Informe de Obtencion Del Gluten

UNIVERSIDAD NACIONAL “DANIEL ALCIDES CARRION”

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS E. F. P. EN INGENIERIA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

PRACTICA N°03

CATEDRATICO : Mg. MURILLO BACA, Silvia.

CATEDRA

: TECNOLOGÍA DE CERALES, RAICES Y TUBERCULOS

ALUMNOS

:

ALVARES JARA, Ninoska CUTTI PAUCARCAJA, Anamelba GOMEZ TALAVERANO Cristhian

LA MERCED

 CHANCHAMAYO  CHANCHAMAYO

 – 

2017

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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 y está compuesta 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. Las proteínas del gluten son vitales para la estructura de la masa que se forma tras la hidratación y manipulación de la harina de trigo. Aunque las proteínas del gluten, glutenina y gliadina, son distintos componentes de la harina, estas proteínas interaccionan para formar el gluten durante la formación de la masa. 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. El gluten es responsable de las propiedades elásticas de la masa de harina. 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.

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Enseñar al estudiante a determinar el porcentaje de gluten en harinas de cereales. Enseñar al estudiante a determinar la capacidad de retención de agua en las harinas. Comprobar si los valores obtenidos corresponden a las características de calidad de los productos evaluados

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OBTENCION DEL GLUTEN EN HARINAS

3.1.

EL GLUTEN DEFINICIÓN: El gluten es un conjunto de proteínas de pequeño tamaño, contenidas exclusivamente en la harina de los cereales de secano, fundamentalmente el trigo, pero también la cebada, el centeno y la avena, o cualquiera de sus variedades e híbridos (tales como la espelta, la escanda, el kamut y el triticale). Representa un 80 % de las proteínas del trigo. Está compuesto de gliadina y glutenina. 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. El gluten no es indispensable para el ser humano. Se trata de una mezcla de proteínas de bajo valor nutricional y biológico, con bajo contenido de aminoácidos esenciales, por lo que desde el punto de vista de la nutrición su exclusión de la alimentación no representa ningún problema y puede ser fácilmente sustituido por otras proteínas animales o vegetales cuando es preciso realizar una dieta libre de gluten.

3.2.

COMPOSICIÓN El gluten de trigo está formado por las proteínas llamadas gluteninas y gliadinas (90 %), lípidos (8 %) y carbohidratos (2 %). La gliadina es la fracción soluble en alcohol del gluten y contiene la mayor parte de los productos que resultan tóxicos para las personas con predisposición genética; asimismo, provoca aumento de la permeabilidad intestinal (involucrada en el desarrollo de enfermedades autoinmunes, cáncer, infecciones y alergias) independientemente de la predisposición genética, es decir, tanto en celíacos como en no celíacos. Otros cereales, por su proximidad taxonómica, contienen péptidos tóxicos homólogos: cebada (hordeínas), centeno (secalinas), avena (aveninas) y sus variedades e híbridos, como kamut y triticale. El gluten es el responsable de que la harina de trigo sea panificable, pues lo contiene en gran cantidad. Las gluteninas le aportan elasticidad a la masa de pan, de modo que cuando se estira tiende a recuperar su forma original. Las gliadinas se estabilizan por enlaces disulfuro intramoleculares y le proporcionan pegajosidad a la masa, al mismo tiempo que son responsables de su extensibilidad, es decir, que se extiende sin llegar a romperse.

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A lo largo de los siglos XIX y XX, la selección genética activa y la manipulación genética directa han modificado enormemente las variedades de trigo originales (Triticacee), pasando de unos pocos granos con escaso contenido en gluten a grandes cosechas de trigo muy enriquecidas con gluten (50% del contenido proteínico). Esta situación puede haber sido el detonante del gran aumento en la frecuencia de la enfermedad celíaca, especialmente en poblaciones cuya herencia genética se deriva de grupos muy antiguos que no se adaptaron con éxito a tolerar esta proteína. 3.3.

PROTEINAS DEL GLUTEN Las proteínas del gluten son las proteínas de almacenamiento del trigo. Son fáciles de aislar porque son insolubles en agua. Tienen elevado contenido de ácido glutámico y prolina, bajo contenido de lisina y baja densidad de carga (Hoseney, 1994). El gluten sirve como fuente primaria de carbono, nitrógeno y —en menor medida—  azufre de la planta inmadura. La glutamina es el aminoácido más abundante y, junto con la prolamina y la glicina, conforma más del 50 % de los aminoácidos residuales en el gluten (Hoseney, 1994).

3.4.

