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La industria molinera es exigente en las características de las harinas que deben ser usadas para la obtención de determinados productos, ya que de ellas depende la calidad final y la mayor aceptación por parte del consumidor. No todas las variedades se pueden adaptar a producir los diferentes productos ni a los diferentes procesos. Una variedad puede ser buena para panificación, pero puede no serlo para galletitas, repostería, pan dulce, pan de molde, etc., productos que requieren otras características en las harinas. Excepcionalmente la industria emplea harinas univarietales, con lo que la versatilidad en los comportamientos es aún más significativa. Resulta entonces que los diferentes sectores dan prioridad a distintos aspectos en la evaluación (Chidichimo et al., 2006).

Un proceso de gran importancia que influye en la calidad panadera y molinera es el grado de degradación del almidón al momento de la cosecha. Este fenómeno está relacionado con la actividad de la enzima alfa amilasa que depende básicamente del comienzo de la germinación. En condiciones normales de cultivo, el grano de trigo completa su ciclo de desarrollo al alcanzar su máxima acumulación de materia seca, estado que se conoce como madurez fisiológica. A partir de entonces, se produce la desecación del grano hasta alcanzar aproximadamente un 14% de humedad a cosecha. Cercano al momento de madurez fisiológica los niveles de ácido abscísico en la semilla son altos, impidiendo la germinación. Dependiendo del grado de dormancia de las semillas, la concentración de ácido abscísico permanece alta por más tiempo (Finkelstein, 2010). Durante el proceso de germinación, la semilla absorbe agua (imbibición) y el embrión hidratado libera giberelinas, que se difunden hacia el endospermo, hasta llegar a las células de la capa de aleurona, donde inducen la producción de enzimas hidrolíticas. Entre estas enzimas se encuentran las amilasas, que se difunden hacia el endospermo para hidrolizar los gránulos de almidón a glucosa, la cual es utilizada por el embrión como fuente de energía, para su crecimiento (Azcon-Bieto y Talón., 2000). 

La germinación de los granos está controlada tanto por factores genéticos como ambientales. Desde el punto de vista genético, la domesticación y los programas de mejoramiento de los cereales como el trigo, ha dirigido la selección en contra de la dormancia de las semillas con el fin de lograr una germinación rápida y uniforme. Como resultado de esta presión selectiva, la mayoría de los cultivares comerciales de trigo son propensos a la germinación antes de la cosecha (Simpson, 1990). Esto ha generado que en regiones donde existen condiciones ambientales predisponentes para la germinación (lluvias y alta humedad), en el período entre madurez fisiológica y madurez de cosecha, se produzca el fenómeno de “germinación precoz”, “germinación en la espiga” o “pre-brotado” de los granos. En nuestro país suele producirse en las subregiones trigueras I (N de Santa Fe) y III (litoral) ante condiciones meteorológicas predisponentes.   

La variabilidad genotípica en tolerancia a la germinación precoz del grano está estrechamente relacionada con el nivel de dormancia de la semilla (Derera et al., 1989). Otras características genotípicas que afectan la resistencia a la germinación precoz son la velocidad de absorción de agua y secado de los granos; además del grado de latencia de grano y la removilización de nutrientes para apoyar la germinación (Thomason et al., 2009). También existen características morfológicas asociadas a los genotipos, como el ángulo de la arista, el ángulo y forma de la espiga, y la tenacidad de las glumas; que podrían influir en la absorción de agua de las semillas en la espiga (King y Von Wettstein-Knowles, 2000). Otra característica genética que se ha asociado con la tolerancia al pre-brotado es el color de la semilla, debido a que algunos genes que controlan la dormancia de las semillas se encontrarían asociados con aquellos que determinan el color rojo de las mismas (Thomason et al., 2009). 

La germinación precoz o pre-brotado del trigo afecta negativamente la calidad panadera debido a que la hidrólisis de las moléculas de almidón reduce la viscosidad de la masa, la cual resulta pegajosa y difícil de procesar, produciendo panes poco estructurados al horneo (Chamberlain et al., 1981). Una semilla pregerminada presenta una alta actividad de la enzima alfa amilasa, la cual es dependiente del grado de germinación del grano. Una manera indirecta de medir la actividad de la alfa amilasa, en una muestra de trigo recibida por un molino, es mediante el test denominado Falling Number (FN) (índice de caída) medido en segundos. 

