I. González-Martín1, G. Wells Moncada2, J.M. Hernández-Hierro1,

C. González-Pérez1, N. Zapata San Martín2, F. López-González1,

I. Lobos Ortega1

Control de trigos chilenos: experiencia de proyecto de investigación entre las

Universidades de Chillán en  Chile y la de Salamanca en España

1Departamento de Química Analítica, Nutrición y Bromatología.

Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Salamanca, España.

2Facultad de Agronomía, Universidad de Concepción, Chillán, Chile.

Proyecto Acción integrada A/023960/09 ; A/031295/10

INTRODUCCIÓN

El trigo es el cultivo anual más importante en Chile

Las regiones con mayor superficie de este cultivo son:

Región VII (13%) Región VIII (28%) Región IX (33%)

Su producción anual es superior a 1.5 millones de toneladas

País con una geografía y climatología muy variada

Gran heterogeneidad en la calidad de los trigos debidas fundamentalmente a las diferentes condiciones metereológicas de los diferentes agrosistemas

Región VII, Latitud: 34º,45´ Región IX, Latitud: 39º,26´

Chile

INTRODUCCIÓN: Trigo harinero

Chile La calidad comercial y el precio dependen de ciertas características no muy exigentes (peso de hectolitro, proteína total o Falling Number)

Los parámetros varían según la región, proporcionando diferentes grados de calidad

La norma de trigo harinero (Nch 1237-2000, voluntaria) busca atributos de calidad orientados al uso final, requisitos de uniformidad y certificación por regiones

El 91 % de los molinos realiza sus propias clasificaciones para el proceso de compra de trigo

Clasificación comercial de trigos en categorias (2008-2009)

0

10

20

30

40

50

60

Grado 1 Grado 2 Grado 3 Resto

% re

lativ

o Region VIIRegión VIIIRegión IX

Peso hectolitro = Peso en gramos que ocupa un volumen de 100 L

Grado 1: 79Grado 2: 78Grado 3: 76

Clase Gluten Húmedo(%)

Fuerte ≥ 30Intermed

io25.0 – 29.9

Suave 18.0 – 24.9

Norma Nch1237.Of2000

OBJETIVOS

Cooperación para el desarrollo de un proyecto de Investigación Común

Conocer el origen geográfico del trigo y la harina en Chile

Clasificar muestras de trigo en las regiones VII, VIII y IX (80 % de la producción)

Discriminar el año de cosecha Detectar la presencia o ausencia de micotoxinas en los

trigos y harinas Determinar de forma rápida los parámetros de calidad

del trigo harinero Disponer de una herramienta de análisis que

promocione una trazabilidad del trigo chileno sin tratamiento de muestra

DESARROLLO: Universidad de Chillán, Chile

Se utilizan 249 muestras en ambas presentaciones (trigo y harina)

Procedentes de las tres regiones con mayor superficie de este cultivo:• Región VII (90)• Región VIII (91)• Región IX (68)

Correspondientes a 14 variedades de trigo diferentes

De diferentes épocas de siembra: primavera e invierno.

Realizar los análisis químicos Siembra

Nº de Muestras Variedades

PrimaveraSeptiembre-

Octubre

InviernoJunio-

AgostoRegión VII 90 10 90% 10%

Región VIII 91 10 50% 50%

Región IX 68 3 10% 90%

Recolección y control de las muestras: Años 2010-2011

Muestras de trigo y harina

VENTANA DE CUARZO (5X5)

0º ILUMINACIÓN45º RECOGIDOS

MUESTRA SÓLIDA

VENTANA DE CUARZO (5X5)

0º ILUMINACIÓN45º RECOGIDOS

MUESTRA SÓLIDA

Conexión de la fibra ópticaConexión de la fibra óptica

Longitudes de onda1100-2000 nm

Log

(1/R

)

Equipo, detalle de la sonda de fibra óptica y registro NIR

DESARROLLO: Universidad de Salamanca, España

Puesta a punto de la espectroscopía en el infrarrojo cercano (NIR) como método de análisis para el control de trigo harinero de Chile

Preparar a los investigadores chilenos para su aplicación posterior en Chile

RESULTADOS: Espectros NIR

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000

Wavelengths (nm)

