinas no pueden conte-ner más de 1ppm (mg/kg) de DON (Ministe-rio de Salud Pública 2001).

4.2.5. Otros análisis

Existen otros análisis que si bien tienenmenor difusión en lo que tiene que ver con lacalidad del trigo, corresponde mencionarlosen el presente texto.

El “dañado de almidón” o más precisa-mente, dañado de gránulo de almidón, es unparámetro de gran importancia en cualquierindustria que procese harinas. Dependiendode la dureza del grano y de cómo fue moli-do, los gránulos de almidón tendrán mayor omenor daño. Para la determinación de “da-ñado de almidón”, se utilizan métodos enzi-máticos o no enzimáticos (iodometría)(Morgan et al., 1995).

En la panificación, una harina con altodañado de almidón tendrá mayor cantidad dealmidón expuesto y, por lo tanto, absorberámás agua. Esta consecuencia es positivapara el panadero, pero no lo es para la fabri-cación de galletitas, ya que en el horneadose debe evaporar el exceso de agua agrega-do. Por consiguiente, los trigos duros, quecausarán mayor dañado de almidón, se de-sarrollan para panificación y los trigos blan-dos son aptos para la fabricación de galleti-tas. A su vez, la mayor exposición del almi-dón brinda una ventaja extra al panadero yaque permite una mayor fermentabilidad y porconsiguiente una mayor producción de gas,con el consecuente aumento en el volumen.Cabe hacer notar que el dañado de almidóntambién puede ser modificado con ajustesen el proceso de molienda (Morris 1998, Igre-jas et al., 2001).

Dado que las proteínas de un trigo sonlos principales determinantes de su calidad,

existen varios tipos de análisis de proteínasque son relevantes. Entre estos análisis, seincluyen las electroforesis (Khan et al.,2003). En este método se separan las pro-teínas en geles de poliacrilamida en base asu tamaño y a su carga eléctrica, permitien-do saber qué proteínas (o qué cadenaspolipeptídicas) están presentes. Por lo tantoes un análisis básicamente cualitativo, aun-que en algunas condiciones también puedeser cuantitativo. Existe una importante gamade variantes, que permite separar sologluteninas o gliadinas, o una parte de cadagrupo. Entre sus usos más frecuentes, estáel establecer un ranking de calidades en basea cuales son las gluteninas de alto pesomolecular presentes (Payne et al., 1982,Payne et al., 1987). Paralelamente, laselectroforesis de gliadinas han mostrado sermuy útiles para ser aplicadas en identifica-ción varietal (Bushuk et al., 1978, Lookhartet al., 1990, Zillman et al., 1979a, b).

Las cromatografías líquidas de alta reso-lución (HPLC) permiten separar a las proteí-nas en grupos, o a los grupos en cada unode sus componentes, y cuantificarlos. Estatecnología ha encontrado una amplísima di-fusión en muchas áreas analíticas, y las pro-teínas formadoras del gluten no son una ex-cepción (Díaz Dellavalle et al., 2006,Lookhart et al., 2003, Preston et al., 2003).La más difundida es la SE-HPLC (size ex-clusión-HPLC, HPLC de exclusión por tama-ño), que permite separar las gluteninaspolimerizadas de las monoméricas, y hastaestimar la distribución de su peso molecular(Dalla Rizza et al., 2005, Haraszi et al., 2008,Labuschagne et al., 2004, Larroque et al.,2000). También la RP-HPLC (reverse-phase-HPLC, HPLC de fase reversa) ha encontra-do su aplicación, ya sea para determinacio-nes cualitativas (Weegels et al., 1996) comocuantitativas (Wieser et al., 1994).

4.2.6. Panificación

Como se puede apreciar en el presentetexto, la calidad de trigo y de harina es alta-mente compleja. Existen muchos factoresque actúan simultáneamente, y en generalinteractúan unos con otros. Por consiguien-te, es muy difícil poder predecir todos los

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aspectos que pueden afectar la aptitud pa-nadera. La mejor forma de poder predecir quétan bueno será el pan que se puede obtenera partir de un trigo, es elaborar ese mismopan con ese mismo trigo. Por ello, existentests de panificación que buscan poder com-parar distintas partidas de trigos o harinasen forma objetiva. Estos métodos son len-tos, tediosos y de difícil reproducibilidad, perode indudable utilidad.

Al momento de elegir el test depanificación es necesario utilizar uno querepresente el pan que será utilizado a nivelcomercial. Por ello, si bien existen métodosestándares a nivel internacional, como el dela AACC 10-10B (American Association ofCereal Chemists 2000), en La Estanzuela seha desarrollado un método que representa elpan tipo francés más consumido en nuestropaís (Paulley et al., 1994, Vázquez 2007).

4.3. Espectrofotometría deinfrarrojo cercano

Si bien la espectrofotometría de infrarro-jo cercano (NIR o NIRS) es una tecnologíapara realizar algunos de los análisis que yafueron mencionados, su importancia crecien-te amerita su tratamiento particular (Figura4.19).

