Determinação de glúten - Prática 3

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE - FURG
ESCOLA DE QUÍMICA E ALIMENTOS - EQA
ENGENHARIA DE ALIMENTOS
Júlia Raffi - 70787
Prática 3 – Determinação de glúten 
Disciplina: Matérias-Primas Agropecuárias
 Profa: Myriam Salas Mellado
 
		Rio Grande
2017
 Introdução 
O trigo é o principal cereal cujas proteínas de armazenamento têm a propriedade de formar a malha de glúten com as propriedades únicas de elasticidade e força para produzir pães com massa fermentada (outros cereais com pequenas proporções de glúten são o centeio e o triticale) (KOBLITZ, 2011).
As proteínas correspondem entre 5-8% (em base seca) do peso dos grãos dos cereais, podendo haver uma variação na quantidade e na composição das mesmas, resultando em alimentos mais nutritivos (maior quantidade de aminoácidos) ou produtos com menor teor de glúten. No trigo, podemos dividir estas proteínas em: formadoras de glúten (gliadinas e gluteninas, cerca de 80% do total de proteínas, divididas em função da sua capacidade de agregação e do peso molecular) e as não formadoras de glúten. O glúten, por sua vez, é um conjunto de proteínas insolúveis que, ao entrar em contato íntimo com a água são capazes de formar uma rede protéica ligada a os grânulos do amido (TORRES et. al, 2009).
Podemos estimar a força do glúten (caracterizado pela letra “W”, responsável pelo potencial de panificação da farinha) através da capacidade de retenção de água (associada com a capacidade total de retenção de todos os constituintes da farinha) pelas proteínas formadoras de glúten submetidas a um processo de desnaturação parcial através de uma solução diluída de ácido lático, através do “Teste de Sedimentação de Zeleny”, descrito em ZELENY (1947) e citado em GUARIENTI (1996).
	Esta prática teve por objetivo determinar a quantidade (ou ausência) de glúten presente nas diferentes amostras de farinha, em base seca e base úmida, e o valor de sedimentação.
	
2. Material e métodos
2.1 Material
 Reagentes, solventes e amostras:
Solução de ácido láctico em isopropanol, NaCl 5%, água (H2O), azul de bromofenol. Amostras: Farinha de trigo (marcas: Tordilho, Maria Inês, Mafalda e Orquídea*), farinha de arroz, farinha de centeio, farinha de aveia* e farinha de milho.
* = Amostras analisadas pelo grupo.
 Equipamentos e instrumentação:
	Cápsulas de porcelana, pipeta, pera, balança analítica, colher, peneira, placas de petri, estufa, papel, proveta graduada e tampa.
2.2 Métodos
2.2.1 Determinação de glúten
	Foram pesadas 20 gramas de cada amostra de farinha nas respectivas cápsulas de porcelana (sendo realizada a análise em duplicata para cada marca de farinha de trigo), em seguida foram adicionados 10 mL de NaCl 5% e foi misturado até que se formasse uma “bola de massa”. Após, foi deixado em repouso durante 30 minutos, e posteriormente colocou-se água até que cobrisse a massa. Depois a massa foi lavada sob água corrente em cima da peneira até que saísse todo o amido , após foram transferidas as massas para a placa de petri, para que pudesse ser pesado, e determinado o teor de glúten úmido. Após este procedimento, a amostra foi levada até a estufa para que secasse e o teor de glúten seco pudesse ser determinado.
2.2.2 Valor de Sedimentação
	Foram pesadas 3,2 gramas de cada amostra de farinha em um pedaço de papel (realizada em duplicata para as amostras de trigo), e colocou-se em proveta graduada. Foram adicionados 50 mL de azul de bromofenol, e a proveta foi tampada e agitada durante 5 minutos. Em seguida foram adicionados 25 mL de solução de ácido láctico em isopropanol, e a proveta foi fechada e agitada novamente, durante 5 minutos. Após, deixou-se em repouso, e foram marcados 5 minutos exatos, e a leitura do sedimento foi realizada.
