ARTÍCULOS
Cambios en los parámetros de calidad del trigo candeal durante el almacenamiento
Astiz,V., Errea, E. A., Molfese, E. R. y Seghezzo, M. L.
V. Astiz, E. A. Errea, E. R. Molfese y M. L. Seghezzo: Laboratorio de Calidad Industrial de Granos, Chacra Experimental Integrada Barrow (Convenio INTA-MAI), RN No 3 km 487, CC 50, provincia de Buenos Aires, Argentina. Correspondencia a: valentina@inta.gob.ar
RESUMEN
La calidad del trigo recién cosechado y las fluctuaciones que puede
sufrir durante el almacenamiento resultan temas de interés en la industria
molinera. El objetivo de este trabajo fue estudiar los cambios producidos en
la calidad industrial del trigo candeal (Triticum durum L.) recién cosechado y
durante siete meses de almacenamiento. Los parámetros de grano y sémola
determinados fueron: peso hectolitro, peso de mil granos, proteína, humedad,
rendimiento molinero, falling number, color, contenido de gluten húmedo y
seco, índice de gluten y propiedades farinográficas. La humedad del grano
se mantuvo por debajo del 14% durante el tiempo de almacenamiento. Se
observaron fluctuaciones en las tasas de extracción de sémola durante los
primeros meses de ensayo. Los valores de extracción variaron desde el
66 al 73%, estabilizándose en 72% a los 120 días de la cosecha. El falling
number también presentó una tendencia creciente. El resto de los parámetros
de calidad, incluyendo gluten y farinograma, no mostraron variaciones
significativas durante el almacenamiento. Los resultados indican que no hay
evidencia de cambios en los parámetros de calidad, excepto en la extracción
de sémola. Esto sugiere el efecto positivo de mezclar trigo viejo con trigo nuevo
para minimizar fluctuaciones en los parámetros de molienda.
Palabras clave: trigo candeal; almacenamiento, calidad industrial.
SUMMARY
The quality of newly harvested wheat and the changes that may occur during
grain storage is of interest to the milling industry. The objective of this work was
to study the variations in the industrial quality of durum wheat from the moment
of its harvest throughout 7 months of storage. Grain and semolina parameters
such as hectoliter weight, one thousand kernel weight, protein, moisture,
milling yield, falling number, color, wet and dry gluten content, gluten index and farinograph properties were determined. Grain moisture was below 14% during
storage time. Fluctuations of semolina extraction rates during the first months of
storage were observed. Extraction values varied from 66 to 73%, stabilizing in
72% at 120 days from harvest. The falling number also presented an increasing
tendency. The other quality parameters including gluten and farinograph,
showed no significant variations during the storage time. The results indicate
that there is no evidence of changes in quality parameters except for milling
yield. This suggests the positive effect of blending old wheat with new wheat to
minimize fluctuations in milling parameters.
Key words: durum wheat; storage; industrial quality.
Fecha de recepción: 23/02/2017;
fecha de aceptación: 13/11/2017.
INTRODUCCIÓN
En el mundo se cultivan unas 18,5 millones de hectáreas con trigo candeal, que producen 35-40 millones de toneladas y representan un 8 % de la producción mundial de trigo. Argentina alcanzó el tercer lugar en el mundo como país exportador al obtener una producción de 760 000 tn en la campaña1969- 1970 (Seghezzo, 2014). En la última campaña (2016-2017) se produjeron 162 426 tn, según datos del Ministerio de Agroindustria de la Nación (2017).
En Argentina, el cultivo de trigo candeal se encuentra localizado principalmente en el sudestecentro sur y oeste de la provincia de Buenos Aires. De ahí la importancia que la Chacra Experimental Integrada Barrow le da a este cultivo (Seghezzo, 2014).
Los cereales son sometidos a almacenamiento durante períodos relativamente largos. Si se cosechan con contenidos de humedad bajos, se guardan protegidos de las inclemencias meteorológicas y evitando insectos y roedores, se pueden conservar fácilmente. El sistema más generalizado es el almacenamiento a granel.