Esta técnica está basada en la absorcióno transmisión de radiación electromagnéticaen la región más cercana del espectro visi-ble (luz infrarroja cercana). La espectroscopiaclásica puede en teoría determinar la con-centración de compuestos químicos. Sinembargo, esta información es enmascaradapor interferencias entre los distintos compo-nentes y otros factores como por ejemplo eltamaño de partícula. Cuando se utiliza comométodo indirecto, basado en previascalibraciones, la espectrofotometría NIR seconvierte en una poderosa técnica capaz derealizar análisis en forma simple y rápida,eliminando o minimizando las posiblesinterferencias (Hruschka 2001, Miller 2001).

Si bien existen referencias desde hacemás de 30 años (Williams 1975), esta tec-nología ha tenido un gran crecimiento en lasúltimas dos décadas. Este fenómeno se ex-plica por un lado, por avances en sensoresinfrarrojos, y por otro por los progresos entecnologías de computación, tanto hardwarecomo software. Hoy en día se dispone deequipos con monocromadores que permitenobtener información en más de 1000 longitu-des de ondas en segundos (MacClure 2001).Un motivo más para su amplia difusión es eltipo de muestra que utiliza: puede ser hari-na, trigo molido integralmente o simplemen-

Figura 4.19. Espectrofotómetro de infrarrojo cercano NIRSystems 6500 (FossNIRSystems Inc, Denmark)

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te grano. El tamaño de muestra puede llegara ser muy pequeño, y el análisis es no des-tructivo (Williams 2001).

Básicamente, un haz de luz de determi-nada longitud de onda incide sobre la mues-tra. El equipo puede determinar la intensi-dad de la luz que refleja (equipos basadosen reflectancia; NIR) o pasa a través de lamuestra (equipos basados en transmitancia;NIT), y registra el valor. Un software especí-fico toma la información, y la compara conotros datos obtenidos de cientos de mues-tras de composición conocida. En base aalgún cálculo estadístico (análisis de regre-sión simple, regresión múltiple, componen-tes principales o PCA, cuadrados mínimosparciales o PLS, redes neuronales, etc.) elsoftware permite predecir cual es el valor dela propiedad a estudiar (Hruschka 2001,Williams 1996).

Dado que es una metodología indirecta,los equipos de NIR deben ser calibrados.Muchas veces esta calibración viene de fá-brica, y otras veces se puede o se debe rea-lizar por el mismo usuario. Cada una tienesus ventajas y desventajas, pero lo impor-tante es verificar su aplicabilidad periódica-mente.

Es posible realizar distintas determinacio-nes, con distinta precisión, que se puedeajustar o no a los requisitos del usuario. Losvalores que mejor predice la tecnología NIRson los de humedad y proteína, con errorescomparables o menores a los de los méto-dos de referencia (Williams 1996, Vázquezet al., 2007).

Para el resto de los componentes de ca-lidad de trigo, es necesario prestar atencióna cual es la precisión de la predicción, y siésta es útil o no a los intereses del usuario.Por ejemplo, Miralbés (2003) realizó una ca-libración basándose en 443 muestras, y sibien obtuvo valores de coeficiente de deter-minación de 0.99 para proteína y 0.95 paragluten húmedo, no obtuvo tan buenos valo-res para el resto de los parámetros. En par-ticular para el W de alveograma el coeficien-te de determinación fue de 0.84, pero hayque tener en cuenta que para ese particularset de muestras el coeficiente de determi-nación de W a partir de proteínas era aún

mayor: 0,86. Por lo tanto, aparentementeesta calibración podía estar prediciendo enrealidad proteína, y no la propiedad que sequería determinar, el W. Se han reportadopredicciones útiles para, entre otros, conte-nido de aminoácidos (Fontaine et al., 2002),estabilidad farinográfica (Williams et al.,1988), tiempo de mezclado de mixograma(Delwiche 1998), dureza (Vázquez et al.,2007, Wil l iams 1996), contenido degluteninas (Wesley et al., 2001) y volumende sedimentación (Cozzolino et al., 2006,Delwiche 1998, Vázquez et al., 2007).

En resumen, la tecnología NIR tiene unaltísimo potencial de aplicación en calidadde trigo, pero debe aplicarse con las precau-ciones correspondientes.

5. TRIGOS DE BUENA CALIDADPARA USO FINAL

5.1. Requisitos

Teniendo en cuenta lo antes mencionadosobre composición y propiedades del trigo,y sobre cómo analizarlo, es posible enton-ces profundizar en cuales son los requisitosque se le exigen a un trigo para que sea debuena calidad industrial.

Ya se introdujo sobre qué es calidad físi-ca y molinera. Ambos conceptos son relati-vamente simples y lineales, por lo que norequieren mayor profundización. Pero loscriterios para calidad de producto final engeneral, y de calidad panadera en particular,son más complejos.