3 Resultados e discussão
	Na primeira parte da prática houve a formação de uma massa esférica feita de farinha com uma solução de NaCl, todas as amostras de farinha de trigo apresentaram facilidade em manter sua forma, e quando lavadas com água corrente, foi possível retirar todo o amido, e observar a formação de glúten.
Pessoas portadoras de doença celíaca possuem uma hipersensibilidade ao glúten (relacionado a problemas de intolerância ou alergia às gliadinas) e consequentemente ao trigo, tendo de eliminá-los da dieta (além de outras espécies da tribo Triticeae, como cevada e centeio) para que não haja danos na mucosa do intestino delgado e o processo de digestão transcorra normalmente (GONDIM, 2009).
	As amostras das demais farinhas foram representadas na tabela abaixo (Tabela 1). Nas farinhas de centeio e aveia, foi possível a formação de uma massa esférica estável, porém com a adição de um pouco mais de solução, quando lavadas para remoção do amido, ambas as amostras demoraram a se desmancharem, a aveia demorando um pouco mais, apesar da demora no desmanche não houve a formação de glúten.
	Já nas amostras de farinha de milho e arroz, houve dificuldades na estabilidade da “bola” de massa, uma vez que se deformavam com uma maior facilidade e não possuíam a estabilidade necessária para manter a esfericidade que as demais. Quando lavadas, as farinhas apresentaram um desmanche rápido e sem resíduos da amostra, confirmando a ausência de glúten em ambas as farinhas.
Tabela 1. Amostras de farinhas diversas.
	Amostras
	Formação de glúten
	Tempo**
	Farinha de centeio
	Não formou glúten
	Demorou
	Farinha de milho
	Não formou glúten
	Rápido
	Farinha de arroz
	Não formou glúten
	Pouco
	Farinha de aveia*
	Não formou glúten
	Bastante
* = Amostra analisada pelo grupo. 
** = Tempo de desmanche da massa “bola” da amostra.
Nas farinhas de trigo, foram realizadas outras análises para avaliar a qualidade do glúten. Os resultados das análises dessas farinhas encontram-se na tabela 2.
Tabela 2. Análises das amostras de diferentes marcas de farinha de trigo.
	Amostras de farinha
	Glúten úmido média (%)
	Glúten seco média (%)
	Umidade
(%)
	Sedimentação não corrigida média (mL)
	Sedimentação corrigida média 
(mL)
	Característica do glúten
	Tordilho
	18
	6,7
	12,59
	28,5
	28,04
	Fraco
	Maria Inês
	24,9
	8,8
	12,64
	32
	31,50
	Médio
	Mafalda
	23,8
	9,7
	12,56
	29,5
	29,01
	Forte
	Orquídea
	29,4
	11,4
	12,85
	29,5
	29,11
	Fraco
Analisando os resultados das farinhas, podemos verificar que a farinha da marca Orquídea apresentou um maior teor de glúten úmido (29,4%) e glúten seco (11,4%) que as demais, entretanto apresentou um glúten com característica fraca. Já a farinha da marca Tordilho, apresentou o menor teor de glúten úmido (18%) e glúten seco (6,7%) que as outras marcas e um glúten de característica fraca. 
As marcas Maria Inês e Mafalda apresentaram um teor de glúten úmido (24,9% e 23,8%) e glúten seco (8,8 % e 9,7%) semelhantes, sendo a Maria Inês com um valor um pouco maior para o glúten úmido e a Mafalda um valor maior para o glúten seco, quanto a característica do glúten a farinha Mafalda apresentou um melhor glúten do que as outras marcas sendo classificado como forte, já a Maria Inês apresentou um glúten classificado como médio.
As farinhas de trigo podem ser separadas em categorias de produtos específicos, a partir dos seus percentuais de glúten úmido e seco, pode-se utilizar as seguintes faixas demonstradas na tabela abaixo, descritas em THYS et. al, 2011. 
Tabela 3. Especificação de farinhas para categorias de produtos.
