Gluten

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

INGENIERA AGROINDUSTRIAL ALIMENTACIN HUMANA Y ANIMAL


FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL

ALIMENTACIN HUMANA Y ANIMAL

DATOS PERSONALES:

ALUMNA: CAIPO INFANTES, YESICA GIMENA

CICLO: VI

TRUJILLO PER

2013



PRCTICA N 4: OBTENCIN DE GLUTEN A PARTIR DE LA HARINA DE TRIGO

1. Objetivos

Extraer las protenas del gluten del trigo

Descubrir la gran importancia del contenido del gluten en los alimentos que

digerimos a diario.

Disear un producto a base de estas protenas, su envasado y etiquetado.

2. Fundamento Terico

La harina de trigo es el principal ingrediente para la elaboracin de pan, sus

componentes son: almidn (70-75%), agua (14%) y protenas (10-12%), adems

de polisacridos no del almidn (2-3%) particularmente arabinoxilanos y lpidos

(2%). Las protenas de la harina de trigo pueden clasificarse con base en su

solubilidad y su funcionalidad. Con respecto a su funcionalidad, las protenas se

pueden clasificar en albminas, globulinas, gliadinas y gluteninas debido a su

extraccin con agua, solucin de sal diluida, solucin de alcohol y solucin de

cidos o lcalis diluidos, respectivamente; esta clasificacin fue desarrollada por

Osborne (1924). Desde el punto de vista de la funcionalidad de las protenas, se

pueden distinguir dos grupos: protenas pertenecientes al gluten, con un

desempeo muy importante en la elaboracin del pan y protenas no

pertenecientes al gluten, con un desempeo secundario en la elaboracin del pan.

Las protenas del gluten representan entre un 80-85% del total de las protenas del

trigo. Las protenas del gluten se encuentran en el endospermo del grano de trigo

maduro donde forman una matriz continua alrededor de los grnulos de almidn.

Las protenas de gluten son en gran parte insolubles en agua o en soluciones de

sales diluidas. Pueden distinguirse dos grupos funcionalmente distintos de

protenas de gluten: gliadinas que son monomricas y gluteninas que son

polimricas y estas ltimas se subclasifican en extrables y no extrables (Vega,

2009).



El gluten es responsable de las propiedades elsticas 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 nmero y la naturaleza de las fibrillas debe ser tal, que la masa

pueda pasar las pruebas fsicas de calidad (UNEI, 2005). En la red de gluten, la

elasticidad est determinada por los enlaces disulfuro intermoleculares entre las

gluteninas, mientras que la viscosidad est determinada por la fraccin

monomricas de gliadinas teniendo solamente enlaces disulfuro intramoleculares

(Vega, 2009).

El gluten puede ser extrado de la harina por lavado suave de una masa (harina +

agua), con un exceso de agua o una solucin salina. La mayor parte del almidn y

mucha otra materia soluble son removidas por este lavado, hasta que el gluten es

obtenido como una goma conteniendo cerca del 80% del total de la protena de la

harina. El gluten puede ser fcilmente pesado y su elasticidad anotada por

estiramiento (UNEI, 2005).

Las protenas de trigo aportan valor nutritivo en sus frmulas. El perfil de

aminocidos de las protenas de trigo se caracteriza por altas cantidades de

glutamina, prolina, metionina y cistena. Las protenas de trigo no tienen factores

anti-nutricionales y si un magnfico nivel de contenido en protenas digeribles

totales. A pesar de los procesos de modificacin, las propiedades nutricionales

tpicas de las protenas de los cereales se mantienen. El valor calrico de las

protenas de trigo es aproximadamente 17 KJ/g producto seco (AMYLUM, 2013).

Figura 1. Composicin del gluten.



3. Materiales y Reactivos

Materiales

Harina de trigo.