Esta complejidad es multidimensional.Primero, la composición del grano es com-pleja. Las proteínas, apenas un octavo delpeso de la harina, juegan un rol fundamentalen la determinación del potencial panaderode un trigo. La cantidad es clave, pero tam-bién se debe tener en cuenta cuales estánpresentes y en qué proporción. La compleji-dad del tema queda evidente cuando se re-cuerda que se ha reportado más de 1200cadenas polipeptídicas distintas en un solograno de trigo (Gianibelli 2001). A su vez,otros componentes minoritarios, comopentosanos, tienen una influencia relevante,

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con una complejidad per se (Wang et al.,2004) y con una varios tipos de interaccióncon el gluten (Vázquez 2008). Segundo, laexigencia es compleja, ya que se le exige ala harina simultáneamente varios requisitos:que sea capaz de absorber la mayor canti-dad de agua posible, que la masa se puedaextender y a su vez mantenga la forma quese le dio, etc. Tercero, para un tipo de pro-ductos finales se tendrá determinadas exi-gencias, y para otros, se le exigirá otros re-quisitos u otros valores. Un claro ejemplo:un pan dulce requerirá un gluten fuerte, ca-paz de soportar los ingredientes pesados einertes (fruta abrillantada, nueces, etc.),mientras que una pizza necesita una masaextensible.

A su vez, se debe agregar los distintoscriterios de “buen producto final”. Si nos li-mitamos al pan, vamos a ver que si el panes de molde (tipo americano o lactal) se pre-tenderá que la miga sea uniforme y finamen-te dividida. De esta forma, al untar el pancon un producto, como manteca o mayone-sa, la misma no traspasa la rebanada. Perosi el pan es tipo francés, se buscará que ladistribución de celdas sea heterogénea, conuna miga abierta, para favorecer la libera-ción de sabores y formar la textura desea-da. Una simplificación en este sentido es queexiste consenso general en que cuanto ma-yor sea el volumen del pan, se considera queel trigo es mejor. Claro que también existendetractores de esta regla, y aunque se tomecomo tal, debemos considerar que el proce-so de panificación también será clave: dis-tintos procesos favorecerán distintos trigos.

Como conclusión de lo antes dicho, esevidente que la selección del mejor trigo nosiempre es simple. Para poder definir conprecisión la calidad de un trigo no es sufi-ciente contar con uno o dos valores. Tantoque a veces se realizan reportes con 15 omás parámetros. Por consiguiente, cuandose comparan los resultados de calidad dedos trigos es muy difícil poder decir cual esmejor, ya que si bien uno puede tener unapropiedad mejor, otro puede tener mejor otra.

Teniendo en cuenta esta complejidad,podemos analizar algunos puntos claves.

5.1.1. Requisitos para panificación

5.1.1.1. Gluten fuerte

Para tener un trigo de buena calidad pa-nadera se necesita tener un gluten fuerte.Ya se ha comentado la ambigüedad del con-cepto de fuerza (sección 3.4), pero de todasformas queda claro que es un concepto fun-damental. El gluten debe ser fuerte de formatal que su estructura sea capaz de mante-ner la estructura del pan.

Con el criterio general de “fuerza”, cuan-tos más ingredientes inertes tenga el pan,mayor será la exigencia. Llamamos “inerte”a aquel ingrediente que no colabora con laestructura del gluten. Entonces, por ejemploun pan integral, tendrá el salvado que le darámayor peso a la estructura, pero no contri-buirá a fortalecer la red del gluten. Entre losproductos de mayor consumo en Uruguay,el caso extremo es el pan dulce, donde lafruta seca es una masa inerte de peso con-siderable.

Si el pan será leudado y horneado en unmolde, sus requisitos de fuerza serán distin-tos respecto a si es un pan francés leudadosobre una plancha. Al existir las paredes delmolde, la estructura se podrá soportar por simisma, y por lo tanto, el requisito de fuerzapuede ser menor (Sliwinski et al., 2004). Peroeste razonamiento es válido cuando se com-paran panes de volúmenes similares. Engeneral se pretende que el pan de molde seaun pan liviano, de volumen mayor que el pantipo francés. Por lo tanto, la estructura quesoporte la masa tendrá celdas con paredesmás delgadas, y por consiguiente se requie-re que las mismas sean más fuertes.

El criterio más utilizado en Uruguay paraestablecer requerimientos de fuerza es el Wdel alveograma: cuanto mayor sea, mejorserá el trigo para elaborar pan. El valor míni-mo requerido para W difiere con los autores,y con el producto a elaborar. La norma UNIT-ISO 951:94 sobre “Características genera-les” de la harina de trigo (UNIT-ISO) divide alas harinas panaderas en tres tipos:

Tipo A (la mejor): W >280 j x 10-4

Tipo B: W > 250 j x 10-4

Tipo C: W > 220 j x 10-4

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Cabe acotar que esta tipificación tiene unuso muy restringido, pero de todas manerases un buen indicio de qué es lo que la indus-tria pretende, ya que se llegó a estos valo-res por el consenso de diversos actores delsistema triguero nacional. La experiencia enel tema nos dice que, en general, se puedelograr un buen pan con un W de 200 j x 10-4,pero valores mayores son deseables. Un Wmayor que 300 j x 10-4 va a asegurar unamasa de fuerza adecuada, aún para produc-tos exigentes. En otros países, los requisi-tos mínimos de W para pan francés bajanhasta 150 j x 10-4 (Calvel 1983). La mayoríade los trigos uruguayos tienen un valor de Wque va desde 200 a 300 j x 10-4 (Castro etal., 2007a, Ernst et al., 2006).

