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Fusarium, calidad de harina de trigo y toxinas

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Fusarium, calidad de harina de trigo y toxinas

En la Argentina, la fusariosis de la espiga se ha convertido en la últimas tres décadas en una de las principales patologías del cultivo de trigo. La fusariosis es una enfermedad generada por el hongo Fusarium y se produce cuando los estados de espigazón, floración e inicio de llenado de grano coinciden con períodos muy húmedos (humedad relativa superior al 80%) y cálidos (entre 20 y 30 ºC). El incremento de la incidencia de esta afección se debe a los cambios climáticos y a los diferentes sistemas de labranza implementados.

Aixa Spork – Investigación y Desarrollo de Granotec Argentina.

Cuando el Fusarium ataca los lotes de trigo produce efectos negativos a nivel del cultivo y de la calidad panadera de la harina, además de generar toxicidad en el producto final. Por ello, es relevante tener mayores consideraciones en las cosechas afectadas por este hongo. La fusariosis afecta las espigas volviéndolas blanquecinas y dañando el grano (Figura 1), esto lleva en general a pérdidas en el rendimiento de hasta un 50%. El daño se manifiesta en granos chuzos, de menor tamaño. Los granos son más claros, blanquecinos, con posibles zonas o partes rosadas y con un endosperma yesoso al corte (Figura 2). Asimismo, disminuye el peso hectolitrito y el peso de 1000 granos. Se generan menor número de granos por espiga, lo que trae un aumento en la cantidad de proteína (la concentración de N proteico por grano es mayor).

Según la Reglamentación Oficial Argentina, a estos granos se los considera “Granos calcinados” y se los define como “los granos que quedan pequeños, yesosos, blanquecinos y muy frágiles. Son originados por factores ambientales y también indirectamente por hongos”. La norma de comercialización indica que la tolerancia máxima de recibo sin descuento para Total de Dañados es de un 3%. Además de la calidad comercial del trigo, la afección de Fusarium tiene alta incidencia en la calidad de la harina. Algunas de las características de las harinas provenientes de trigos afectados están relacionadas con buen nivel de proteína y alto gluten, pero con masas muy extensibles y en la mayoría de los casos pegajosas (Figura 3). Se produce un aflojamiento significativo de las masas debido a la presencia de complejos enzimáticos aportados por el hongo, lo que afecta el proceso de panificación, disminuye la absorción de agua, el tiempo al amasado y la resistencia a la fermentación. La apertura de corte y volumen de pan puede o no disminuir, necesitándose en general contrarrestar el efecto de relajación y pegajosidad con mejoradores específicos. La miga en general es despareja con zonas de grandes alvéolos.

Toxina de Fusarium
El hongo Fusarium spp se encuentra ampliamente distribuido en el suelo y en asociación con las plantas. Cuando las infectan, estos hongos se desarrollan y generan toxinas, entre ellas Deoxi-nivalenol (DON), Toxina T2, Nivalenol, Toxina TH-2 y Diacetoxiscirpenol. Este es un punto importante, ya que la contaminación limita la utilización del trigo por su toxicidad para el hombre y animales. La biosíntesis de las toxinas de Fusarium está condicionada por circunstancias tanto genéticas como ambientales, que no son necesariamente las mismas condiciones ambientales en que infecta el hongo, por lo que la generación de toxinas puede darse incluso durante el almacenamiento del trigo si este hongo está presente. Una de las toxinas de mayor importancia es deoxinivalenol (DON o vomitoxina) (Figura 4), en la cual los estudios han demostrado que la toxina se genera hasta tres días luego de la infección, aumentando la concentración hasta las seis semanas y luego comienza a decaer. La concentración de DON se puede reducir pero no eliminar, ya que frente a tratamientos tecnológicos es muy estable y no se destruye durante el proceso de cocción, por lo que resulta critico controlar los niveles de la toxina en los alimentos.

Para poder determinarla, existen en el mercado una variedad de kits rápidos, fáciles de incorporar en los controles de calidad de trigos, harinas y subproductos. En cuanto a los aspectos regulatorios, a nivel internacional la FDA (Food and DrugAdministration) ha definido los límites máximos de DON para humanos y animales (Tabla 1).