Depsito de 2L

Colador

Estufa

Molino

Reactivos

Agua destilada

Figura 2. Harina de trigo

4. Metodologa

Obtencin del gluten por el mtodo del lavado

a. Tome un depsito de 2L y rotule.

b. Coloque en el depsito 1Kg de harina de trigo

c. Mida 600 mL de agua destilada con una probeta.

d. Coloque la harina sobre la bandeja esparcindola de tal manera que quede un

espacio en el centro, coloque los 600 mL de agua (en volmenes de 200 mL)

en el centro y mezcle poco a poco hasta formar una bola de masa firme.

e. Deje reposar la masa por media hora a temperatura ambiente.

f. Coloque la masa en el colador. Amase suavemente bajo el chorro de agua

hasta remover todo el almidn soluble.

g. Para determinar si el gluten est libre o no de almidn dejar caer dos gotas del

agua del lavado (exprimiendo la masa), en un vaso de precipitado que

contenga agua limpia. Si el almidn est presente, aparecer una turbidez en el

vaso de precipitado.



h. Expanda la masa para eliminar tanta agua como sea posible, hasta que la

superficie de la bola del gluten est pegajosa.

i. Pese la bola del gluten y registre su resultado. Calcule el rendimiento del

gluten obtenido.

j. Leve a desecar en estufa a 50C por tres das.

k. Envase y etiquete (cree un diseo adecuado).

Figura 3. Flujograma de metodologa de la prctica.

MEZCLADO YAMASADO

(1kg Harina + 600 mL Agua)

REPOSO

(Temp. Ambiente 30 min.)

SEPARACIN

(Del gluten y almidn por lavado.)

ESCURRIDO Y PESADO

(Del gluten)

SECADO

(50 C 3 das)

ENVASADO Y

ETIQUETADO



Figura 4. Mezclado y Amasado

5. Resultados y Discusiones

Para esta prctica se hizo uso de Harina de trigo sin preparar, a la cual se someti

el procedimiento antes indicado.

El primer resultado fue la obtencin de gluten con un peso de 112.03 g, el cual

cumpla con las propiedades requeridas en un inicio.

Despus de secar en la estufa, la primera muestra, sta pes 34.96 g.

Luego de ello se pas a moler, envasar y etiquetar con un diseo propio y

novedoso.

Figura 5. Obtencin de Gluten de trigo Figura 6. Protena de trigo envasada

En la Figura 5, se observa el resultado de la obtencin de gluten, esta muestra

contiene un alto grado de humedad, es elstica y no es soluble con el agua. El



gluten vital de trigo se caracteriza por su propiedad de alta viscoelasticidad en

forma hidratada (Badui, 1986).

Cuando esta muestra es secada llega a pesar 34.26, con lo cual podemos decir que

el porcentaje en masa seca de gluten es del 30.58 %.

Es as, que luego de envasar y etiquetar (Figura 6), el gluten puede salir a la

venta, siempre y cuando cumpla con las Normas Tcnicas del Cdex para

Alimentos Envasados y cubra con las expectativas del comprador y/o consumidor.

El gluten contiene 45% Protenas, 20% Hidratos de Carbono, 20% Agua, 10%

Grasas, 5% Minerales. Entre las protenas del gluten estn las Gliadinas de bajo

peso molecular y las Gluteninas de alto peso molecular, ambas solubles en

soluciones de alcohol.

Tabla N1. Protenas y sus comportamientos, composicin, papel biolgico y

funcional.

Las protenas del gluten representan entre un 8085 % del total de las protenas del

trigo, representan la mayor parte de las protenas de almacenamiento. Pertenecen a

la clase de prolaminas. (Shewry y Halford, 2002; Shewry, Napier, y Tatham,

1995). Las protenas del gluten se encuentran en el endospermo del grano de trigo

maduro donde forman una matriz continua alrededor de los grnulos de almidn.