5.1.1.2. Propiedades de mezclado

La fuerza va a estar relacionada con laspropiedades de mezclado pero, además, laspropiedades de mezclado son válidas per se,sobretodo la absorción y la estabilidad. Yase mencionó la importancia de la absorciónpara el panadero. La estabilidad al mezcla-do históricamente no ha tenido mayor rele-vancia, pero el aumento de la mecanizaciónha aumentado su importancia. Si bien elmixógrafo se utiliza mucho a nivel académi-co, los valores relevantes comercialmenteson los datos farinográficos.

Una absorción mayor a 60% es desea-ble. La estabilidad debe ser alta: no menosde 8 minutos, preferiblemente mayor a 12minutos.

5.1.1.3. Masa equilibrada

La masa debe ser fuerte, pero a su vez,se requieren propiedades extensionales ade-cuadas. La extensibilidad es importante paraque la expansión de la masa permita obte-ner un pan de alto volumen, pero siempre enun equil ibrio con la fuerza del gluten(Faergestad et al., 2000).

Este es un tipo de propiedades que apa-rentemente se ha menospreciado, pero seha demostrado que es clave en nuestro país(Vázquez 2003, Vázquez y Watts 2004). Laimportancia que la bibliografía internacionalle da a la fuerza, ha hecho que en algunoscasos en que una harina no produce buen

pan, se solicite mayor fuerza, sin prestaratención al resto de las propiedades. Es co-mún escuchar en estos casos frases como“el W es bajo”, pero muchas veces sucedeque el problema no es fuerza sino que faltade equilibrio entre elasticidad y extensibilidad.De hecho, en muchas oportunidades se con-funden estos dos conceptos, por lo que su-gerimos prestar especial atención a las defi-niciones de estos conceptos ya menciona-das en la sección 3.4.

El alveógrafo vuelve a ser el equipo cla-ve en estas características. En este caso,lo importante es tener un valor de P/L equili-brado. En general, se recomienda un valorcercano a 1. La norma UNIT-ISO 951:94 va-ría sus límites de 1.0-1.4 para la harina tipoA a 0.6-1.5 para la tipo C. En Uruguay escomún obtener harinas con valores de 2.0 oaún mucho mayores, o sea, muchos trigosson tenaces (Ernst et al., 2006).

5.1.1.4. Proteína (gluten)

Los requisitos antes mencionados son losque se le exigen directamente al comporta-miento de la masa. Pero este comportamientose corresponde con determinada composi-ción. La calidad y cantidad de proteínas sonlos componentes claves.

Cabe considerar un concepto vertido porFinney (1985): “Cantidad de proteínas esprincipalmente una función del ambiente, ycalidad depende básicamente del genotipo;sin embargo, la cantidad es influenciada porel genotipo, y la calidad es influenciada porel ambiente”. No obstante, es una buenaaproximación entender que el genotipo (va-riedad o cultivar) define la calidad de las pro-teínas. Por consiguiente, para conocer laaptitud panadera de un lote de trigo, se pue-de lograr una buena estimación conociendosolamente el nombre de las variedades y elcontenido de proteínas.

La mayoría de los cultivares que se siem-bran en Uruguay actualmente tienen proteí-nas de calidad aceptable a buena (Vázquez2004, Vázquez y Castro 2006). Para un ma-yor conocimiento acerca de las variedadesque se cultivan, se recomienda visitar lapágina web del convenio INASE-INIA, quereporta anualmente información que contri-

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buye a definir la aptitud de los genotipos enevaluación, además de otras características(www.inia.org.uy/convenio_inase_inia/index.html).

La cantidad recomendable de proteínasen grano de trigo, expresado en base a hu-medad 13.5%, es al menos 11.5%, aunquees deseable una cantidad mayor a 12%. Sinos referimos a gluten húmedo, el Reglamen-to Bromatológico Nacional (Ministerio deSalud Pública 1995) sugiere un valor míni-mo de 32% para harinas tipo A, 28% paratipo B y 24% para tipo C. Cabe acotar que lacantidad mínima de proteína establecida endicho reglamento es tan baja que no tieneaplicación tecnológica (7%).

5.1.1.5. Otros requisitos

Independientemente de las propiedadesreológicas y de las proteínas, existen otrosrequisitos que no pueden dejarse de lado, peroque son independientes de los primeros.

El grano debe ser de textura dura, comolo son todos los trigos cultivados en Uruguayen el presente.

El valor de Falling Number es crítico. Lasvariedades que se cultivan en Uruguay sonadecuadas para evitar un valor bajo en lascondiciones normales, pero existen años enlos que existen condiciones climáticas quecausan pregerminado, y por consiguientebajos valores de Falling Number. No existeconsenso sobre el valor mínimo recomenda-ble, con una oscilación que está entre 180 y250 segundos.

Otro componente relevante es el color dela harina producida. Es un parámetro sobreel que no se ha publicado información enUruguay, pero dado que su importancia estáen aumento no puede dejar de mencionarse.