El objetivo de la industria molinera es proveer harinas o sémolas de una calidad constante que cumpla los requerimientos de sus clientes. La calidad tecnológica del trigo puede sufrir modificaciones asociadas al tiempo de almacenamiento y a las condiciones imperantes en el silo: temperatura, humedad y concentración de oxígeno (Gras y O'Riordan, 1998). Químicos cerealeros y consumidores de harina han reconocido por muchos años que el comportamiento molinero de una harina mejora con el tiempo (Swanson, 1931, 1946; Pomeranz, 1978) hasta un punto en que la calidad se estabiliza y, por un período largo, solo se producen cambios muy pequeños.
En el ambiente de la molinería se asegura que el trigo no debe ser procesado hasta que haya transcurrido por lo menos un mes desde su recolección, pero no se encuentra información relativa a los cambios durante el envejecimiento natural (Strelec, Ugarcic-Hardi, Jurkovic y Jurkovic, 2007) por lo que no hay sustento bibliográfico para esta afirmación.
Posner y Deyoe (1986) han encontrado amplias fluctuaciones en las características de molienda en trigos recién cosechados, por ejemplo, un aumento de la extracción de harina de 2 a 5 % en cinco meses de almacenamiento. La aplicación de métodos estadísticos reveló que este comportamiento no fue lineal.
El objetivo de este trabajo fue estudiar los cambios producidos en la calidad industrial de trigo candeal recién cosechado y durante siete meses de almacenamiento en condiciones similares a una explotación agropecuaria de la zona.
MATERIALES Y MÉTODOS
El ensayo se realizó sobre dos campañas de trigo candeal (2013-2014 y 2015-2016), en ambos casos la variedad utilizada fue Bonaerense INTA Cariló. Luego de la cosecha, los granos se almacenaron en un silo de chapa moldeada de 180 tn de capacidad en instalaciones de la Chacra Experimental Integrada Barrow (Tres Arroyos 38º 20´ S, 60º 13´ O).
Los muestreos se realizaron extrayendo tres muestras de 1 kg de granos de trigo cada quince días durante siete meses. La toma de muestras se efectuó con un calador de granos para silos. En la campaña 2013-2014, el ensayo comenzó el 30/12/2013 y finalizó el 14/07/2014. En la campaña 2015-2016, comenzó el 28/12/2015 y finalizó el 05/07/2016.
Análisis de calidad en grano
Se determinaron los siguientes parámetros de calidad de grano: porcentaje de proteína y humedad, utilizando el método NIRS. Aparato DS 2500 (FOSS, Hillerod, Dinamarca). Peso de mil granos, evaluado según Norma IRAM 15.853 (IRAM, 2012). Rendimiento molinero: la molienda se efectuó en un molino experimental Bühler 202 (Bühler, Uzwil, Suiza), previo acondicionamiento de los granos, según Normas IRAM 15.854- I y II (IRAM, 2014).
Análisis de calidad en la sémola
Para el análisis de calidad de sémola, se determinaron los siguientes parámetros: color, parámetros L*, a* y b* utilizando el equipo Minolta Chromameter CR-310 (Konica Minolta, Tokio, Japón). Gluten húmedo, seco e índice de gluten con el equipo Glutomatic (Perten, Hagersten, Suecia) y según la Norma IRAM 15.864-II (IRAM, 2013). Farinograma, para el cual se usó una adaptación de la técnica de Ivine, Badley y Martin (Cereal Chemistry, Vol. 38, Nº 2, 1961), en la que el porcentaje de absorción de agua es constante (45 %) y el tiempo de amasado es fijo (8 min); se usó la amasadora de 50 g (Brabender OHG, Duisburg, Alemania). Por último se midió la actividad alfaamilásica, a través del índice de caída (falling number), según Norma IRAM 15.862 (IRAM, 2003). Para esto, se utilizó el equipo Falling Number Mod. 1400 (Perten, Hagersten, Suecia).
