ESTUDIO COMPARATIVO DE ANÁLISIS QUÍMICO REOLÓGICO PREDICTORES DE CALIDAD EN TRIGOS DURANTE LAS CAMPAÑAS 2008/ /10

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1 ESTUDIO COMPARATIVO DE ANÁLISIS QUÍMICO REOLÓGICO PREDICTORES DE CALIDAD EN TRIGOS DURANTE LAS CAMPAÑAS 2008/ /10 Gallardo M.A. 1, Milisich H.J. 1, Gieco L. 1, Freire B.B. 1 y Cuniberti M. 2 1 Grupo Genética, Mejoramiento y Biotecnología Vegetal. INTA EEA Paraná 2 INTA EEA Marcos Juárez Introducción Con el cultivo de trigo (Triticum aestivum L.) se inicia una de las diez cadenas agroalimentarias más significativas de la Argentina. Uno de los objetivos fundamentales en los planes de mejoramiento de este cultivo es obtener variedades de altos rendimientos asegurando su calidad, generando productos diferenciados de alto valor agregado y garantizando su homogeneidad y estabilidad en el tiempo. La fuerza de gluten es el principal factor que influye en la calidad de la masa y depende de la composición de gliadinas y gluteninas de alto peso molecular (HMW) (Carrillo et al., 1990). Por ello, los procesos actuales de selección de genotipos con calidad panadera se basan en el contenido de gluten o la identificación de alelos codificadores de gluteninas de alto peso molecular (HMW) mediante electroforesis (Zúñiga et al, 2004) Sin embargo, los métodos utilizados en trabajos de mejoramiento deben caracterizarse por requerir poco material, ya que principalmente en generaciones tempranas, éste es escaso y debe utilizarse en parte para analizar su calidad y en parte para perpetuar la línea a la cual pertenece. Además, deben ser rápidos, simples, precisos, objetivos, y no exigir equipos de laboratorio sofisticados (Mazzoni y Robutti, 1983). La prueba de sedimentación SDS determina las características de hidratación y expansión de las proteínas de gluten, lo cual está relacionado con la calidad de panificación. Esta prueba es una modificación del Zeleny Test, el cual es considerado como un indicador apropiado de las propiedades panaderas de la harina de trigo (Axford et al, 1979; Dick and Quick, 1983) y una herramienta adecuada para selección de trigo en los programas de mejoramientos. El test de sedimentación SDS se correlaciona positivamente con el parámetro de calidad W (Mazzoni y Robutti, 1983). Al aplicar esta metodología es posible eliminar de la población aquellas líneas que tengan dureza de grano indeseable y gluten débil y poco extensible. El mixógrafo simula la acción de las mezcladoras comerciales de alta velocidad y consta de un brazo agitador y tres agujas que giran alrededor de otras tres fijas, todo lo cual se introduce en un recipiente donde se deposita la muestra de harina con el volumen óptimo de agua para la elaboración de la masa. La resistencia que opone la masa al movimiento del brazo agitador tiende a aumentar hasta alcanzar un máximo, lo cual queda registrado en un gráfico, denominado mixograma (Alvarez y Vallejos, 2001). Se pueden medir diferentes parámetros incluyendo: tiempo de desarrollo (TD), altura pico máx (TD) (ALP), estabilidad (PeD), ancho del pico máx (AnP), aflojamiento (A 8m), área hasta pico máx (Area P) (Peña, 2001) El test de sedimentación SDS se usa en etapas tempranas del mejoramiento debido a que requiere para su análisis poca cantidad de semilla (1 g). El mixograma, si bien es un test más completo y que brinda mayor información que el SDS, su principal desventaja es que necesita 500 veces más cantidad de semilla, mayor tiempo de evaluación y es más costoso. Actualización Técnica Nº 1 CULTIVOS DE INVIERNO

2 El objetivo de este trabajo fue evaluar si el uso de la técnica del SDS en la selección por calidad de genotipos de trigo permite obviar en generaciones tempranas el uso del mixógrafo, para poder así reducir los costos y los tiempos de análisis. Materiales y Métodos Durante las campañas 2008/09 y 2009/10 en la EEA Paraná del INTA (31 50 S, O, 110,5 msnm) se condujeron ensayos comparativos de rendimiento de ciclo largo, intermedio y corto. Para el análisis químico se consideró el volumen de sedimentación el cual se llevó a cabo en el Laboratorio de Calidad de la EEA Paraná del INTA, mientras que en el análisis reológico se incluyó las variables consideradas en un mixograma (tiempo de mezclado, mixograma altura, tolerancia al sobre mezclado y mixograma estabilidad) evaluados con Mixógrafo de Swanson en INTA EEA M. Juárez. El volumen de sedimentación (ml) se obtuvo con 1 g de harina refinada usando la metodología descrita por Peña et al (1990) mediante dodecil sulfato de sodio, que indica la capacidad de hidratación y expansión de proteína de gluten en un medio ligeramente ácido y mide la fuerza general de masa (a mayor volumen mayor fuerza). Con los resultados obtenidos se halló el promedio de cada una de las variables analizadas (Tabla 1) y se evaluó la correspondencia entre los valores de sedimentación y los tiempos de retención de los mixogramas promedio de los materiales seleccionados entre ambas campañas. Resultados y Discusión Tabla 1. Características químicas y reológicas promedios de líneas de trigos de ciclo largo, intermedio y corto (Campañas 2008/09 y 2009/10). Largo Intermedio Corto Largo Intermedio Corto ALP. (%) PeD (% / min) AnP (%) A 8m (%) AREA PICO Evaluación de líneas de ciclo largo El volumen de sedimentación (ml SDS), parámetro relacionado con la calidad del gluten, fue mayor en la campaña 2009/10. Las diferencias en sedimentación entre las dos campañas son congruentes con el tiempo de retención (TD min) (Figura 1). 122 INTA - EEA Paraná