5.1.2. Requisitos para otrosproductos

Las galletitas dulces (cookies) tienen unaestructura que depende básicamente de otroingrediente: el azúcar. Por consiguiente, sepretende que la red de gluten no se forme, oque sea débil. Entonces, los mejores trigospara este tipo de galletitas tendrán bajo con-tenido de proteína, y de gluten débil. Algu-nos autores discrepan con este criterio. De

todas formas, lo seguro es que no es nece-sario un gluten fuerte. De hecho, si bien sehan propuesto tanto el alveógrafo como elfarinógrafo para evaluar la calidad galletera,existen equipos específicos para estudiar lamisma, pero que no se aplican en Uruguay(Menjivar y Faridi 1994).

Para las galletitas saladas (tipo cracker),que tienen un proceso de fermentación, laformación del gluten es necesaria, pero losrequisitos reológicos son distintos a los delos panes: en este caso el valor clave es labaja resistencia a la extensión (Menjivar yFaridi 1994).

El requisito clave de un trigo para galleti-tas, tanto dulces como saladas, es que seablando. De esta forma, el dañado de almi-dón durante la molienda es mínimo, y porconsiguiente la absorción de agua es baja.Con una baja absorción, existe un evidenteahorro de energía durante la cocción.

Para las pastas, el color de la harina pasaa ser un requisito clave. De hecho, para laharina panadera “tipoA”, el ReglamentoBromatológico Nacional (Ministerio de SaludPública 1994) solicita una ceniza máxima de0.60%, mientras que para harina pastera “tipoA” baja el nivel máximo a 0.50%. El otro re-quisito clave para las pastas es que la tena-cidad sea baja.

5.2. Factores que afectan lacalidad

5.2.1. Genéticos

La genética de un trigo es condición ne-cesaria, pero no suficiente, para poder lo-grar una buena calidad, aunque es posibleencontrar quienes creen que solo conocer elnombre de la variedad es suficiente paraconocer la calidad del lote. La genética es-tablece un rango de calidades; el ambienteestablece en que punto de ese rango está eltrigo.

5.2.1.1. Proteínas

Ya se dejó claro que es necesario tenerbuena cantidad y calidad de proteínas.

La calidad de proteínas está evidentemen-te definida genéticamente. Los loci relevan-

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Ensayo Pt W Pt W

1 13,4 203 13,5 299

2 10,3 166 9,7 219

3 11,9 162 12,2 321

4 14,0 249 14,0 353

INIA Mirlo INIA Tero

tes son el Glu-1 (gluteninas de alto pesomolecular; brazo largo del cromosoma 1),Glu-3 (gluteninas de bajo peso molecular;brazo corto del cromosoma 1), Gli-1(gliadinas, brazo corto del cromosoma 1),Gli-2 (gliadinas, brazo corto del cromosoma6) y Gli-3 (gl iadinas, brazo corto delcromosoma 1) (Morris 1998).

El control genético de la cantidad totalde proteínas es mucho más complejo, y aúnno está del todo claro cómo funciona. Estoúltimo es debido a que el contenido de pro-teínas es controlado por muchos genes yque, por lo tanto, existe un fuerte impactoambiental sobre el mismo (Shewry 2007).

Además de qué proteínas están presen-tes y la cantidad global, el otro factor a teneren cuenta es la regulación de la cantidadrelativa de los distintos grupos de proteínas,cuya complejidad es obvia. Lo importante atener en cuenta es que existe controlgenético sobre la composición, lo que indi-rectamente incide sobre las propiedadesreológicas.

Cuando el contenido proteico es bajo, lacalidad de las proteínas no se puede expre-sar plenamente, lo que impacta sobre la fuer-za panadera. Por lo tanto, con bajo conteni-do de proteínas, aún variedades con adecua-das cadenas polipeptídicas poseen bajo va-lor de W. Al aumentar la cantidad de proteí-nas, la diferencia se hace más evidente. Unejemplo de esto fue presentado en las Jor-nadas de Cultivos de Invierno organizadaspor INIA en el 2005 (Vázquez 2005; cuadro

5.1; figura 5.1) en base a datos obtenidospara el registro nacional de cultivares (Cas-tro et al., 2005a). Allí se compararon los da-tos de W de alveogramas y contenidos deproteínas de dos cultivares de INIA en cua-tro ensayos distintos. Se puede observar quetanto proteína como W varió para ambosgenotipos. El valor de W de INIA Tero, unavariedad fuerte, fue mayor al valor de W deINIA Mirlo, una variedad media a débil, paraun valor de proteínas similar. Cultivándoseen las mismas condiciones, el W de INIATero fue siempre mayor que el de INIA Mir-lo. En cambio, la proteína fue similar paraambos en cada uno de los ensayos. Se pue-de concluir que las proteínas de INIA Teroson genéticamente mejores, pero ambasvariedades son genéticamente comparablesen cuanto al contenido de proteínas.

La relación P/L tiene menor controlgenético que el W, aunque de todos mo-dos existen diferencias entre las varieda-des. Por ejemplo, INIA Tijereta e INIA Teroson cultivares con predisposición a la te-nacidad (Ernst et al., 2006; Verges 2005).El mayor efecto ambiental radica en quecuanto mayor es el contenido de proteí-nas, mayor es la extensibilidad (L) y porlo tanto menor es P/L (Faergestad et al.,2000, Uthayakumaran et a l . , 1999,Vázquez y Watts 2004).

