PENTOSANOS TOTALES Y SOLUBLES EN LA FRACCIÓN HARINA DE VARIEDADES DE TRIGOS ARGENTINOS 1

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Susana Garnero , Patricia Sposetti , Jorge Garnero1, Florencia Luengo , 1 Emiliano Yafar Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional San Francisco. Av. De la Universidad 501. 2400. San Francisco. Córdoba. Argentina. Resumen Los pentosanos presentes en trigo y otros vegetales, son constituyentes que integran, junto con otros componentes, las paredes celulares del endospermo y salvado y que poseen importantes propiedades nutritivas y tecnológicas. El objetivo del presente trabajo es determinar el contenido en pentosanos solubles (PS), insolubles (PI) y totales (PT) en 32 variedades de trigos argentinos en la fracción harina y relacionarlas con su fecha de espigazón (FE), junto con su propiedad dietética y captadora de agua. Las determinaciones analíticas están basadas en la extracción e hidrólisis ácida de estos polímeros para degradarlos a monómeros y poder medirlos colorimétricamente. Los resultados promedios para segunda FE fueron: PS(1,16±0,16) %,PI(1,75±0,38) % y PT(2,91±0,04)%; para la tercera FE: PS (1,11±0,23)%,PI(1,91±0,26)%y PT(3,01±0,69)%; para la cuarta FE: PI(1,14±0,25)%,PI (2,57±0,59)%y PT(3,71±0,57) %. El análisis estadístico de varianzas estableció diferencias significativas para las variedades de la cuarta FE; lo mismo que el análisis de las propiedades asociadas, donde fibra dietética fue de (0,81±0,06) % y la absorción de agua de (62,2±2,10) %. Palabras claves: pentosanos; arabinoxilanas; fibra dietética; espigazón. 1. Introducción Los pentosanos o xilanos, llamados genéricamente hemicelulosas, constituyen algo más del 3% del total de polisacáridos presentes en las harinas de trigo Estos polisacáridos tienen la capacidad de absorber agua en cantidades superiores a 10 veces su propio peso. Son uno de los principales componentes de la fibra dietética y su contenido afecta de gran manera las propiedades reológicas de la masa de harina de trigo y las características de productos de panificación (Roels et al., 1993). Estos compuestos están ampliamente distribuidos por todo el reino vegetal y en general se cree que forman parte de las paredes celulares y el material de unión que mantiene juntas las células. Químicamente son muy diferentes, variando su composición desde un azúcar simple, como el que se encuentra en las β-glucanas, hasta los polímeros que pueden contener pentosas, hexosas, proteínas y fenoles. Los azúcares frecuentemente citados como componentes de las hemicelulosas de los cereales incluyen: la D-xylosa, L-arabinosa, D-galactosa, ácido Dglucurónico y ácido 4-O-metil-D-glucurónico (Hoseney, C., 1991).Por su solubilidad en agua, se los agrupa en pentosanos solubles (PS) e insolubles (PI). Los solubles, están constituídos por arabinoxilanas y arabinogalactanas con ramificaciones escasas de L-arabinosa, mientras que los insolubles también son arabinoxilanas pero no arabinogalactanas con ramificaciones de LArabinosa más abundantes, sobre todo unidas a los C2 y C3 de la cadena de xilopiranososa (Hoseney,C., 1991). La principal propiedad de los pentosanos es su gran capacidad para absorber agua, por lo que pueden formar soluciones altamente viscosas, y se ha demostrado que más del 20% del agua en las masas de harina de trigo está asociada con los pentosanos solubles. El efecto de los pentosanos de trigo sobre las características de las masas de panificación se ha estudiado más sistemáticamente desde la década de los 60’s, observándose resultados contradictorios. Algunos