	Características
	Massas
	Pães
	Bolos
	Biscoitos fermentados
	Biscoitos doces
	% Glúten úmido
	> 28,0
	> 26,0
	20,0 – 25,0
	25,0 – 30,0
	20,0-25,0
	% Glúten seco
	> 9,0
	> 8,5
	7,0 – 8,5
	8,0 – 10,0
	7,0-8,5
De acordo com a tabela 3, as farinhas das marcas Maria Inês e Mafalda quanto ao seu glúten úmido são apropriadas para fabricação de bolos e biscoitos doces, quanto ao glúten seco a farinha Mafalda pode ser utilizada na fabricação de massa, pães e biscoitos fermentados, já a farinha Maria Inês na fabricaçãode pães e biscoitos fermentados. 
A farinha da marca Orquídea quanto ao seu glúten úmido pode ser utilizada na fabricação de massas, pães e biscoitos fermentados e quanto ao seu glúten seco, na fabricação de massas e pães. Por fim, a farinha da marca Tordilho por apresentar um valor de glúten abaixo das especificações não pode ser classificada.
Os valores de sedimentação média obtidos para as amostras de farinhas representados na tabela 2 e os valores de sedimentação corrigida (utilizando o valor de umidade das farinhas disponibilizados pela técnica do LTA – Laboratório de tecnologia de alimentos, com base em 14% de umidade), mostrou que a farinha da marca Maria Inês apresentou o maior valor de sedimentação (31,50 mL) e a farinha da marca Tordilho o menor valor (28,04 mL). As marcas Mafalda e Orquídea apresentaram os valores de sedimentação corrigida de 29,01 mL e 29,11 mL respectivamente.
Com base na tabela a seguir, podemos determinar a classificação da qualidade do glúten de acordo com os valores do ensaio de Zeleny, descritos em SVOBODA & MATZENBACHER (1989), citado em GUARIENTI (1996):
Tabela 4. Classificação da qualidade do Glúten.
	Classificação
	Sedimentação de Zeleny (mL)
	Muito forte
	> 44
	Forte
	44-36
	Média
	35-28
	Fraca
	< 28
De acordo com a tabela 4, podemos observar que a força do glúten apresentada por todas as marcas de farinha se encontra na classificação média.
5. Conclusão
Podemos concluir que dentre as amostras de farinha de diferentes cereais analisadas, apenas as amostras de farinha de trigo tiveram a capacidade de formar glúten. O glúten foi avaliado em base seca e base úmida, e o valor de sedimentação de todas amostras de farinha de trigo foi classificado como tendo força média.
6. Referencias bibliográficas
GONDIM, A. J. C. Glúten e a doença Celíaca. Conselho Regional de Química – XIX Região. 2009 
GUARIENTI, E. M. Qualidade Industrial do Trigo. 2ª ed. Passo Fundo, RS:Embrapa-CNPT, 1996.
Koblitz, M. G. B. Matérias Primas Alimentícias – Composição e Controle 
de Qualidade. Guanabara Koogan, 2011.
Koblitz, M. G. B. Matérias Primas Alimentícias – Composição e Controle 
de Qualidade. Guanabara Koogan, 2011.
KOBLITZ, M. G. B. Matérias-primas Alimentícias: Composição e Controle de Qualidade. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011. 
THYS, R. C. S.; NITZKE, J. A.; OLIVEIRA, A.; SCHAFFER, I.; CARNEIRO, M. L. F. Avaliação da Qualidade Tecnológica/Industrial da Farinha de Trigo. ICTA – Instituto de Ciência e Tecnologia de Alimentos. (UFRGS). Porto Alegre,RS. 2011. 
TORRES, G. A. M.; SIMIONI, A.; GAMBIM, E.; TOMAZIN, T. Proteínas de Reserva do Trigo: Gluteninas. EMBRAPA: Passo Fundo, RS. 2009.
ZELENY, L. A simple sedimentation test for estimating the bread-baking and gluten qualities of wheat flour. Cereal Chemistry, 1, 465-475. 1974 
Questionário sobre glúten e qualidade de farinhas
1. Diferente dos outros cereais, a farinha proveniente do trigo não possui similares: as proteínas insolúveis (gliadina e glutenina, com características funcionais únicas) que a compõem são responsáveis por formar uma massa de aspecto fibroso, borrachudo e pegajoso quando hidratados, conhecido como glúten. À medida que acontece a interação entre as proteínas formadoras de glúten com a água, se forma essa rede proteica. Nenhum dos outros cereais possui essa combinação em sua estrutura, tornando-os incapazes de se obter glúten da farinha dos mesmos. Apenas na farinha de centeio podemos perceber algo similar ao glúten (denominado pseudo-glúten), mas sem a mesma extensibilidade, gerando uma massa compacta que se rompe facilmente, pois a proporção de proteínas presentes no centeio é muito variável e inferior a do trigo. 