Los valores farinográficos tienen un ma-yor control genético que los alveográficos,aunque también existe efecto ambiental. Porejemplo, es claro que cuanto mayor sea elcontenido de proteínas, mayor es la absorción.

Cuadro 5.1. Datos de W (j x 10-4) de alveograma y contenido de proteínas(Pt, %) de muestras de los cultivares de trigo de INIA Tero eINIA Mirlo en cuatro ambientes (Castro et al., 2005).

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5.2.2.2. Dureza

Los trigos son claramente divididos porsu textura en “duros” y “blandos” en base aun solo gen (Ha). Dentro de cada grupo exis-ten variaciones, pero menores que entre gru-pos. Cabe acotar que a mayor contenido deproteínas, mayor es la dureza (Morris 1998).

5.2.2.3. Otros componentes

La calidad física está básicamente defi-nida por el ambiente, aunque existe influen-cia genética, de alta complejidad.

La calidad molinera depende básicamen-te de la calidad física, por lo que tiene unaevidente influencia ambiental.También ladureza, que es determinada genéticamente,influye sobre la calidad molinera.

La predisposición a pre-germinar en espi-ga en determinadas condiciones ambienta-les está genéticamente determinada por losgenes α-Amy-1 y α-Amy-2. De todas formas,debe haber condiciones climáticas que pro-muevan su expresión (Morris 1998).

El color del pericarpio está determinadogenéticamente (R-1) (Morris 1998), así comoel efecto de la PPO (polifenol-oxidasa)(Vázquez et al., 2000).

5.2.2. Ambientales

Cabe acotar que en estudios de efectosgenéticos, se define como efecto “ambien-tal” a todo efecto que no esté controladogenéticamente. Es común encontrar los efec-tos ambientales divididos en bióticos (bási-camente, los causados por fitopatologías) yabióticos. Otro enfoque sería dividirlos en los“controlables” (por ejemplo, fertilización) y los“no controlables” (por ejemplo, precipitacio-nes). En este caso se dividen los efectosambientales en cuatro grupos a los efectosde facilitar su explicación.

5.2.2.1. Suelo

El principal efecto que puede tener el sue-lo sobre la calidad está relacionado con elcontenido de proteínas. Esto depende de ladisponibilidad de nitrógeno durante el llena-do de grano. Sobre este tema, existe unaserie técnica de INIA que profundiza adecua-damente (García Lamothe 2004), por lo quese considera innecesario hacerlo aquí. Detodas formas, es conveniente resaltar queprobablemente la principal limitante de cali-dad de los trigos uruguayos sea la falta dedisponibilidad de nitrógeno.

Figura 5.1. Datos de W (j x 10-4) vs contenido de proteínas (%) de mues-tras de los cultivares de trigo de INIA Tero e INIA Mirlo encuatro ambientes (Castro et al., 2005, Vázquez 2005).

0

100

200

300

400

9.0 11.0 13.0 15.0

% de proteínas

WINIA Mirlo

INIA Tero

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Cabe acotar que la disponibilidad de azu-fre es un componente determinante en lacalidad de las proteínas, ya que el conteni-do de puentes disulfuro varía entre las dis-tintas proteínas formadoras de gluten(MacRitchie y Gupta 1993, Wooding 2000).

5.2.2.2. Manejo

La regla general que se impone es que sialgún componente del manejo más allá de lafertilización (por ejemplo, laboreo) causa unalimitación a la disponibilidad de proteínas,entonces atenta contra la calidad (Souza etal., 2004). La información que se ha publica-do muestra mínimos efectos del manejo so-bre la calidad (Castro y Vázquez 1997, Souzaet al., 2004).

5.2.2.3. Clima

La influencia climática que ocasiona losproblemas más evidentes son las lluviaspoco tiempo antes de la cosecha. Por unlado, se puede producir un efecto comúnmen-te llamado “lavado”, donde el grano pierdeparte de los componentes solubles y enton-ces el peso hectolítrico baja. Por otro lado,la lluvia inmediatamente antes de la cose-cha promueve la pregerminación en el gra-no. Esta pregerminación se da en genotipossusceptibles y cuando el llenado de grano su-cede con determinadas condiciones climáticas,básicamente baja disponibilidad hídrica y al-tas temperaturas (Benech-Arnold 1997).

Hay que tener en cuenta que todo tipo deestrés a la planta puede llegar a afectar lacalidad. Como regla general, cualquier ex-tremo climático puede causar detrimento ensu calidad. Por ejemplo, temperaturas en elentorno a 35°C pueden alterar la cantidadrelativa de distintas proteínas del gluten(Wardlaw et al., 2002). Se han reportadogenotipos con resistencia genética a estréstérmico (Castro et al., 2007b).