Tratamiento estadístico
Cada muestreo fue realizado por triplicado y analizado según análisis de la varianza (ANOVA simple), utilizando el test de Tukey para la comparación de medias, con un p<0,05. También se realizó la evaluación de las regresiones (lineales y no lineales) entre los momentos de muestreo y cada una de las variables de calidad medidas. Para esto se utilizó el paquete estadístico InfoStat (Di Rienzo et al., 2014).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Análisis de calidad de grano
Campaña 2013-2014
Los datos obtenidos en esta campaña corresponden a un trigo de bajo peso de granos (valores entre 35,9 y 32,8 g) y buen contenido de proteína (11,8-10,9 %) (Tabla 1). Este último parámetro del grano no mostró una tendencia de cambio marcada durante los días de almacenamiento (Figura 1B). Mientras que el peso de los granos mostró diferencias estadísticas entre los muestreos (Tabla 1), pero sin evidenciar una tendencia a lo largo del tiempo de almacenamiento (Figura 1C).
El grano se cosechó seco y se mantuvo por debajo del 10,0 % de humedad hasta fines de marzo. Alcanzó un pico máximo de 14,4 % a principios de septiembre (180 días desde la cosecha), pero descendió rápidamente. Estos valores muestran que el trigo se almacenó en buenas condiciones durante los meses que duró el ensayo (Tabla 1, Figura 1A).
Tabla 1. Determinaciones en grano realizadas a diferentes días
desde la cosecha (DDC). Campaña 2013-2014.
PMG: Peso de mil granos (g); PROT: proteína (porcentaje, base
13,5% humedad); HUM: humedad (porcentaje); REND: rendimiento
de sémola (porcentaje). s/d: sin dato.
Cada valor corresponde al promedio de tres repeticiones. Valores
en una columna seguidos por la misma letra no son significativamente
diferentes (p<0,05).
Se observan fluctuaciones en la extracción de sémola al comienzo del almacenamiento: desde 65,8 % al inicio del muestreo hasta alcanzar un rendimiento mayor al 71,0 % entre los 120 y 150 días desde la cosecha (en adelante, DDC); a partir de ese momento, la curva se estabiliza (Tabla 1, Figura 1D). Estos resultados coinciden con los obtenidos por Posner y Deyoe en 1986 para el comportamiento molinero de muestras de trigo pan en condiciones ambientales controladas. Y resulta opuesto a lo expuesto por Lukow y colaboradores en 1995, quienes hallaron en trigo pan una leve disminución del rendimiento de harina durante 15 meses de almacenamiento.
Figura 1. Relación entre los parámetros de calidad de grano: humedad de grano; proteína del grano; peso de mil granos (g) y porcentaje
de rendimiento de sémola; en función de los días desde la cosecha (DDC), para todo el periodo evaluado: campaña 2013-2014 
y
campaña 2015-2016 ( 
, ecuaciones en negrita).
Campaña 2015-2016
En esta campaña, el análisis de la calidad de grano mostró valores de peso de mil más altos que en la campaña anterior (promedio del ensayo 39,5 g) (Tabla 2, Figura 1C), posiblemente debido a condiciones desfavorables de alta temperatura durante el llenado de grano en la campaña 2013- 2014 (Larsen y Jensen, 2014). En este caso, los valores fueron en aumento a lo largo de los días de almacenamiento (Tabla 2). Esto se encuentra íntimamente ligado al aumento en el rendimiento de sémola que se evidencia hasta los 120 DDC (Figura 1D), ya que existe una estrecha correlación positiva entre peso de mil granos (PMG) y rendimiento de sémola (Matsuo y Dexter, 1980; Seghezzo, 2014). En este ensayo, la correlación obtenida entre estos parámetros de calidad fue de 0,63. No se encontró relación similar en la campaña anterior, lo cual pudo deberse a las condiciones climáticas anteriormente mencionadas en la campaña 2013- 2014.
Tabla 2. Determinaciones en grano realizadas a diferentes días
desde la cosecha (DDC). Campaña 2015-2016.
PMG: peso de mil granos (g); PROT: proteína (porcentajes, base
13,5% humedad); HUM: humedad (porcentaje); REND: rendimiento
de Sémola (porcentaje). s/d: sin dato.
