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UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO VILLAREAL FACULTAD DE OCEANOGRAFÍA, PESQUERÍA, CIENCIAS ALIMENTARIAS Y ACUICULTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ALIMENTARIA

BIOQUÍMICA DE LOS ALIMENTOS Y NUTRICIÓN PRÁCTICA Nº5 EVALUACIÓN DEL GLUTEN DE HARINAS Tercer Año

Integrantes: Arpi Príncipe, Caleb Esaú Reyes Nuñuvero, Laily Salinas Altamirano, Ángela Vargas García, Betsabet

Profesor(a) de Curso: Ing. María Estela Ayala Galdós Miraflores, Lima 2019

PRACTICA 4 “EVALUACIÓN DE GLUTEN DE HARINAS” I.

OBJETIVOS Objetivos generales: -

Identificación y medida de las propiedades funcionales del gluten de diferentes tipos de harina. Determinar el rendimiento de la obtención del gluten para los diferentes tipos de harina

Objetivos específicos: -

-

II.

Determinar el rendimiento de la obtención del gluten de la maicena y harina de trigo sin preparar. Identificación y medida de la elasticidad del gluten obtenido de la de la maicena y harina de trigo sin preparar. Identificación y medida de la dilatación después del horneado del gluten obtenido de la de la maicena y harina de trigo sin preparar, mezclado con levadura. Valoración y descripción del tipo de malla después del horneado del gluten obtenido de la de la maicena y harina de trigo sin preparar.

FUNDAMENTO El gluten es una glicoproteína amorfa que se encuentra en la semilla de muchos cereales combinada con almidón. Representa un 80% de las proteínas del trigo, el cual está compuesto de gliadina y glutenina. El gluten es responsable de la elasticidad de la masa de harina, lo que permite que junto con la fermentación el pan obtenga volumen, así como la consistencia elástica y esponjosa de los panes y masas horneadas. Ningún componente por separado tiene la capacidad para formar una masa con una estructura elástica y cohesión satisfactoria por lo que se requiere de la combinación de ellas. La formación de complejos debida a la hidratación y a la manipulación física de la harina da lugar a la formación del gluten. Estos complejos implican la rotura de algunos enlaces disulfuro y la formación de nuevos enlaces por lo tanto existe algo de disgregación y algunas interacciones proteína-proteína que al final forman el gluten. En la masa propiamente elaborada, el gluten toma la forma de una malla formadas de fibras que constituyen la estructura de dicha masa. La naturaleza de esta malla y en consecuencia el número y la naturaleza de las fibrillas debe ser tal, que la masa pueda pasar las pruebas físicas de calidad. El gluten puede ser extraído de la harina por un lavado suave, con un exceso de agua o una solución salina. La mayor parte del almidón y gran parte de la

materia soluble es removida por este lavado, hasta obtenerse el gluten como una goma pegajosa. Este puede ser pesado y medir su elasticidad por estiramiento. La diferencia entre el peso del gluten húmedo y el gluten seco, es una medida de la capacidad de enlazar agua, la cual también es un factor importante de calidad.

III.

MARCO TEORICO Gluten El gluten es una proteína presente en algunos cereales como el trigo, cebada, centeno, espelta, kamut, triticale (hibrido del trigo y cebada), y posiblemente, avena. (AAC, 2018) Las proteínas del gluten son importantes para la determinación de la calidad única de horneado, tiene la capacidad de conferir capacidad de absorción de agua, cohesividad, viscosidad y elasticidad a la masa. (Herber, 2006) El celíaco no puede comer ningún alimento en cuya elaboración se hayan utilizado harinas, almidones, féculas, sémolas o cualquier otro derivado de estos cereales como materia prima, ingrediente de un ingrediente compuesto, aditivos y/o aromas, o como impureza de almidones o féculas. Gluten en celíacos Parada & Araya (201). Las gliadinas son la fracción soluble en alcohol del gluten y contienen la mayor parte de los componentes tóxicos para los celíacos; son ricas en glutamina y prolina, cuya digestión en el tracto gastrointestinal es más difícil que el de otros péptidos23. Experimentalmente, se ha demostrado que después de digerir gliadina in vitro existen regiones sin digerir, produciéndose un péptido de a-gliadina compuesto por 33 aminoácidos (33-mer), resistente a proteasas gástricas, pancreáticas y del borde en cepillos del intestino humano. La vida media del péptido 33-mer es mayor a 20 horas, por lo que se especula que tendría amplia oportunidad para actuar como antígeno y estimular la proliferación de células T, induciendo fenómenos de toxicidad en los individuos genéticamente susceptibles. En experimentos también in vitro, se ha visto que los linfocitos T aislados de mucosa intestinal de pacientes celíacos no tratados reconocen un péptido semejante al 33 a-gliadina24. Se desconoce cómo ocurre el paso de estos péptidos parcialmente digeridos a través de la barrera epitelial del intestino. Se postula que su paso podría estar favorecido por infecciones tempranas que aumenten transitoriamente la permeabilidad. El paso de péptidos también podría estar mediado por la acción de la zonulina, proteína que conduce señales intracelulares que abren las uniones estrechas intestinales (“tight junctions”). Se ha demostrado que la gliadina induce liberación de zonulina, con aumento de la permeabilidad intestinal y producción de citoquinas25. Una vez traspasada la barrera epitelial del intestino, el fragmento de 33-mer actuaría como sustrato para la transglutaminasa 2 (tTG2) que lo deamidaría, cambiando la carga positiva a negativa en la molécula, lo que dejaría expuestos tres epítopes localizados alrededor de tres residuos de glutamato. Por otra parte, es la acción gliadina-tTG2 en sujetos susceptibles la que lleva