5.2.2.4. Enfermedades

Tal como sucede con efectos climáticos,el estrés que causan las enfermedadesfoliares afecta la calidad. El principal efectoes sobre la calidad física, causando una dis-minución del tamaño del grano, con el con-siguiente efecto en la calidad molinera. Es-tos efectos pueden minimizarse utilizando

materiales resistentes o tolerantes a enfer-medades o tratamientos químicos adecua-dos (Díaz de Ackerman et al., 2006). Ade-más, se obtienen resultados similares si seaplican tratamiento químicos para prevenir-los o combatirlos (Díaz de Ackerman et al.,2006). Es probable que esta disminución detamaño afecte más la síntesis de almidónque de proteínas, y por consiguiente la con-centración de proteínas sea mayor. Pero esteaumento de proteína, que puede mejorar lacalidad panadera, es a costa de un detrimentode la calidad molinera y, por lo tanto, en reali-dad la calidad global del trigo será menor.

La fusariosis de la espiga o “golpe blan-co” es la enfermedad que mayores proble-mas de calidad causa, fundamentalmenteporque afecta directamente al grano. Prime-ro, al dañar al grano disminuye su calidadfísica y, durante la molienda, será más difí-cil separar el endospermo del resto del gra-no. Por consiguiente, se extraerá menosharina y de peor calidad (más oscura y conmayor contenido de cenizas). Además, loshongos del género Fusarium producenexoenzimas, fundamentalmente amilasas yproteasas. Ambos tipos de enzimas actúandurante la panificación. Las primeras, con-tribuyen a una mayor producción de azúca-res simples, que causan una serie de pro-blemas, entre los que se destacan que lamasa sea más pegajosa y el pan sea másoscuro. Las segundas afectan la red delgluten, debilitándolo, produciendo un pan demenor volumen e incapaz de mantener suforma (Gonnet y Bentancur 2004, Nightingaleet al., 1999, Vázquez 2002, Vázquez et al.,2004). Por si todo esto fuese poco, faltamencionar el problema mayor: el Fusariumproduce varias micotoxinas, entre las que sedestaca el DON (Dexter y Nowicki 2003). Porconsiguiente, en años en que el clima esfavorable para la fusariosis, la calidad deltrigo se verá seriamente afectada en muchossentidos (Díaz de Ackerman y Kohli 1996).

5.3. Como lograr trigos de buenacalidad

Si bien es importante entender cuales sonlos requisitos para que un trigo sea de cali-dad, y conocer cuales son los factores que

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afectan la calidad, lo más importante es en-tender qué es necesario hacer para poderfavorecer la producción de trigos de calidad.Aunque sea de Perogrullo, es necesario re-saltar que al ser un producto agropecuario,es imposible asegurarse que el trigo que seproduce sea de buena calidad, hasta que elmismo entra al molino. De todas maneras,si se elige la variedad adecuada y se realizael manejo adecuado, es altamente probableobtener un trigo de buena calidad.

Básicamente, es necesario seleccionaruna variedad que además de cumplir con losrequisitos agronómicos deseables de buenrendimiento y sanidad sea de buena calidad,y se maneje adecuadamente. El manejo ade-cuado incluye selección de chacra apropia-da, un buen manejo sanitario (Díaz deAckerman et al., 2006) y fertilización quecumpla con los requisitos (García Lamothe2004). La información sobre la calidad de lasvariedades se puede obtener a partir de losresultados obtenidos en la evaluación decultivares que se realiza mediante el conve-nio INASE-INIA, que se encuentra publica-da periódicamente en el si t io webwww.inia.org.uy/convenio_inase_inia/index.htm.

5.3.1. Calidad versus rendimiento

Mucho se ha dicho sobre la supuesta re-lación negativa entre rendimiento agronómi-co (toneladas por hectárea) y calidad. Esdifícil poder ser concluyente al respecto,pero lo cierto es que es posible obtener unalto rendimiento y alta calidad simultánea-mente.

Se dice que si una variedad es de altorendimiento, no es de buena calidad. Lo quesucede es que por probabilidad es más difí-cil obtener una variedad que combine losalelos deseados de múltiples genes paraconseguir alto rendimiento, con los alelosdeseados para tener buena calidad. De to-das formas, se pueden obtener cultivares conalto potencial de rendimiento y buena cali-dad (Verges et al., 2006).

Cuando los nutrientes son limitantes y lascondiciones climáticas son favorables, elrendimiento va a aumentar debido a mayorbiosíntesis de almidón en el grano. Si el ni-

trógeno es limitante, la cantidad de proteí-nas no va a aumentar en la misma propor-ción. Este fenómeno es generalmente cono-cido como “dilución de proteínas” y puedesolucionarse con una fertilización adecuada(García Lamothe 2004, 2006).

En cuanto a otros factores abióticos, re-cientemente se publicó un trabajo con elobjetivo de analizar una serie histórica dedatos de rendimiento y calidad, y se conclu-yó que «no siempre los rendimientos seincrementan en detrimento de la calidad»(Castro et al., 2006).