autores indican que tienen efectos negativos sobre la masa de panes (Roels et al.1993); mientras que otros sostienen que tienen efectos positivos (D’Appolonia y Schwarz, 1992). Otra propiedad importante es su rol como fibra dietética. La fibra dietética está constituida por un grupo heterogéneo de sustancias de origen vegetal que son resistentes a la absorción y digestión en el intestino delgado pero que sufren una digestión total o parcial en el colon (Valenzuela y Maiz, 2006).La fibra dietética puede clasificarse según su solubilidad en agua: soluble e insoluble. Sus propiedades y efectos fisiológicos están relacionados principalmente por la relación que guardan estos componentes sin importar su origen (Matos, Chambilla, 2010). La fibra soluble que dispersa en agua forma soluciones altamente viscosas, contiene mayoritariamente polisacáridos no celulósicos tales como pectinas, gomas, algunas hemicelulosas (arabinoxilanos y arabinogalactanos) y mucílagos (Córdoba, 2005). Abundan en frutas y algas marinas (Lajolo et al. 2001). La fibra insoluble, que no se dispersa en agua, está compuesta por celulosa, hemicelulosas y ligninas y abunda en cereales, leguminosas y frutas. El objetivo del presente trabajo es la determinación de los pentosanos totales, solubles e insolubles en la fracción harina de 32 variedades de trigos argentinos y su relación con la semana de espigazón del cultivo así como su relación con propiedades dietéticas y captadoras de agua a los fines de lograr resultados que permitan seleccionar variedades apropiadas cuando el interés en estos componentes se oriente hacia las propiedades mencionadas. 2. Materiales y Métodos 2.1 Materiales Las muestras están compuestas por 32 variedades de trigo pertenecientes a los cultivares ACA (304, 305, 315, 601); Baguette (17,18, P11); BIOINTA (1002, 1005,1006, 2004,3000, 3003,3004, 3005); BUCK (Ranquel, Malevo, Meteoro, Taita); INIA Tijereta; KLEIN (Proteo, Yarará, Gavilán, Capricornio, Carpincho, Guerrero, Pantera); LE (2271, 2330, 2333, 2341) y THEMIX L. Los equipos utilizados fueron balanza analítica Metler P1000N; molino Agromatic AG modelo ACQ; estufa de secado Dalvo modelo Sb434; Espectrofotómetro Hach DR 2800; reactor de hidrólisis, VelpScientífica Eco 25; determinador de gluten, Glutomatic Modelo 200; Mufla Indef Nº 133; peachímetroAltronix TPX-1; agitador tipo vórtexThermoScientífic M 37610; centrífuga Cavour VT 3216. Los reactivos utilizados xilosa 99% marca Anedra; Orcinol 5 g marca Sigma Aldrich; carbonato de sodio anhidro Cicarelli; ácido clorhídrico 35 % Cicarelli; sacarosa Anedra; lactosa Anedra; cloruro de sodio Cicarelli. 2.2 Preparación de las muestras Las muestras se prepararon y se acondicionaron para la determinación experimental según IRAM 15854-1, 1990; la molienda de los granos se realizó según IRAM 15890, 1990 empleando un molino Agromatic AG modelo ACQ, separándose la fracción harina. Para ensayos posteriores a las muestras se las agrupó por semana de espigazón correspondiente al mes de octubre. Segunda semana, 12 muestras, ACA 301; Baguette (17,18 y 11P), BIOINTA(1002, 2004,1005 y 1006); BUCK(Ranquel y Proteo); LE (2333 y 2341); tercera semana, 13 muestras, ACA(304,305 y 315); BIOINTA(3000, 3004,3005 y 3003); Buck(Malevo y Meteoro); KLEIN (Yarará y Gavilán); LE 2330 y THEMIX L y cuarta semana7 muestras, BUCK Taita; INIA Tijereta; KLEIN (Capricornio, Carpincho, Guerrero y Pantera); LE 2271. 2.3 Composición y caracterización de las harinas La determinación de humedad se realizó según Norma IRAM 15850, 1999; la determinación de proteína se realizó según Método 56-10, AACC, 2000; la determinación de gluten, según Norma IRAM 14864, 2007; la determinación de fibra cruda, método gravimétrico, Método 962.09, AOAC, 2000; la determinación de la absorción de agua según método de Bertin,Ch. et al. 1988. También

se determinaron aquellas variables predictivas que están relacionadas con las fracciones de pentosanos. El índice de retención de agua alcalina (IRAA) se determinó según Método 56-10 AACC, 2000 y los ensayos predictivos que miden el perfil de capacidad de retención de solventes (SRC) por el método 56-11 AACC, 2000. 2.4 Determinación de pentosanos totales, solubles e insolubles La determinación cuantitativa de pentosanos solubles (PS) y totales (PT) se realizó siguiendo el método propuesto por Hashimoto, S. et al. (1987). Los pentosanos insolubles (PI) se determinaron por diferencia entre los PT y PS. 2.5 Análisis estadístico En todos los casos las determinaciones se efectuaron por duplicado y los resultados se informaron por el valor promedio. Las relaciones entre los parámetros medidos fueron realizadas mediante ANAVA y los supuestos se evaluaron mediante la prueba LSD de Fisher para un grado de significancia de 5 %.Se empleó el programa estadístico InfoStat (Di Rienzo et al. 2008). 3. Resultados y discusión Los resultados promedios de los ensayos de caracterización de las harinas se muestran en la Tabla 1. Los promedios de las variables obtenidas para las variedades que espigaron en la segunda (Seg) semana (FE/sem) de octubre fueron: humedad (H) de (12,87±0,42)%; proteína base seca (P) de (15,21±1,14)%; gluten base húmeda (G) de (29,12±4,44)%; fibra cruda en harina (FC) de (0,77±0,09)% y absorción de agua (AW) de (68,70±5,67)%. Para la tercera (Ter) semana: H (12,64±0,62) %; P (15,42±0,97) %; G (29,84±3,84)%; FC (0,76±0,16)%; AW (65,40±8,51)%. Para la cuarta (Cuar) semana: H (12,55±1,37) %; P (15,70±0,76)%; G(30,67±2,51)%; FC (0,86±0,12)% y AW (62,18±9,93)%.Se puede observar que la humedad no superó el valor de 13 %; El % de P y el % de G mostraron una relación lineal positiva; el contenido en fibra cruda de la harina no superó el 0,90 % y tiene una relación positiva descendente con la absorción de agua que resulta poco significativa. Tabla1. Variables de caracterización de las harinas. FE/ Sem Seg Ter Cuar

H (%) 12,87±0,4 2 12,64±0,4 2 12,55±1,3 7

P (%) 15,21±1,1 4 15,42±0,9 7 15,70±0,7 6

G(%) FC (%) 29,12±4,4 4 0,77±0,09 29,84±3,6 4 0,76±0,16 30,67±2,5 1 0,86±=,12

AW (%) 68,70±5,6 7 65,40±8,5 1 62,18±9,9 3

FE/sem: fecha de espigazón por semana; H: humedad; P: proteína base seca; G: gluten base húmeda; FC, fibra cruda de la harina base seca; AW: absorción de agua base seca.

Los resultados promedios de los ensayos de caracterización de las variables con propiedades predictivas sometidos a análisis de ANAVA y prueba LSD de Fisher para una significancia del 5 %, se observan en la Tabla 2.

Tabla 2. Resultados promedios y pruebas de LSD de Fisher (p