 
2. A extensibilidade e a elasticidade do glúten podem ser medidas através de uma técnica denominada extensografia (o extensófrago mais utilizado é o Brabender). Esse equipamento possui como finalidade determinar tanto a resistência à extensão da massa formada (elasticidade, ou também chamado de tenacidade) quanto a extensibilidade da mesma. Os principais parâmetros analisados com este aparelho são: energia (área total da curva, medido em cm²), resistência à extensão (ponto mais alto da curva depois de inicidade, medido em unidades extensográficas- U.E.), resistência máxima, extensibilidade (medida do comprimento do extensograma, desde o início até o final da curva, em cm) e número proporcional (relação entre a resistência à extensão e extensibilidade), descritos em THYS et. al (2011). 
3. As farinhas destinadas para panificação, se apresentarem um valor de resistência maior do que o especificado para este ramo irão gerar massas com baixa capacidade de crescimento (tendem a voltar ao estado original e, consequentemente, apresentam um baixo volume de pão). De mesmo modo que, farinhas que apresentam valores de resistência menores que os indicados tendem a produzir um à massa sem nenhuma capacidade de crescimento, uma vez que irá diminuir a capacidade de reter os gases gerados na fermentação, rendendo um pão com baixo volume específico. 
 Quando falamos em extensibilidade, farinhas que apresentam valores superiores aos indicados para panificação gerarão massas de consistência mole (sensorialmente não agradáveis no ramo), enquanto que as farinhas que 
superam esses valores produzem massas duríssimas, indesejável na área destes alimentos.
4. Utilizando a analogia da questão 3, para massas e biscoitos, as relações são contrárias e inversamente proporcionais: enquanto que para massas a resistência à extensão(também chamado de elasticidade)deve ser alta e a extensibilidade baixa, para biscoitos (principalmente para os fermentados) devemos ter uma baixa elasticidade e uma alta extensibilidade. Ainda que para biscoitos doces temos uma relação de extensibilidade aproximada ao de massas, necessitamos que a elasticidade seja ainda menor que nos biscoitos fermentados.
5. No trigo, as proteínas formadoras de glúten (gliadinas e gluteninas) são responsáveis, em média, por 80% da composição total de proteínas (sendo fatores determinantes para a qualidade da rede proteica formada no processo de panificação), enquanto que as não formadoras de glúten (globulinas e outras) apenas 20%. Regularmente as farinhas que são pobres em proteínas precisam passar por um processo de enriquecimento de glúten para garantir que o pão seja de qualidade. 
 
6. As farinhas são comercializadas em base úmida, logo o controle de umidade não precisa ser feito por questões econômicas, mas sim devido a sua importância no processamento dentro da indústria de alimentos, a fim de se obter bons resultados na fabricação de pães, massas, bolos e biscoitos. Este teor de umidade deve estar em torno de 13%, uma vez que é sabido que farinhas que apresentam valores maiores que 14% começam ter tendência de formar grumos. Na legislação brasileira temos valores máximos de comercialização para farinha comum, especial ou integral de 15%, enquanto que para as sêmolas, semolinas e farinhas derivadas do trigo este valor cai para 14,5%, descrito em THYS et. al (2011). 
 
7. Resolução RDC n° 344, de 13 de dezembro de 2002 – Aprovado o regulamento técnico para fortificação das farinhas de trigo e das farinhas de milho com ferro e ácido fólico, constante do anexo desta resolução. Publicado no D.O.U. – Diário oficial da União: Poder executivo, de 18 de dezembro de 2002. 
Orgão emissor: ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária, de alcance federal na área de Ciência e tecnologia de Alimentos. Atos relacionados: Lei nº 6.437, de 20 de agosto de 1977. 
Revoga: Resolução RDC nº 15, de 21 de fevereiro de 2000.