Cereales, harina y gluten
- el salvado, que está constitutido por diferentes capas que envuelven el grano para protegerlo del exterior (pericarpio, testa y aleurona) y que representa aproximadamente un 14% del peso total,
- el germen, que es el embrión de la semilla, es decir, la parte reproductiva que germina para crecer y dar lugar a una nueva planta. Representa en torno a un 3% del peso del grano
- el endospermo, que representa aproximadamente un 83% del peso total y contiene nutrientes de reserva, concretamente almidón y proteínas, que son utilizados durante la germinación como fuente de azúcares y nitrógeno, respectivamente.
Para obtener harina se muele el grano de trigo y se separa el salvado y el germen para aislar el endospermo. (Esta separación no se hace si lo que se quiere obtener es harina integral). También se puede obtener harina a partir de otros cereales, pero en ese caso hay que especificar la fuente (por ejemplo, «harina de centeno»). |
Hay varios cereales que contienen proteínas formadoras de gluten, aunque las prolaminas son diferentes en cada uno de ellos; por ejemplo, la cebada contiene hordeínas y el centeno, secalinas. Por eso no todos afectan de la misma forma a todas las personas. Es especialmente conocido el caso de las aveninas de la avena, muy similares a la gliadina del trigo y que solo provocan reacciones adversas a un pequeño porcentaje de las personas que sufren trastornos relacionados con el gluten (A esto hay que sumar que la avena puede estar contaminada con restos de trigo, lo que ha de ser tenido en cuenta por personas sensibles) . (Fuente) |
¿Qué es el gluten?
Como puedes ver en este esquema, las gliadinas son proteínas monoméricas (formadas por una sola unidad) de pequeño tamaño. En la harina de trigo podemos encontrar distintas fracciones de gliadinas (α/β, γ, ω). Por su parte, las gluteninas son proteínas poliméricas (formadas por varias unidades). Se clasifican en dos grupos, según su peso molecular. Cuando se hidrata y amasa la harina, estas proteínas interaccionan formando enlaces entre sí, dando como resultado una red proteica: el gluten. (Fuente) |
¿A qué se deben las propiedades del gluten?
Modelo planteado para explicar la estructura del gluten de trigo: una estructura principal formada por gluteninas de alto peso molecular (HMW) unidas entre sí por puentes disulfuro (S-S) a la que se unen gluteninas de bajo peso molecular (LMW) mediante el mismo tipo de enlace y gliadinas mediante enlaces débiles. (Fuente) |
¿Qué importancia tienen las propiedades tecnológicas del gluten?
Pan
Durante el proceso de reposo o leudado la levadura fermenta los azúcares presentes, produciendo dióxido de carbono que es atrapado por el gluten, motivo que explica el aumento del volumen de la masa. (Fuente) |
- el aire incorporado durante el amasado y el dióxido de carbono producido durante la fermentación se expanden, provocando un aumento de la tensión que endurece el gluten
- el agua se evapora
- el almidón absorbe el agua de hidratación de las proteínas del gluten, se hincha y gelatiniza
- el gluten pierde plasticidad como consecuencia de la pérdida de agua y se endurece debido a un aumento de la polimerización
- las proteínas del gluten se desnaturalizan (pierden su estructura nativa) y, una vez que pierden su agua de hidratación, coagulan, formando el esqueleto definitivo que da forma a la miga del pan
El gluten hace posible que la miga del pan se forme correctamente. (Fuente) |
Pasta
Las propiedades del gluten determinan la calidad de la pasta. (Fuente) |
Cuando el almidón se encuentra en presencia de agua y se somete a un calentamiento, los gránulos que lo conforman comienzan a hincharse y gelatinizan (60-70ºC), aumentando la viscosidad del medio. Si la temperatura sigue aumentando, los gránulos se rompen y liberan las cadenas de amilosa y amilopectina que los componen. Cuando la temperatura disminuye, estas cadenas interaccionan entre sí, formando una red tridimensional (retrogradación). (Fuente) |
Productos de bollería
En un producto de repostería, como un bizcocho, el gluten cumple una función aglutinante. (Fuente) |
Otros productos
El gluten se emplea en diferentes productos debido a las funciones tecnológicas que desempeña. (Fuente) |
Inconvenientes del gluten
En personas que padecen celiaquía, la ingestión de gluten provoca la inflamación de la mucosa intestinal. Eso conlleva el aplanamiento de las vellosidades intestinales que se encargan de absorber los nutrientes (imagen de la derecha), lo que deriva en una mala absorción y en la aparición de diferentes síntomas (diarrea, pérdida de peso, dolor abdominal, etc.) (Fuente) |
- deben extremar la precaución ante la posibilidad de que se produzca una contaminación cruzada
- algunas de ellas no siempre tienen acceso a alimentos sin gluten,
- deben consultar en todo momento la composición de los alimentos, ya que el gluten está ampliamente presente en una gran variedad de ellos, a veces incluso de forma inesperada, como puede ser el caso de un helado
El símbolo que más se utiliza para indicar que un alimento no contiene gluten es el sello ELS (Sistema de Licencia Europeo), controlado por la Sociedad de Asociaciones de Celiacos de Europa. Certifica que el producto contiene menos de 20 ppm de gluten. (Fuente) |
Retos tecnológicos que plantean los productos sin gluten
La masa que se forma a la hora de elaborar pan sin gluten tiene una consistencia casi líquida, por lo que en lugar de trabajarse con una amasadora, se emplea una batidora. (Fuente) |