MODELOS DE GLUTEN La interacción entre gliadina y glutenina en la presencia de agua y energía mecánica es la que resulta en la formación del gluten. La glutenina y la gliadina proporcionan diferentes propiedades reológicas a la masa luego de haberse formado una estructura dinámica. Se estima que la gliadina contribuye a la extensibilidad, mientras que la glutenina contribuye a la elasticidad. En el contexto de una masa, especialmente la de pan, se dice que el gluten forma una red continua y que esta red es la responsable por las propiedades viscoelásticas únicas del gluten. Diversos modelos han sido propuestos a través de los años para describir las bases de la red del gluten que le permiten tener estas características reológicas únicas. Todos los modelos precedentes tratan exclusivamente del rol de la glutenina y los enlaces disulfuros cruzados en la red del gluten. El modelo actual aceptado fue descrito por Shewry et al. (2001). En este modelo las subunidades de elevado peso molecular forman la columna vertebral mediante enlaces disulfuros cruzados cabeza-cola, con pequeño grado de enlaces laterales disulfuros entre las cadenas de subunidades de elevado peso molecular.

3.5.

USO Además de estar presente en el pan tradicional, el gluten también se usa en la industria alimentaria. Es utilizado como aditivo para dar viscosidad, espesor o volumen a una gran cantidad de productos alimenticios, lo que provoca que exista presencia de proteínas tóxicas para una parte de la población en los productos menos sospechosos. Más de la mitad de los alimentos que se

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comercializan actualmente contiene gluten de trigo, cebada, centeno o avena como espesante o aglutinante, en forma de contaminación cruzada o incluso por adulteración. Suponen un grave riesgo para la salud de los celíacos y las personas con sensibilidad al gluten no celíaca, por lo que es preciso un control riguroso del contenido en gluten para su certificación como alimentos aptos para el consumo por pacientes celíacos. Además, con el gluten se prepara seitán, el cual se elabora al remojarlo (si se hace a partir de gluten en polvo), amasarlo y hervirlo durante un tiempo variable, entre 30 y 90 minutos según el grosor, el tipo de olla, etc. Una vez hervido, tiene una consistencia firme y toma un poco del sabor del caldo en que se cocina. Esta propiedad y el contenido de proteína, hace que sea apreciado como sustituto de la carne en recetas vegetarianas y veganas. El gluten es muy apreciado por los adventistas del séptimo día, los Hare krishna y los budistas, quienes suelen abstenerse de consumir carne.

El propósito fundamental en la molienda del trigo es convertir el grano en harinas que harán frente a las variadas necesidades del consumidor, panadero, ama de casa, pastelero, fabricante de galletas y fabricantes de pastas. Al mismo tiempo los subproductos deben satisfacer al consumidor de forrajes tanto en forma física, valores alimenticios, digestibilidad y buen sabor de acuerdo a los animales a alimentar.

3.6

Diferencia Entre Una Harina De Fuerza Y Una Floja La harina de fuerza, de panadería o panificable es una harina con un contenido proteico superior en general al 9%, y con una calidad del gluten que permite que se forme la estructura necesaria para sostener una miga aireada tras la cocción del pan o de la bollería. Si la harina no tiene gluten en cantidad y calidad suficientes, no se forma una estructura reticulada suficientemente densa ni sólida como para que la miga sea adecuada. La harina de fuerza se denomina así porque coge fuerza y liga cuando se amasa, se resiste a ser estirada. La fuerza de la harina se relaciona con la proporción de proteínas que tiene, a mayor cantidad, mayor fuerza. También la capacidad de absorción de agua va en función del contenido de gluten. La harina de fuerza y la harina floja proceden de tipos distintos de trigo. •

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La harina floja o de repostería es una harina con un contenido proteico igual o inferior en general al 9%, y que se usa habitualmente en repostería, donde no es necesario generar una estructura como la de la miga del pan. La harina floja es ingrediente habitual de bizcochos, magdalenas, etc. De hecho, no solo es que en estos productos de repostería no sea necesaria ninguna estructura de la miga, sino que un desarrollo excesivo del gluten da lugar a un resultado denso y pesado. Por eso hay tantas recetas en las que se

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3.7

advierte de que se mezclen los ingredientes solo ligeramente, en concreto en el caso de muffins y aquellos bizcochos que no llevan huevos, claras o mantequilla montados, y que solo suben por la acción del impulsor químico Factores Que Afectan El Desarrollo Del Gluten Luego del proceso de horneado, el gluten típicamente se endurece y se obtiene estructura en el producto. Hay muchos factores que afectan el desarrollo del gluten. Estos incluyen: •  Temperatura •  Acido •  Líquido •  Sal •  Grasas •  Harina •  Azúcar Temperatura: El agua tibia eleva el desarrollo del gluten y la fría lo reduce. Líquidos El líquido contribuye al desarrollo del gluten. Cuando incorporamos un ingrediente líquido en la masa, la cantidad variará dependiendo de la humedad del aire. Por ello en muchas recetas se indica en términos generales “la cantidad de agua necesaria hasta formar el bollo” y no se explicita la