Considerando lo anterior, la tolerancia a pre-brotado es una característica valorada por la industria molinera, para la fabricación de pan, y por los productores de trigo que están expuestos a la pérdida total de su producción, cuando existen condiciones genéticas y ambientales favorables para la germinación precoz del grano (Flores Galarce, 2016). Además de condiciones ambientales que pueden favorecer el brotado en precosecha, detectar características de los genotipos para esta variable es de importancia en planes de mejoramiento. 

Este trabajo plantea como hipótesis que existe una amplia variabilidad en el índice de caída en una colección internacional de genotipos de trigo que comprenden diversas variedades botánicas de Triticum aestivum L. para incrementar la variabilidad, lo que permitirá seleccionar genotipos destacados.

El objetivo de este trabajo es contribuir al mejoramiento genético identificando genotipos de trigo con FN óptimos en una colección de 102 genotipos de trigo internacionales sembrados en Argentina.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

Índice de Caída:

El análisis estadístico (ANAVA) para el índice de caída mostró diferencias estadísticamente significativas entre los genotipos evaluados y el análisis de los valores de índice de caída considerando el test LSD al nivel P< 0,05 permitió diferenciar genotipos (Tabla 1). 

Tabla 1. Índice de caída (FN) en una colección de trigos de origen internacional.

Genotipo123456
 494 ab470 b 447 bc462 bc368 cd453 bc
       
Genotipo789101112
 402 bc450 bc304 de460 bc334 cd453 bc
       
Genotipo131415161718
 335 cd333 cd403 bc304 de290 de299 de
       
Genotipo192021222324
 332 cd378 cd424 bc375 cd228 e395 c
       
Genotipo252627282930
 318 de278 de414 bc316 de370 cd434 bc
       
Genotipo313233343536
 295 de454 bc344 cd349 cd312 de434 bc
       
Genotipo373839404142
 207 e380 cd510 ab360 cd328 cd356 cd
       
Genotipo434445 46 47 48 
 350 cd336 cd417 bc313 de307 de354 cd
       
Genotipo49 50 51 52 53 54 
 258 de360 cd273 de364 cd322 de371 cd
       
Genotipo5556 57 58 59 60 
 311 de378 cd295 de413 bc345 cd409 bc
       
Genotipo61 62 63 64 65 66 
 417 bc317 de252 de332 cd383 cd358 cd
       
Genotipo67 68 69 70 71 72 
 408 bc319 de353 cd543 a355 cd344 cd
       
Genotipo73 74 75 76 77 78 
 288 de359 cd330 cd298 de353 cd343 cd
       
Genotipo79 80 81 82 83 84 
 450 bc352 cd326 cd301 de322 de493 ab
       
Genotipo85 86 87 88 89 90 
 258 de293 de299 de320 de317 de353 cd
       
Genotipo91 92 93 94 95 96 
 316 de265 de304 de303 de329 cd416 bc
       
Genotipo9798 99 100 101 102 
 322 d352 cd401 bc262 de387 cd388 cd

Medias seguidas por distintas letras indican diferencias significativas LSD, P<0,05

El valor medio de FN de los genotipos evaluados fue 356. El valor de FN más alto, lo obtuvo el genotipo 70 Triticum aestivum L. var. aestivum (Bulgaria) con un valor de 543 seguido del genotipo 39 Triticum aestivum var. ferrugineum (Portugal) con un valor de 510, el genotipo 1 Triticum aestivum var. lutescens (EEUU) con un FN igual a 494 y el genotipo 84 Triticum aestivum var. murinumcompactoides con un valor de 493 que a su vez no difirieron de varios otros. El valor más bajo, lo obtuvo el genotipo 37 Triticum aestivum var. lutescens (China) con un FN igual a 207. 

Considerando el relevamiento del trigo producido en una amplia zona de la provincia de Buenos Aires (Región Centro Sur), realizado por agentes de extensión del INTA y MAIBA durante 15 años (2000/2001- 2014/2015) (Molfese, 2016), se analizó por campaña el FN y a partir de ello, se realizó una comparación con los datos obtenidos en este trabajo. Los valores promedio de FN para cada campaña, muestran que no hubo problemas de grano brotado. Esto se debe a que en la región relevada no son habituales las condiciones de lluvias y alta humedad ambiente durante el período de cosecha, condiciones necesarias para que ello ocurra (Molfese, 2016). El FN promedio del total de campañas (2000-2015), fue de 407. Lo mismo ocurrió con los genotipos evaluados en este trabajo, los cuales poseen valores de FN que no indican presencia de grano brotado.  