Estrategias para elaborar productos sin gluten centradas en la formulación
- harinas de cereales sin gluten, como arroz, maíz o sorgo, que a veces se utilizan enteros (integrales) para aumentar el valor nutritivo del producto final
- pseudocereales, como quinoa, amaranto o alforfón
- harinas de legumbres, como soja, garbanzo o guisante
- almidones de diferentes vegetales, como arroz, maíz, patata o mandioca
- fibras vegetales, como psyllium o bambú
- proteínas, como proteína de soja y proteínas lácteas
- hidrocoloides, como carboximetilcelulosa o goma xantana
- emulgentes, como mono y diglicéridos de ácidos grasos
- enzimas, como transglutaminasa o diferentes proteasas
Almidón
Hidrocoloides y otros aditivos
Panes sin gluten elaborados a base de almidón de maíz, sin HPMC (izquierda) y con HPMC (derecha). La diferencia salta a la vista. (Fuente) |
Enzimas
El empleo de distintas cantidades de enzima transglutaminasa (control: 0%; T1: 0,01%; T2: 0,1% y T3: 0,5%) da como resultado la obtención de panes con diferentes volúmenes. Si la dosis es muy alta, el entrecruzamiento de las proteínas es excesivo y eso provoca un endurecimiento de la masa, una disminución del volumen y mayor peso (hay una menor pérdida de agua durante el horneado). (Fuente) |
Proteínas
Panes sin gluten elaborados a partir de diferentes formulaciones: a) con harina de maíz, harina de arroz y harina de soja activa (soja que no ha recibido un tratamiento térmico), b) con harina de arroz, almidón de mandioca y harina de soja inactiva (soja que ha recibido un tratamiento térmico); c) con harina de arroz, almidón de mandioca y harina de soja activa. (Fuente) |
Fibras vegetales
Masa madre
La masa madre es un fermento formado a partir de los microorganismos que están naturalmente presentes en la harina. (Fuente) |
Conclusiones
Pan sin gluten (Fuente) |
Resumiendo…
- El gluten es un complejo proteico que se forma a partir de ciertas proteínas que están contenidas en la harina procedente de cereales como el trigo, la cebada, el centeno, la avena y sus variedades o híbridos.
- El gluten cumple importantes funciones tecnológicas en los alimentos: aporta propiedades viscoelásticas a la masa panaria y actúa como aglutinante, emulgente y estabilizante en otros productos como helados o salsas.
- La presencia de gluten en los alimentos supone un importante inconveniente para un sector de la población que sufre diversos trastornos asociados a la ingesta de este compuesto. Ante esta situación, el único tratamiento posible es eliminar el gluten de la dieta.
- Elaborar alimentos sin gluten destinados a personas que sufren trastornos asociados a este compuesto supone un importante reto tecnológico, dado el papel que desempeña en los alimentos, especialmente en los que son sometidos a un proceso de leudado (aumento de volumen como consecuencia de la formación de gas), como ocurre en los productos de panadería.
- Las propiedades tecnológicas del gluten son únicas y para tratar de suplirlas es necesario utilizar combinaciones de diferentes ingredientes, ya que cada uno de ellos cumple un determinado papel, influyendo sobre la estructura, las características sensoriales (aspecto, olor, sabor, textura, etc.), las propiedades nutricionales y la vida útil del producto. Ni que decir tiene que todos ellos son seguros para la salud en las dosis a las que se emplean.
- Existen notables diferencias entre las formulaciones de los distintos productos sin gluten que podemos encontrar en el mercado. Estas se explican por varios motivos, como el enorme número de combinaciones posibles entre los diferentes ingredientes que se pueden emplear en su elaboración, los avances en la investigación y el desarrollo de estos productos o la voluntad de cada productor a la hora de elegir los diferentes ingredientes. Esas diferentes composiciones determinan sus características: su estructura, sus características organolépticas (aspecto sabor, olor, textura, etc.), su valor nutricional y su vida útil.
- En cualquier caso, se trata de alimentos seguros y cuyas características son cada vez mejores, gracias al avance en los conocimientos sobre este campo. Y lo más importante de todo: ayudan a las personas que sufren trastornos asociados al gluten a seguir una dieta libre de este compuesto.
Nota
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Fuente Imagen 1
Magnífico como siempre.
Un par de apuntes que he ido viendo a lo largo de los años al tener celaicos en casa.
El problema de manejar masas de panadería sin gluten es más la pegajosidad que el hecho de que sean más líquidas, eso se solucioan vía formulación o con los aditivos que detallas, pero la pegajosidad se soluciona peor.
Las condiciones de trabajo son difíciles de reproducir a poco que cambien el mix de estabilizantes, espesantes y gelificantes. La goma xantana, por ejmplo evoluciona con el tiempo haciendo a las masa más espesas y difíciles de deformar. El reto de la industria es dar con la mezcla adecuada para según que producto, las mezclas genéricas que hay en el mercado son poco flexibles, no sólo es que las mezclas para pan no se puedan usar para bizcochos (equivalente a usar harinas extrafuertes para productos que necesitan harinas flojas) es que algunas marcas solo hace una que dicen que vale para todo y no es correcto. ( desde nuestra experiencia con alumnos también)
Luego, como bien dices, la suma de ingredientes muy variados ha hecho que las propiedades sensoriales y nutritivas (antes era almidón con aditivos) hayan mejorado pero el pan sigue siendo una asignatura pendiente.
Enhorabuena y saludos.
Antonio