Las protenas de gluten son en gran parte insolubles en agua o en soluciones de

sales diluidas. Pueden distinguirse dos grupos funcionalmente distintos de

protenas de gluten: gliadinas que son monomricas y gluteninas que son

polimricas y estas ltimas se subclasifican en extrables y no extrables. La tabla

1, muestra la clasificacin de las protenas con base en su funcionalidad.



Tabla N 2. Clasificacin de las protenas de la harina de trigo con base en su

funcionalidad.

Las gliadinas y gluteninas se encuentran normalmente en una relacin 50/50 en el

trigo.

Las gliadinas representan un grupo sumamente polimrfico de protenas

monomricas del gluten con peso moleculares que varan entre 30,000 y 80,000.

Bioqumicamente se han identificado tres tipos (a, g y w ) (Shewry et al 1986;

Veraverbeke y Delcour 2002). Estas son fcilmente solubles en soluciones de

alcohol en agua y son por lo tanto los principales componentes en la fraccin de

gliadinas de Osborne (ver tabla 1).

Por otra parte, las gluteninas son una mezcla heterognea de polmeros con pesos

moleculares que varan desde aproximadamente 80,000 hasta varios millones de

kDa. Las gluteninas estn entre las protenas ms grandes encontradas en la

naturaleza (Wriley, 1996). El verdadero tamao de las protenas polimricas ms

grandes no ha sido determinado con precisin por su enorme tamao. Mientras que

aquellas gluteninas de tamao relativamente pequeo, son solubles en soluciones

de alcohol al igual que las gliadinas y ello ha permitido conocer su peso molecular.

Tabla N 3. Clasificacin de las protenas del gluten, gliadinas y globulinas,

con base en sus pesos moleculares.



Por otro lado, las protenas del gluten tambin se pueden clasificar en: ricas en

azufre, pobres en azufre (Shewry et al 1985).

Las a y g gliadinas y las subunidades de glutenina de bajo peso molecular (tipos B

y C) forman el primer grupo (ricas en azufre).

Las gliadinas tipo w y las subunidades de glutenina de bajo peso molecular tipo D

forman el segundo tipo (pobres en azfre). (Shewry et al 1985, Shewry et al 1997).

La tabla 4, muestra la clasificacin de las gluteninas con base al contenido de

azufre.

Tabla N 3. Clasificacin de las gluteninas con base al contenido de azufre.

Las protenas que contienen cistena con el grupo tiol disponible, representan

aproximadamente slo el 5% y son capaces de formar agregados de alto peso

molecular unidos por enlaces disulfuro intermoleculares. Estas cisteinas tienen un

papel clave en la funcionalidad de la masa. En tanto que aproximadamente el 95 %

de los residuos de cistena de los componentes de la protena del gluten se

encuentran en forma de disulfuro en la harina recin preparada (Shewry et al 1997,

Grosh et al 1999). El grupo tiol puede catalizar reacciones de intercambio tiol

disulfuro durante el mezclado de la masa.

En la red de gluten, la elasticidad est determinada por los enlaces disulfuro

intermoleculares entre las gluteninas, mientras que la viscosidad est determinada

por la fraccin monomrica de gliadinas, teniendo solamente enlaces disulfuro

intramoleculares. El nmero y cantidad de subunidades de glutenina de bajo peso

molecular (tipo B y C) estn significativamente relacionadas con la extensibilidad

de la masa (Andrews et al 1996).



6. Conclusiones

Se extrajo las protenas del gluten del trigo, se evaluaron sus propiedades

nutricionales y se dise un producto envasado y etiquetado a base de estas

protenas.

Se calcul el Rendimiento de la Harina de trigo para la obtencin de Gluten,

siendo ste de 3,43 %.

Se descubri la gran importancia del contenido del gluten en los alimentos que

digerimos a diario.

7. Referencias Bibliogrficas

Andrews, J. L., Skerrit, J. H. (1996). Wheat dough extensibility screening using a

two-site enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) with antibodies to low

molecular weight glutenin subunits. Cereal Chemistry.