cantidad a utilizar. Es necesario que aprendamos a determinar cuando la masa logra una consistencia óptima. Grasas Las grasas ablandan y previenen el desarrollo del gluten lubricando las proteínas en la harina. Estas mantienen los componentes separados hasta que la masa comienza a formar su estructura durante el proceso de horneado. Harinas Existen distintos tipos de harinas y variedades. Es importante detectar cuáles son las necesidades según lo que se desee elaborar. Harinas con alto contenido en gluten son ideales para hacer panes, pizzas, pastas etc. Harinas con menor cantidad de gluten en la harina son más apropiadas para preparar pasteles y galletas más delicadas. Azúcar El azúcar también previene el desarrollo del gluten Ácidos Los ácidos también evitan el desarrollo del gluten. Habitualmente se utilizan  jugos y vinagres. Sal La sal también disminuye el desarrollo del gluten

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De no contar con gluten, ningún producto se elevaría ni poseería una estructura firme. Las texturas liviana o aireada de los panes y los pasteles tampoco serían posibles. Por lo contrario, confeccionar un pan sin gluten resultaría en un producto mucho más denso y pesado.

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Harinas a granel: trigo, maíz, yuca, papa Balanza de analítica. Placas Petri Vaso beaker Colador Probetas de 50 ml

Pesar 100 g. de muestra. Haga una corona con la harina sobre una bandeja y adicione los 55 ml de agua, mezcle constantemente hasta formar una masa homogénea. Amasar, estirando la masa sobre una placa de vidrio y por último dándole forma de bola, se repite la operación por lo menos unas cinco veces. Coloque la masa en un colador y lave la masa, bajo un chorro débil de agua, apretando la masa y estirándola durante todo el proceso de lavado por lo menos unas siete veces, partiéndola en dos y  juntándola inmediatamente. El almidón será arrastrado por el agua, la operación termina, cuando el agua de lavado salga clara, esto es cuando el almidón ha sido eliminado, se puede comprobar con una solución de yodo. Exprima la bola de gluten con la punta de los dedos o sobre una tela o lino, con el fin de retirar la mayor cantidad de agua. El resultado es una masa gomosa blanca-amarillenta que poco a poco se hace pegajosa. Se pesa el gluten obtenido Para determinar el porcentaje de gluten en la harina, se utiliza la siguiente expresión:

% gluten= peso gluten obtenido x 10 

Se deseca el gluten húmedo en estufa a 100°C, hasta peso constante y se hace la siguiente determinación:

% gluten seco= peso gluten seco x 10

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V.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

5.1 Resultados: 

Se pesa los 200 g. de muestra de cada harina,(trigo, habas y maíz ) para luego hacer una corona con la harina sobre una bandeja y adicionamos los 55 ml de agua, mezclando constantemente hasta formar una masa homogénea.

Se amasa cada una de las tres tipos de harinas estirando la masa sobre la mesa y en un envase y por último se le da forma de bola, se repite la operación por lo menos unas cinco veces 

Seguidamente se lava la masa, bajo un chorro de agua, apretando la masa y estirándola durante todo el proceso de lavado por lo menos unas siete veces, partiéndola en dos y juntándola inmediatamente.

Se lavó solo la harina de trigo y de maíz, el de habas no tenía gluten, seguidamente se exprimió la bola de gluten con la punta de los dedos, con el fin de retirar la mayor cantidad de agua. .

Se pesa el gluten y el peso húmedo de cada uno de ellos es: Harina de trigo es 78.80gr Y el de harina de maíz es de 78.75 gr

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Para determinar el porcentaje de gluten en la harina, se utiliza la siguiente expresión: % de gluten húmedo = peso del gluten húmedo *10

% de gluten seco = peso del gluten seco *10

Tipo de harina

Peso de la harina + agua (gr.)

Trigo Maíz Habas

Peso Harina total

Peso de gluten húmedo

Peso de gluten seco

250 253 252

78.80 78.75 -

66.19 66.12 -

200+ 55 200+55 200+55

Tipos de Harina Trigo Maíz Habas

% de gluten húmedo

% de gluten seco

788 787.5

661.9 661.2

-

-

5.2 Discusiones: El gluten es un complejo de proteínas insolubles en agua, que le confiere a la harina la cualidad de ser panificable, está formado por: • Glutenina, proteína encargada de la fuerza o tenacidad de la masa. Las gluteninas le

confieren elasticidad evitando que la masa se extienda demasiado y colapse. • Gliadina, proteína responsable de la elasticidad de l a masa. Las gliadinas son viscosas y le