3 Figura 1 Tiempo de desarrollo y volumen de sedimentación (ml SDS) en líneas de ciclo largo durante las campañas 2008/09 y 2009/10. Evaluación de líneas de ciclo intermedio De la comparación de ambos TD y volúmenes de sedimentación, surge que en la campaña 2009/10, dichos parámetros aumentaron de 4.54 minutos a minutos y 5.61 ml a 9.90 ml, respectivamente (Figura 2) Figura 2. Tiempo de desarrollo (TD min) y volumen de sedimentación (ml SDS) en genotipos de ciclo intermedio durante las campañas 2008/09 y 2009/10. Evaluación de líneas de ciclo corto Aunque no tan marcada como en los ciclos anteriores, el tiempo de desarrollo se incrementó en 1.21 minutos, como así también el volumen de sedimentación aumentó 2.87 ml respecto a la campaña 2008/09 (Figura 3). Actualización Técnica Nº 1 CULTIVOS DE INVIERNO

4 4.00 Figura 3. Tiempo de desarrollo (TD min) y volumen de sedimentación (ml SDS) en genotipos de ciclo corto durante las campañas 2008/09 y 2009/10. Conclusiones Los datos observados permiten concluir que para ambas campañas evaluadas los volúmenes de sedimentación del SDS y los tiempos de desarrollo de los mixogramas tuvieron una evolución semejante, siendo de menor valor en la campaña 2008/09, con un incremento importante en la campaña 2009/10. Este comportamiento fue similar para cultivares de diferentes ciclos (largo, intermedio y corto). Los ciclos largos de ambas campañas presentaron, en líneas generales, mayores tiempos de retención que el resto de los ciclos, mientras que los intermedios se caracterizaron con mayores volúmenes de sedimentación en la segunda campaña. Probablemente se explique por los orígenes genéticos de los materiales prevalecientes en cada ciclo. Los resultados del presente estudio permiten afirmar que es posible realizar trabajos de selección preliminares por calidad panadera mediante la utilización del test de sedimentación SDS, que se caracteriza por su practicidad y bajo costo, lo que contribuiría a descartar abundante cantidad de material en etapas tempranas y de este modo aumentar la eficiencia del trabajo de mejoramiento genético en el cultivo de trigo. Bibliografía ALVAREZ M.L. y R. VALLEJOS El pan nuestro de cada día. Ciencia Hoy 11: AXFORD D.W.E., MCDERMOTT E.E. and D.G. REDMAN Note on the sodium dodecyl sulfate test of breadmaking quality: comparison with Pelshenke and Zeleny tests. Cereal Chemistry 56: CARRILLO J.M., V ZQUEZ J.F. and J. ORELLANA Relationship between gluten strength and gluten proteins in durum wheat cultivars. Plant Breed. 104: DICK J and J. QUICK A modified screening test for rapid estimation of gluten strength in early-generation durum wheat breeding lines. Cereal Chem 60: MAZZONI M. y J. ROBUTTI Evaluación del método de sedimentación Dodecil Sulfato de Sodio para determinar calidad panadera en mejoramiento de trigo. INTA EEA Pergamino. Informe Técnico NÀ 185:3-5. ISSN INTA - EEA Paraná

5 PEÑA R.J., AMAYA A., RAJARAM S. and A. MUJEEB-KAZI Variation in quality characteristics associated with some spring 1B/1R translocation wheats. J. Cereal Sci. 12: PEÑA R.J Contribución de las gluteninas (alto y bajo peso molecular) y las gliadinas al mejoramiento de la calidad de trigo. En Estrategias y metodologías utilizadas en el mejoramiento de trigo: un enfoque multidisciplinario. CIMMYT e INIA. Colonia, Uruguay. p TRIGO ARGENTINO Informe Institucional sobre su calidad. Cosecha 2008/2009 p. 74. ZÐÑIGA J., RATHGEB P., JOBET C. and H. CAMPOS Selection of Chilean wheat genotypes carriers of the HMW glutenin allele Glu-D1 x5 through polymerase chain reaction. Agricultura Técnica (Chile) 64(3): Actualización Técnica Nº 1 CULTIVOS DE INVIERNO