Badui, S. (1986). Qumica de los Alimentos. Edit. Alhambra. Mxico, D.F.

Belitz, H.; Grosch, W. (1985). Qumica de los Alimentos. Acribia. Zaragoza,

Espaa.

Charley, H. (2001). Tecnologa de Alimentos. Editorial Limusa, S.A. Mxico, D.F

Cheftel, J.; Cheftel, H. (1976). Introduccin a la Bioqumica y Tecnologa de los

Alimentos. Acribia. Zaragoza, Espaa.

Coenders A. (2001). Qumica Culinaria. Editorial Acribia. Zaragoza, Espaa.

Grosch, W.; Wieser, H. (1999). Redox reactions in wheat dough as affected by

ascorbic acid. Journal of Cereal Science.



Shewry, P. R., Miflin, B. J. (1985). Seed storage proteins of economically

important cereals. In Advances in Cereal Science and Technology; Pomeranz, Y.,

Ed.: American Association of Cereal Chemists: St. Paul, MN Vol II.

Shewry, P. R., Tatham, A. S., Forde, J., Kreis, M., and Miflin, B. J. (1986). The

clasification and nomenclature of wheat gluten proteins: A reassessment. Journal

of Cereal Science.

Shewry, P. R., Napie, J. A., and Tatham, A. S. (1995). Seed storage proteins:

Structures and biosynthesis. The Plant Cell.

Shewry, P. R. Tatham, A. S. (1997). Disulphide bonds in wheat dough as affected

by ascorbic acid. Journal of Cereal Science.

Shewry, P. R., and Halford, N. G. (2002). Cereal seed storage proteins: Structures,

properties and role in grain utilization. Journal of Experimental Botany.

Tscheuschner, H. (2001). Fundamentos de Tecnologa de los Alimentos. Acribia.

Zaragoza, Espaa.

Veraverbeke, W. S., and Delcour, J. A. (2002). Wheat protein composition and

properties of wheat glutenin in relation to breadmaking functionality. CRC

Critical Reviews in Food Science and Nutrition.

Wrigley, C. W. (1996). Giant proteins with flour power. Nature.

Obtencin del Gluten de la Harina de Trigo. En lnea [http://practicasintegrales.

files.wordpress.com/2007/09/practica-6.pdf]. Fecha de consulta [28 de Octubre

2013]

Qu es el Gluten de Trigo? En lnea [http://www.veggiemeat.com.mx/dudas-

frecuentes/que-es-el-gluten-de-trigo]. Fecha e consulta [28 Octubre 2013]



69.42 %

3.43 %

30.58 %

ANEXOS

CLCULOS:

% HUMEDAD DEL GLUTEN

m Gluten Inicial = 52.31 g

m Gluten Final = 34.26 g

% DE RENDIMIENTO

m Harina de trigo = 1000 g

m Gluten seco= 34.26 g



PREGUNTAS:

1. Qu tipos de protenas se encuentran en el gluten?

Gluten es una mezcla de protenas que se encuentra en algunos cereales, especialmente

en el trigo, la cebada y el centeno. Los dos tipos de protena que conforman el gluten

se llaman: glutenina y gliadina.

Glutenina: Denominada tambin como glutena. Es una glutelina derivada del trigo

(Triticum). Es conocida como una de las protenas que contiene el trigo, junto con la

gliadina para formar el gluten. Debido a su estructura polimrica la glutenina es

extremadamente elstica y proporcionan adems una baja extensibilidad siendo las

protenas que dan fuerza al gluten durante el amasado. Junto con la gliadina esta

protena tiene como funcin en el pan de retener el dixido de carbono durante la

fermentacin y poder hacer crecer la masa de pan.