Esta toxina inhibe funciones vitales de las células, afectando los órganos con alta tasa de división celular e intensa actividad metabólica. Entre los tejidos más susceptibles se encuentran el epitelio del sistema digestivo, la médula ósea, nódulos linfáticos, el bazo y el hígado. El consumo de toxinas de Fusarium está relacionado con pérdida de peso, vómitos, diarrea, anemia y lesiones cutáneas. Si bien, en beneficio de la salud humana, se deben controlar los niveles de toxina en la harina como principal producto del trigo, también deben considerarse los niveles que se manejarán en subproductos que se incluyen en formulaciones para alimentos para animales, ya que éstos también son susceptibles a la toxina de Fusarium.

Recomendaciones de tratamiento
Para reducir la concentración de la toxina en el alimento, se recomienda que durante la cosecha del trigo se regule el funcionamiento de la trilladora. En vista de que los granos atacados por Fusarium tienen menor peso específico que los sanos, se puede aumentar el caudal de aire y eliminar así parte de los granos atacados. Otra opción es adelantar la cosecha, iniciando la misma con humedades de grano entre el 17–18%, donde existe mayor diferencia de peso específico entre granos sanos y atacados por Fusarium (por el acortamiento de su ciclo).

En el caso de la recepción de trigo, se debería definir el criterio de recibo y clasificar su almacenamiento en función de la cantidad de Fusarium y/o del nivel de toxina DON.
Un punto importante es la limpieza en el molino, así como separar los granos afectados por diferencia de peso específico y tamaño.

En la etapa de preparación de harinas industriales -considerando que las partes externas del grano son las más afectadas- se recomienda en primer lugar limitar la incorporación de estas fracciones en la composición de las harinas finales.

Finalmente, los problemas de calidad pueden resolverse empleando acondicionadores de masa, con el fin de estandarizar las harinas obtenidas de trigos afectados por Fusarium en proporción variable. Para ello, Granotec Argentina se ha especializado en diseñar el tratamiento más adecuado en cada caso. La línea de acondicionadores TrigoMax Fus ayuda a estandarizar la calidad industrial de las harinas.

Ejemplos de aplicación de acondicionadores en panificación de harina de trigo afectado por Fusarium

El Centro Tecnológico Granotec ha hechos numerosas pruebas para evaluar el comportamiento de muestras de harina de trigo contaminadas con Fusarium, comparándolas con las mismas muestras tratadas con TrigoMax FUS. En la figura 5 y la tabla 2 se presentan algunos resultados.

En el análisis reológico de ambas harinas se puede observar en forma notoria cómo influye en las características la contaminación con fusarium. La harina con Fusarium presenta muy baja tenacidad, siendo la resistencia a la deformación muy baja (P) y una gran extensibilidad (L). Estas harinas traerán problemas durante su procesamiento en general, en el amasado y la incorporación de los ingredientes, en la fermentación -ya que no son capaces de soportar la liberación de CO2 generado por las levaduras- y en la elaboración, dado que se producirán panes con muy bajo volumen. Al tratar esas mismas harinas con el acondicionador TrigoMax Fus, se verifica cómo mejoran sus características, estabilizándose las propiedades reológicas de las masas obtenidas. En la figuras 6 se presentan los resultados de la correspondiente prueba experimental de panificación.

En cuanto a la panificación, la principal diferencia está en el volumen (Tabla 3) y la calidad de la miga, pudiéndose demostrar que la aplicación de TrigoMax FUS mejora significativamente el desarrollo del producto final.

Conclusiones
– El hongo Fusarium afecta la calidad comercial e industrial de las harinas, degradando componentes importantes para los productos panificados.
– El tratamiento con acondicionadores contribuye a:
Balancear la relación alveográfica P/L.
Evitar que las masas se vuelvan pegajosas e inmanejables.
Incrementar la estabilidad a la fermentación.
Mejorar el corte y volumen del producto final.
Otorgar una estructura de miga pareja impidiendo grandes alvéolos.
– Es muy importante contar con herramientas de laboratorio que permitan detectar este problema durante la recepción del trigo y al producir la harina para poder diseñar los tratamientos más adecuados y necesarios y así lograr la calidad requerida.
– La infección de trigo con Fusarium también genera toxinas perjudiciales para la salud humana y animal, y la cantidad de toxinas no se correlaciona con la cantidad de granos afectados. Tomando como base las regulaciones internacionales que determinan el nivel máximo de DON -y sumando que existen metodologías sencillas para realizar este control- sería conveniente tener máxima precaución en cuanto a la toxicidad de los productos y subproductos de trigo.

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