al desarrollo de los autoanticuerpos EMA y TTG, que constituyen actualmente las herramientas más sensibles y específicas disponibles para el diagnóstico. El fragmento 33-mer modificado por la tTG2 es un eficiente estimulador de los linfocitos T CD4, que reconocerán a los péptidos del gluten solamente en presencia de los heterodímeros HLADQ2 y HLA-DQ8. La estimulación de los linfocitos lleva, de manera aun no establecida, a la cascada inmune que resulta en la respuesta inflamatoria y daño de la mucosa propia del celíaco26. IV.

PARTE EXPERIMENTAL 1. Insumos: -

Harina de maíz (maizena) Marca: Duryea Levadura Harina de trigo sin preparar Marca: Molitalia

2. Equipos: -

Balanza analítica Estufa

3. Materiales: -

Piceta con agua destilada Papel aluminio Bolws (2) Colador Lunas de reloj (4) Regla Probeta Amasador

4. Procedimiento: PARTE 1: Obtención del gluten por el método del lavado manual a. Pesar 300g de cada harina y agregarle 180 ml de agua (formar una corona

con la harina y verter el agua en el medio). b. Mezclar y formar tres bolas de masa firme que se dejará reposar por media

hora a temperatura ambiente. c. Colocar las masas individualmente en el colador. Amasar suavemente bajo un chorro fino de agua hasta remover todo el almidón soluble (el agua debe salir transparente). d. Expandir la masa para eliminar tanta agua como sea posible, hasta que se sienta pegajosa. Formar una bola

e. Pesar las bolas de gluten y registrar el peso. Calcular el rendimiento del

gluten obtenido para cada tipo de harina.

Harina de trigo sin preparar

Harina de maíz

PARTE 2: Prueba de elasticidad a. Tomar una bola de gluten (de las obtenidas en el experimento anterior) y colocarla sobre una superficie plástica. b. Estirar la bola de gluten sobre el extremo (cero) de la regla y estirar la masa con el dedo índice y pulgar a lo largo de la regla, hasta que se rompa. Anotar el valor en centímetros.

PARTE 3: Prueba de dilatación a. Colocar una bola gluten sobre un trozo de papel de aluminio, dejar reposar durante 10 min. b. Colocar otra bola de gluten mezclada y amasada con 1 g de levadura, dejar reposar por 10 min. c. Llevar ambas muestras al horno (estufa) durante 30 min a 120°C. d. Sacar del horno y dejar enfriar. e. Pesar las bolas de gluten y registrar su resultado. Calcular el rendimiento del gluten obtenido. Gluten sin levadura

Gluten con levadura

PARTE 4: Evaluación de la malla obtenida en el gluten horneado a. Cortar dos rodajas delgadas del gluten previamente horneado. b. Observar la forma y orientación de las partículas (malla) obtenida y describir.

Gluten sin levadura

V.

Gluten con levadura

Gluten con levadura

RESULTADOS PARTE 1 Tabla 1: Obtención del gluten por el método del lavado manual Muestra

Peso inicial de harina

Peso de gluten

% Rendimiento

harina de maíz

300g

No tuvo



harina de trigo (sin preparar)

300g

78.4

26.13%

300g ------------ 100% 78.4g ------------- x x = 26.13 %

PARTE 2: Tabla 2: Prueba de elasticidad Muestra

Prueba de elasticidad

Observaciones

harina de maiz





harina de trigo (sin preparar)

32 cm



Gluten sin levadura

PARTE 3: Tabla 3: Prueba de dilatación Muestra

Malla

Observaciones

harina de trigo sin preparar (sin levadura)

1

No presenta alveolos

4

Tiene una malla en forma celular, presenta alveolos

harina de trigo sin preparar (con levadura)

PARTE 4: Tabla 4: Escala descriptiva de las características del tipo de malla en el gluten ESCALA DESCRIPTIVA

CARACTERISTICAS

Forma y orientación de las partículas

1

2

3

4

5

Sin celdas

Trazas de celdas

Ligeramente celular

Celular

Muy celular

Tabla 5: Evaluación de la malla obtenida en el gluten horneado

VI.