Log

(1/R

)

IXVIII

Trigos

VII

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000

Wavelengths (nm)

Log

(1/R

)

IX

VIII

VII

Harinas

Espectros promedio de la zonas VII, VII y IX. Muestras de trigo y harina

RESULTADOS: Discriminación de la Región ( VII, VIII y IX) y el año

HarinaValidación Interna Validación Externa

Muestras % Muestras Bien Clasificadas

Muestras % Muestras Bien Clasificadas

REGIÓN VII 56 93 24 80

REGIÓN VIII 59 97 30 100

REGIÓN IX 44 98 21 91

Total 159 96 75 90

0.5 1 1.5 2 2.50

0.5

1

1.5

2

2.5trigos 2010

trigos 2011

Dummy 1

Dum

my

2Trigos

DISCRIMINACIÓN

POR AÑOS

DISCRIMINACIÓN POR REGIONES

RESULTADOS: Determinación de los parámetros:

2

4

6

810

12

14

16

2 4 6 8 10 12 14 16

Gseco.NIR

Gse

co.R

EF

ClaseFuert

e Suave

Muestras clasificada

s33/33 30/33

% Muestras

clasificadas

100 91

GLUTEN

Norma Nch1237.Of2000

Modelo de

regresión

Muestra DesconocidaEspectro

DeterminaciónClasificación

RESULTADOS: Determinación de los parámetros: Composición mineral. Isótopos estables

Modelo de

regresión

Muestra

Desconocida:

Trigo / Harina Espectro

Determinación:

- C, N (%)- Ca ,Mg ( mg kg-1 )- K, P ( g kg-1 )- Isotopo estable de

carbono

Mínimo Máximo

Carbono (%) 40.04 41.23Nitrógeno (%) 0.71 2.75

d13C (%0) -28.53 -23.43Calcio, mg kg-1 115.8 376.2

Magnesio, mg kg-1 72.2 708.0Potasio, g kg-1 1.0 2.6Fósforo, g kg-1 0.4 2.2

Sonda de fibra óptica

RESULTADOS. Screening de micotoxinas: Aflatoxinas, OTA , Fumonisina, Vomitoxina, Zearalenona, T-2 Metabolitos toxigénicos producidos por el desarrollo de hongos fitopatógenos, como consecuencia de las condiciones ambientales:- Veranos cortos y calurosos- Otoño e invierno lluviosos- Primaveras húmedas

Muestras: Enero y Febrero ( 2011)

Totales Positivas en T-2

Región VIIPrecordillera 10 3

Región VIIValle Central 10 2

Región VIIIPrecordillera 12 5

Región VIIIValle Central 12 1

Región VIIISecano interior 10 1

Región IXSecano interior 12 2

- Contaminan granos y productos derivados,

- Pueden producir graves problemas en la salud de personas y animales

- 20% contaminadas de T-2

CONCLUSIONESEl proyecto PCI Acción integrada A/023960/09 entre la Universidad de La Concepción en Chillán, Chile y la Universidad de Salamanca en España ha conseguido los objetivos que se proponía:Puesta punto de nuevos métodos de análisis que permiten el control de trigo harinero de forma rápida y sin destrucción de la muestra, destacando:

Conocer la procedencia geográfica de las muestras de trigo y harinas de las regiones chilenas, VII, VIII, IX Saber el año de producción (2010 / 2011) de los trigos chilenos Determinar los parámetros, Gluten seco, Gluten húmedo, Faling Number, composición mineral de forma inmediata. Control de los parámetros de acuerdo a la norma Chilena Nch 1237-2000

Screening de la presencia de micotoxinas en trigos chilenos

BENEFICIOS Colaboración entre los grupos de investigación

- Estancia en Salamanca de dos investigadores chilenos, Año 2010 y 2011

Científicos

Presencia en los congresos internacionales:

- Euroanalysis ( Belgrado, Serbia)

- VI Congresso Ibérico de Espectroscopía ( Oporto, Portugal)

- 62° Congreso Agronómico y 3er Congreso Internacional de Agricultura en Zonas Áridas( Iquique, Chile)

Publicaciones científicas

Personales

Gracias por su atención