Según Vadillo Verdugo (1989) harinas con un exceso de actividad alfa amilasa y, por consiguiente, procedente de trigos germinados o de cosechas en épocas lluviosas pueden dar valores de FN entre 90 y 150 s, harinas con un óptimo comportamiento para panificación darían valores entre 220 a 280 s, harinas con buen comportamiento para panificación 280 a 350 s y harinas que darían panes con disminución de volumen entre 400 a 650 s. 

Las harinas con FN demasiado altos dan origen a masas con dificultad para fermentar y panes con miga dura y compacta y una corteza pálida, que usualmente se corrigen a través del agregado de enmiendas como la harina de malta. Harinas con FN excesivamente bajos, inferiores a 150, dan origen a masas blandas, pegajosas, difíciles de trabajar con máquina, el pan se presenta aplastado, con miga gomosa y con corteza de color gris oscuro y esto es un problema sin solución (Chidichimo et al., 2006).

Todos los genotipos estudiados superan el valor de FN de 150 s, valor por debajo del cual, las harinas poseen un exceso de actividad alfa amilasa y, por consiguiente, procedente de trigos germinados o de cosechas en épocas lluviosas. En este ensayo, las condiciones ambientales no fueron predisponentes para la presencia de grano brotado. 

Teniendo en cuenta que las harinas con valores de FN entre 200 y 400 son aptas para panificación, puede afirmarse que la mayoría de los genotipos estudiados, son útiles para tal fin. Específicamente, los genotipos que se encuentran en rangos de óptimo comportamiento para panificación son 76 y en su mayoría pertenecen a las siguientes variedades botánicas Triticum aestivum L. aestivum, Triticum aestivum L. lutescens, Triticum aestivum L. ferrugineum y Triticum aestivum L. milturum.  En el caso de tener un FN aún mayor que 400, como el genotipo número 70 Triticum aestivum L. aestivum, la actividad de la alfa amilasa sería muy baja, sin embargo, se obtendría un pan de poco volumen, con miga dura, seca y compacta. Además de influencia genotípica, hay influencia ambiental ya que los genotipos tuvieron diferencias en la fecha de madurez fisiológica.

La industria molinera y panadera requiere trigo de calidad para la elaboración de sus productos. Es importante destacar que muchos de los aspectos que determinan la calidad industrial y panadera del trigo se generan durante el ciclo del cultivo, y consecuentemente dependen del ambiente, del genotipo y la interacción genotipo-ambiente. Por último, es importante destacar la relevancia de los resultados de este trabajo para incorporar materiales valiosos en FN óptimos en programas de mejoramiento genético. A futuro resulta necesario profundizar los estudios para asociar características genotípicas con tolerancia a pre-brotado. 

CONCLUSIONES

Las diferencias en el valor del FN fueron estadísticamente significativas en los genotipos evaluados. Se encontraron 76 genotipos (lo que representa un 74,5% del total) con valores de índice de caída óptimos entre 200 y 400 s, demostrando la relevancia de esta investigación, dado que para lograr acceder o permanecer en nichos de mercado altamente competitivos, se necesita contar con materiales de elevada calidad genética para la variable índice de caída. Finalmente, es posible encontrar en esta colección, genotipos sobresalientes que contribuirán al mejoramiento genético de la especie, cumpliendo con el objetivo planteado.

La importancia del Falling Number en la calidad molinera del trigo pan: búsqueda de genotipos con valores óptimos.  

Este trabajo de investigación fue realizado por :

Castro, Ana Carolinaa; Quiroga, Facundoa, Cardelli, Martína; Schierenbeck, Matíasa-b; Uranga, Juan Pabloa; Simón, María Rosaa-c 

a Cerealicultura, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, Universidad Nacional de La Plata, Av. 60 y 119 La Plata, Buenos Aires, Argentina.

b Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) CCT La Plata, Calle 8 N° 1467 La Plata, Buenos Aires, Argentina.

c Comisión de Investigaciones Científicas (CIC), Calle 526 e/ 10 y 11 La Plata, Buenos Aires, Argentina.

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