5.3.2. Pago por calidad

Como se mencionó, técnicamente, esposible combinar buena calidad y alto rendi-miento. Para lograrlo, muchas veces seránecesario combinar insumos que puedenaumentar los costos de producción. Al res-pecto, ya se ha dicho que “mientras la in-dustria no valorice con un serio criterio téc-nico y remunere de un modo especial los tri-gos de condiciones panaderas excepciona-les, cuando sean superados en rendimientopor otros tr igos, su producción seráantieconómica”. Ésta es una larga discusión.Tanto, que la frase entrecomillada fue publi-cada hace 80 años por Alberto Böerger(Boerger 1929).

En los países en que hay trigos de cali-dad, se logra porque se pagadiferencialmente, siendo los casos más no-torios el canadiense (Canadian Wheat Board2008) y el australiano (www.awb.com.au/g r o w e r s / n a t i o n a l p o o l /goldenrewardscurrentseason/). En Uruguay,ningún intento en formalizar una situaciónequivalente ha sido fructífero.

5.3.3. Postcosecha y clasificaciónde trigos

Para lograr un trigo de calidad es nece-sario que la cosecha (y los manejos del gra-no post-cosecha sean adecuados) la adecua-da. Dada la importancia del tema, INIA yatiene una publicación específica sobre elmismo (Hugo y Godiño 2000).

Un aspecto importante al cosechar es nomezclar trigos de distintas características,

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a menos que sea con un objetivo específi-co. Ya se ha mencionado que algunos trigospueden tener aptitud para un tipo de produc-tos, y otros trigos pueden ser buenos paraotros. Si en el almacenamiento se juntanestos trigos se obtendrá una partida que noes buena para uno ni para otro. Sin embar-go, si se conocen las propiedades de dospartidas de trigos homogéneas, es posiblemezclarlas en determinada proporción parapoder obtener un trigo de propiedades desea-das. Para ello, es posible estimar las propie-dades de la mezcla, ya que la mayoría delos parámetros de calidad son aditivos, conla mencionada excepción del Falling Number.

Por último, es necesario hacer notar laimportancia que tiene para la industria launiformidad del lote. Cuanto más homogé-neo sea, mejor será para el industrial ya quetendrá el “mismo” trigo desde el principio alfinal del proceso.

El manejo post-cosecha, lejos de ser unproblema menor, ha sido visualizado comoel principal déficit en la cadena agroindustrialtriguera por distintos estudios y evaluacio-nes (Arbeletche y Gutiérrez 2003, Souto yNozar 1995).

6. CALIDAD DE TRIGO EN INIA

La investigación en trigo en La Estanzuelaempezó en el año 1914, y ya en los años‘20s se desarrolló el primer laboratorio decalidad. Aún antes de tener este laboratorio,se enviaban muestras al exterior para seranalizadas (Böerger 1929). Si bien nunca sedejó de considerar la aptitud industrial, en ladécada de los ‘90s, con el aumento de lademanda, se realizó una inversión importan-te en equipamiento e investigación.

Los trabajos sobre aptitud industrial seiniciaron como soporte al programa de mejo-ramiento, pero hoy forma parte de todos losproyectos de investigación que tienen quever con trigo. A su vez, se realizan trabajosde investigación integrados con el resto delsistema triguero uruguayo, básicamente através de la Mesa Nacional de Trigo(www.inia.org.uy/sitios/mnt/home-mesa.htm)y se colabora con las universidades locales.Además, se participa en proyectos de inves-

tigación con pares de otros países de la re-gión. Estos trabajos se publican por distin-tos medios, como ya se ha citado reiterada-mente en el texto precedente.

El laboratorio de Aptitud Industrial deCultivos de INIA La Estanzuela cuenta, almomento de realizar esta publicación, conel siguiente equipamiento para trabajar contrigo:

• Equipo para la determinación de pesohectolítrico

• Molinos Perten 3100 y Perten 3303 (mo-lienda integral).

• Estufas para la determinación de humedad

• Equipamiento semi-automático para deter-minación de proteína por Kjeldahl(Kjeldatherm KB/KBL y Vapodest 20 deGerhardt)

• Equipamiento para la determinación de du-reza por PSI (Rotap Model RX 29-10 y ta-mices).

• Falling Number 1400

• Glutomatic 2200 con su centrífuga 2015 ysecador de gluten Glutork 2020

• Molinos para extracción de harina:Quadrumat Jr. (Brabender) y Buhler MLU– 202

• Mufla para cenizas Barnstead/ThermolyneF 6020 C

• Determinador de color de harinas SatakeRobison Milling System Color Grader.

• Agitador oscilatorio para determinación devolumen de sedimentación

• Farinógrafo Brabender modelo 810105 conamasadora de 50g.

• Mixógrafo National Manufacturing conamasadora de 10g

• Alveógrafo Chopin MA 95

• Texturómetro QTS Texture Analyser (CNSFarnell) con accesorios.

• Panificación: horno rotatorio, cabina de fer-mentación, amasadora de 100-200g,moldeadora sobadora, todos NationalManufacturing.

• Espectrofotómetro NIRSystem 6500

Este equipamiento es utilizado para lostrabajos de investigación internos y con aso-ciados. A su vez, brinda servicio a otras

INIA LA ESTANZUELA

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secciones de INIA, usuarios externos (pro-ductores, industrias, asesores, etc.), y estádisponible a las iniciativas que la cadenatriguera-molinera-panadera disponga.

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