Muestra

Malla

Observaciones

harina de trigo sin preparar (sin levadura)

1

No presenta alveolos

harina de trigo sin preparar (con levadura)

4

Tiene una malla en forma celular, presenta alveolos

DISCUSIONES (Hernádez, 2010)menciona, La determinación de la cantidad y la calidad del gluten es otra de las pruebas de calidad de harina. El gluten se puede evaluar por el método manual, haciendo una pequeña masa y tras un cuidadoso lavado de la misma con agua, se separa el almidón y las proteínas hidrosolubles.  El método manual mencionado por el autor, es el mismo que se utilizó en nuestro ensayo para obtener gluten, el cual se realizó mediante el lavado de una pequeña masa de harina(300g) con agua y con la ayuda de un colador, resultando 78.4 g de gluten obtenido. El método fue sencillo y practico de realizar.

(Kohli & Martino, 1997) explican, Los parámetros de fuerza y extensibilidad de gluten pueden ser evaluados sometiendo una masa de harina a prueba en el alveógrafo de Chopin o en el extensógrafo de Brabender.  Según el criterio de los autores, estos métodos son los adecuados en cuanto a evaluar la fuerza y extensibilidad del gluten en masa de harina; para determinar la elasticidad de la masa de harina de trigo usada en nuestro ensayo usamos una regla en cm, mediante la cual su límite como indicador para su medida fue el quiebre de la masa al momento de estirarla resultando 32cm de longitud. (Layango, Valverde, & Mayaute, 2015) nos dice que el amasado cumple dos funciones para la buena marcha de panificación: i. La formación de un producto viscoelástico a partir del agua y harina. ii. La incorporación en el seno de la masa de microburbujas de aire, cuyas paredes adquieren una cierta impermeabilidad al gas y que son los gérmenes de los futuros alveolos del pan.  Las 2 funciones mencionadas por el autor, se pudieron observar en el ensayo, las propiedades visco elásticas de la masa de harina de trigo y los alveolos observadas luego cortar en fracciones muestras de masa de harina de trigo que previamente se habían llevado a la estufa, una de ellas con levadura y la otra carente de levadura.

(Kohli & Martino, 1997) En ocasiones el trigo se comercializa tomando en cuenta, además de otros factores, su contenido de proteínas. El contenido de proteína en grano es de primordial importancia, ya que la proteína en su mayoría (80-85%) forma el complejo conocido como gluten y es el factor principal que determina la calidad del trigo para elaborar tanto productos de panificación y plastificación como galletas.  Según lo mencionado por el autor, al momento de extraer el gluten de la harina de trigo, mediante el método manual, en su mayor porcentaje solo se pudo obtener gluten, coincidiendo con el rango promedio mencionado por el autor. Gluten es una mezcla de proteínas que se encuentra en algunos cereales, especialmente en el trigo, la cebada y el centeno. Los dos tipos de proteína que conforman el gluten se llaman: glutenina y gliadina. El gluten es lo que conforma la estructura de la masa de pan y, se encuentra también presente en la mayoría de los cereales. Sin embargo, no todos los granos contienen gluten; el arroz y el maíz, entre otros, no contienen gluten. (Reardon, aa) 

Se puede decir que efectivamente al realizar la prueba se obtuvo que el trigo si contenía gluten, mientras que la harina de maíz, no contenía gluten. La harina de maíz lograba absorber el agua, pero no retenerla.

VII.

CONCLUSIONES  El rendimiento en la maicena es 0%, comprobándose que no contiene gluten y en la harina de trigo sin preparar es 26.13%.  No se realizó la prueba de elasticidad en la maicena por no contener gluten y en la harina de trigo sin preparar se obtuvo una elasticidad de 32 cm.  No se realizó la prueba de dilatación en la maicena por no contener gluten y en la harina de trigo sin preparar es 1.2 g y con levadura es 2.4 g.  No se realizó la valoración para la maicena y para la harina de trigo sin preparar su calificación es 2, presenta trazas de alveolos y con levadura su calificación es 4, presenta una cantidad regular de alveolos.

VIII. REFERENCIAS  Herber, 2006. Quimica de las proteínas del gluten. Leído en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S07400020060015 35. Volumen 24. Issue 2, paginas 115-119.  ACC, 2018. Tabla orientativa de alimentos con y sin gluten. Leído en: https://www.celiacscatalunya.org/pdfs/apto_no_apto.pdf.  Parada & Araya, 2010. El gluten. Su historia y efectos en la enfermedad celiaca. Leído en: https://scielo.conicyt.cl/pdf/rmc/v138n10/art%2018.pdf. Rev Med Chile 2010; 138: 1319-1325  Hernádez, G. (2010). Libro blanco del pan. Madrid, España: Médica Panamericana.  Kohli, M., & Martino, D. (1997). Explorando altos rendimientos de trigo. Estanzuela, Uruguay: INIA.  Layango, H., Valverde, K., & Mayaute, Y. (2015). Evaluacion de la goma de tara(caesalpinia spinosa) como retenedor de humedad en una premezcla para pan de molde. Lima, Perú: Area de innovacion y desarrollo.

 Reardon, aa. Intolerancia al gluten y a la enfermedad de los celíacos. Obtenido de http://www.ncagr.gov/fooddrug/espanol/documents/IntoleranciaalGlu ten.pdf. North Carolina Department of Agriculture and Consumer Services Food and Drug Protection Division