otorgan extensibilidad, lo que permite que la masa pueda estirarse, sin cortarse, al aumentar de tamaño durante la fermentación Los alimentos que contienen gluten y gliadina son el trigo, la cebada y el centeno y otros granos. La cantidad de gluten presente en una harina es lo que determina que la harina sea "fuerte" o "floja". La harina fuerte es rica en gluten, tiene la capacidad de retener mucha agua, dando masas consistentes y elásticas, panes de buen aspecto, textura y volumen satisfactorios. La harina floja es pobre en gluten, absorbe poca agua, forma masas flojas y con tendencia a fluir durante la fermentación, dando panes bajos y de textura deficiente. Por lo tanto diríamos que el resultado que obtuvimos con la harina de haba en la prácti ca es una harina floja que es pobre en gluten, pues no pudo formar el gluten necesario que da la formación de elasticidad pues fue insuficiente rompiéndose al trata r de estirar sin ninguna consistencia que lo que le da el gluten. Cabe mencionar que el haba es una legumbre y es entre otras legumbres se obtiene harinas sin gluten.

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VI.

CONCLUSIONES

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Se determinó el porcentaje de gluten en las diferentes tipos de harinas de cereales utilizados en la práctica como son la harina de trigo, harina de maíz, harina de habas. El estudio del gluten de las diferentes harinas nos da como conclusión que la harina de trigo y de maíz es rica en gluten, pues presenta elasticidad tuvo un buen incremento de volumen, recordando que la mezcla agua- harina hace que las proteínas del gluten tengan una reacción donde forman puentes de hidrogeno produciendo un hinchamiento a la masa, en cambio el de harina de habas no se pudo obtener gluten es decir que no es buena para la elaboración del pan, pues es una harina débil, al no formar gluten y con poca elasticidad y le falta resistencia.



Se pudo verificar la capacidad de retención del agua en las harinas de maíz y trigo.



Los valores obtenidos corresponden a las características de calidad de cada uno de los productos que se evaluó.

VII.

BIBLIOGRAFÍA

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Charley, H. 2001. Tecnología de Alimentos. Editorial Limusa, S.A México, D.F

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Cheftel, J.; Cheftel, H. 1976. Introducción a la Bioquímica y Tecnología de los Alimentos. Acribia. Zaragoza, España.

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Coenders A. 2001. Química Culinaria. Editorial Acribia. Zaragoza, España

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Badui, S. 1986. Química de los Alimentos. Edit. Alhambra. México, D.F.

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VIII. CUESTIONARIO

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1.- ¿A qué personas se le recomienda el consumo de productos sin gluten, porque? Rpta.  A las personas que sufren de la enfermedad celíaca (EC) es una intolerancia permanente al gluten que produce, en individuos predispuestos genéticamente, una lesión grave en la mucosa del intestino delgado, provocando una atrofia de las vellosidades intestinales, lo que determina una inadecuada absorción de los nutrientes de los alimentos (proteínas, grasas, hidratos de carbono, sales minerales y vitaminas). Esto se debe a la gliadina (un componente proteico del gluten). Las personas celíacas cuando consumen un alimento con contenido en gluten, presentan una reacción inmunológica que deteriora progresivamente el intestino, pudiéndose además complicar con episodios de dermatitis herpetiforme; es por ello que el único tratamiento para la enfermedad celíaca consiste en la eliminación de la gliadina de la dieta.

2.- Es posible elaborar una cerveza sin gluten? explique. Rpta. Pueden ser de dos tipos: 

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Cervezas que se elaboran con cereales libres de gluten como el arroz o el mijo. Cervezas que se elaboran a partir de cereales con gluten como el trigo o la cebada, pero que se someten a un proceso enzimático para eliminar el gluten y que sean aptas para celíacos.

Antonio Fumanal, maestro cervecero y responsable del desarrollo de la Ámbar apta para celiacos. Fumanal explica que primero se recurre a un tipo de enzimas que la cebada desarrolla durante la germinación, llamadas proteasas, y a otros procedimientos que eliminan “una buena parte de las proteínas de gluten” durante el proceso

de cocción. Después se recurre a otro tipo de enzimas que eliminan las trazas de gluten que puedan quedar después de la fermentación. Son un tipo de proteínas, explica Fumanal, que “actúan directamente sobre el gluten dejando

el resto de componentes intactos, sin afectar al sabor ni a otras propiedades de la cerveza”. La única desventaja, apunta el experto, es que esta cerveza genera

menos espuma que la cerveza con gluten. 3.- Como se puede obtener una harina de trigo sin gluten? RPTA. Según explica Francisco Barro, la mayor parte de la composición del trigo son carbohidratos (el 70 por ciento) y sólo un 10-15 por ciento son proteínas. El gluten no es una proteína en sí, sino que está formado por las gladinas y gluteninas. La primera de ellas es la más importante.

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