Cada valor corresponde al promedio de tres repeticiones. Valores
en una columna seguidos por la misma letra no son significativamente
diferentes (p<0,05).
Al igual que en el año anterior, el contenido de humedad del grano se ubicó en valores normales durante el tiempo que duró el ensayo (< 11,5 %) (Tabla 2, Figura 1A).
El contenido de proteína del grano mostró una disminución de 0,015 % en cada muestreo, y pasó de un contenido de 13,4 % al inicio a un 11,2 % al final (Tabla 2, Figura 1B).
Análisis de calidad de sémola
Campaña 2013-2014
En la sémola obtenida se examinó la actividad alfa-amilásica mediante el test Falling Number (FN), y se obtuvieron valores entre 521 y 821 segundos (Tabla 3, Figura 2A). Como era de esperar, el valor de FN aumentó durante el período muestreado debido al proceso natural de disminución de la actividad de la enzima alfa-amilasa (Campaña y Sempé, 1980; Lukow, White y Sinha, 1995). Los valores de FN hallados fueron elevados, poniendo de manifiesto la baja actividad alfa-amilásica de esta campaña.
Tabla 3. Determinaciones en sémola, realizadas a diferentes días
desde la cosecha (DDC). Campaña 2013-2014.
FN: falling number (seg); parámetros de color: L*: luminosidad;
a*: verde; b*: amarillo.
Cada valor corresponde al promedio de tres repeticiones. Valores
en una columna seguidos por la misma letra no son significativamente
diferentes (p<0,05).
Los parámetros de color, aunque presentaron diferencias estadísticas entre los muestreos, no marcaron tendencias a lo largo del ensayo (Tabla 3). El parámetro b* (representado en la Figura 2B), que indica la coloración amarilla, es el que se usa para caracterizar sémolas y evaluar su aptitud en la elaboración de pastas (Seghezzo, 2014).
El contenido de gluten húmedo estuvo entre 27,3 y 30,3 %; y el de gluten seco entre 8,7 y 9,7 %. Aunque se hallaron diferencias estadísticas entre los muestreos (Tabla 4), no marcaron tendencias claras durante el tiempo que duro el ensayo (Figuras 2C y 2D). Esto está en estrecha relación con el contenido de proteína que tampoco mostró un ajuste claro con los DDC (Tabla 1, Figura 1A). Algunos autores observaron una disminución no significativa en el contenido de gluten al cabo de algunos meses de almacenamiento (Campaña y Sempé, 1980; Miravalles, Alonso y Zecca., 2008; Gyimes, Szabó y Veha, 2011).
En cuanto a la calidad del gluten, medida a través del parámetro gluten index, se observa que se mantiene estable durante el ensayo, con un promedio de 87 % (Tabla 4, Figura 2E). Este valor se considera óptimo para el trigo, por encontrarse en el rango de GI>70 % (Cubadda, Carcea, Pasqui y Perten, 1991; Borkowska, Grundas y Styk., 1999).
Tabla 4. Determinaciones en sémola, realizadas a diferentes días
desde la cosecha (DDC). Campaña 2013-2014.
GH: gluten húmedo (porcentaje); GS: gluten seco (porcentaje);
GI: índice de gluten (porcentaje); farinograma-NE: nivel de energía
y AFLO (porcentaje): aflojamiento.
Cada valor corresponde al promedio de tres repeticiones. Valores
en una columna seguidos por la misma letra no son significativamente
diferentes (p<0,05).
La evaluación de la reología de las masas, a través del farinógrafo, mostró que no se evidenciaron tendencias a lo largo de los siete meses de almacenamiento (Tabla 4, Figuras 2F y 2G).
Campaña 2015-2016
El análisis de FN de esta campaña reafirmó lo obtenido en 2013-2014 y lo citado por Campaña y Sempé en 1980, aunque en este caso la disminución con el tiempo de almacenamiento fue leve.
Figura 2. Relación entre los parámetros de calidad de sémola: falling number (FN, seg); Color-b*; contenido de gluten húmedo (GH,
porcentaje); contenido de gluten seco (GS, porcentaje); gluten índex (GI); nivel de energía (NE) y aflojamiento (AFLO, porcentaje), en
función de los días desde la cosecha (DDC), para todo el período evaluado: campaña 2013-2014 y campaña 2015-2016 ( , ecuaciones
en negrita).