Gliadina: es una glucoprotena presente en trigo y otros cereales dentro del gnero

Triticum. Las gliadinas son prolaminas y se distinguen en base a su motilidad

electrofortica y su enfoque isoelctrico. Sus tipos son los siguientes:

-/-gliadinas - Solubles en alcoholes de bajo porcentaje.

-gliadinas - Forma ancestral de la gliadina rica en cistina con solo puentes disulfuros

intercatenarios.

-gliadins - Soluble en acetonitrilos de alto porcentajes (30-50% acdicos).

Estn asociadas a una de las ms importantes patologas alimenticias, como la

enfermedad celaca en individuos sensibles a las gliadinas , y .

2. Importancia del gluten en la industria panadera

El gluten es importante en la industria panadera; ya que, corresponden al conjunto de

protenas insolubles en agua procedentes de los cereales molidos, son las responsables

de proporcionar a la masa un aspecto compacto similar al del chicle. El gluten es

tambin el responsable de atrapar el dixido de carbono liberado durante la

fermentacin y provocar el 'hinchamiento' de la masa. Cuando estas protenas se

encuentran en un medio seco son inertes, pero en medios acuosos las cadenas de

aminocidos empiezan a alinearse formando redes de protenas que son las que dan la



textura final a la masa. El gluten se compone principalmente de glutenina (proporciona

resistencia y fortaleza) y la gliadina (es la que proporciona la cualidad pegajosa a la

masa). Aunque El gluten por s mismo no aporta aroma al pan. El contenido de gluten

en una harina, por s solo, no es definidor de la cualidad de una harina, dos harinas con

el mismo contenido de gluten se comportan de formas muy diferentes.

3. Qu cereales contienen gluten?

Cereales: pan, bollera, galletas, cereales, pastas alimenticias y por supuesto todos los

productos de pastelera, panadera o confitera y repostera as como todos los

alimentos que contengan galleta, o similares.

Legumbres en conserva: estas legumbres llevan harina como antiapelmazante por lo

tanto contienen gluten.

Patatas: pur de patata comercial: puede contener harina (con gluten), patatas fritas

comerciales: pueden contener harina (con gluten).

Carne: carnes enlatadas, como por ejemplo el fiambre de carne de cerdo, la

mortadela, fiambre de jamn, salchichas y pats en sus distintas variedades.

Embutidos en general.

Pescado: pescado precocinado, pescado congelado: puede contener harina por lo tanto

gluten.

Productos congelados: todos los rebozados y empanados.

Salsas y sopas: las que se desconozcan sus ingredientes de sobre o en cubitos.

Sopas preparadas y enlatadas.

Lcteos: leche en polvo: puede contener harina (con gluten). Leche chocolateada

Yogur puede contener harina (con gluten). Flan comercial: puede contener harina (con

gluten). Postres que contengan chocolate. Postres preparados en sobre.

Frutas: en almbar: puede contener harina (con gluten). Mermeladas: pueden

contener harina (con gluten). Turrn y similares: Turrones o similares.

Verduras en conserva: por ejemplo, esprragos.



Alimentos grasos: aceitunas en conserva.

Frutos secos y pelados: contienen sal, antifngico, harina de trigo (por lo tanto

gluten).

Agua de cebada: malta o espumoso.

Pastelera comercial: levadura comercial.

Cacao en polvo: azucarado o no.

Chocolate o sucedneo de chocolate: chocolate a la taza, chocolate de mquinas

automticas y de cafeteras.

Caf en grano o liofilizado: pueden utilizar harina (con gluten) en el proceso de

torrefaccin.

Malta: cerveza con y sin alcohol.

Licores de chocolate o de dulce de leche: pueden contener gluten.

Zumos de fruta espesos: puede contener harina (con gluten).

Colorantes alimentarios: colorantes en sobres artificiales o sucedneos del azafrn.

4. Investigar la composicin qumica del gluten:

Composicin Qumica Del Gluten:

45% Protenas

20% Hidratos de Carbono

20% Agua

10% Grasas

5% Minerales

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