Los valores de FN resultaron elevados debido a una baja actividad alfa-amilásica, generada por las condiciones de baja humedad ambiente durante la cosecha del cultivo (Tabla 5, Figura 2A).
Tabla 5. Determinaciones en sémola, realizadas a diferentes días
desde la cosecha (DDC). Campaña 2015-2016.
FN: falling number (seg); parámetros de color: L*: luminosidad;
a*: verde; b*: amarillo.
Cada valor corresponde al promedio de tres repeticiones. Valores
en una columna seguidos por la misma letra no son significativamente
diferentes (p<0,05).
Los parámetros de color, al igual que en la campaña analizada anteriormente, no mostraron tendencias importantes a lo largo del ensayo (Tabla 5). En la Figura 2B está representado el parámetro b* que, como fue mencionado anteriormente, tiene gran importancia en la elaboración de pastas. En esta figura puede verse cómo hasta los 120 DDC se evidenció un descenso de dos puntos, pasando de 22,80 (15 DDC) a 20,82 (120 DDC), y luego comenzó a aumentar hasta el final del ensayo, donde se registraron valores cercanos a 22,00.
En cuanto a la calidad y cantidad de gluten, se observó que el contenido de gluten húmedo tuvo una disminución leve a lo largo de los muestreos, a razón de 0,04 %, pasando de un contenido de 33,0 a un valor de 26,1 % (Tabla 6, Figura 2C). Esta disminución está íntimamente ligada a la disminución observada en el contenido de proteína (Tabla 2, Figura 1B). El gluten seco también disminuye, en forma menos marcada (Tabla 6, Figura 2D), y el gluten índex aumenta (Tabla 6, Figura 2E), lo que estaría indicando que los glútenes tienden a ser más fuertes, en coincidencia con lo expuesto por Miravalles y colaboradores en 2008. En la bibliografía se ha vinculado este tipo de respuesta con la ocurrencia, a nivel molecular, de un aumento en la fracción insoluble de las gluteninas del endosperma (Gras y O'Riordan, 1998).
Tabla 6. Determinaciones en sémola, realizadas a diferentes días
desde la cosecha (DDC). Campaña 2015-2016.
GH: gluten húmedo (porcentaje); GS: gluten seco (porcentaje);
GI: índice de gluten (porcentaje). Farinograma- NE: nivel de energía;
AFLO (porcentaje): aflojamiento.
Cada valor corresponde al promedio de tres repeticiones. Valores
en una columna seguidos por la misma letra no son significativamente
diferentes (p<0,05).
Los parámetros reológicos analizados, al igual que en la campaña 2013-2014, no mostraron cambios de importancia durante el tiempo que duró el almacenamiento. Estos resultados son considerados positivos puesto que puede asegurarse el mantenimiento de las características reológicas del trigo candeal durante siete meses de almacenamiento, en las condiciones en que fueron llevados dichos ensayos.
CONCLUSIONES
Los resultados indican que mientras el trigo se mantenga en condiciones adecuadas, seco y sano, no hay evidencia de variaciones significativas en los parámetros de calidad medidos excepto para la extracción molinera que muestra una tendencia creciente hasta los 120-150 días desde la cosecha, lo cual podría resultar interesante desde el punto de vista económico.
En lo que hace a la calidad de sémola, y como ha sido citado por otros autores, la actividad alfaamilásica tiende a aumentar con el tiempo de almacenamiento, como un proceso natural del grano. En el caso de la cantidad de gluten, se puede decir que existe una leve disminución con el tiempo de almacenamiento, mientras que la calidad de ese gluten aumenta dando masas más fuertes. De todas maneras, esta variación no llega a traducirse en cambios importantes de la reología de las masas.
Por lo expuesto anteriormente es que podría resultar beneficioso mezclar trigo viejo con trigo nuevo y así, minimizar las fluctuaciones en las características molineras de la sémola durante su almacenamiento poscosecha.
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