El Gluten: Composición, Propiedades y su Relevancia

En los últimos años, el tema del gluten ha cobrado una importancia creciente, tanto en el ámbito de la salud como en la industria alimentaria. Esta proteína, esencial para ciertas preparaciones culinarias, es también la responsable de trastornos digestivos en una parte de la población.

Definición y Naturaleza del Gluten

El gluten es un conjunto de proteínas que se encuentra naturalmente en las semillas de algunos cereales, fundamentalmente el trigo, el centeno y la cebada, así como en cualquiera de sus variedades e híbridos (tales como la espelta, la escanda, el kamut, el triticale y el farro).

Biológicamente, el gluten está presente en el endospermo, el tejido de reserva de los grandes cereales. El término «gluten» se utiliza para identificar la parte proteica que queda de una masa, normalmente de trigo, al extraer mediante lavados con agua los gránulos de almidón (azúcares) y los componentes liposolubles. El material restante es en un 75-80% proteína, variando la proporción dependiendo de lo bien que se lave el material.

El gluten es la sustancia que da forma, firmeza y textura al pan y a otros productos elaborados con granos. Aunque el trigo es consumido desde hace miles de años, junto con otros cereales, el gluten fue descubierto en el siglo XVIII. En 1893, Osborne y Voorhees desarrollaron el procedimiento de fraccionamiento que se utiliza actualmente. En 1936, Balls y Hale describieron el desdoblamiento del gluten mediante la adición de agentes reductores como cisteína y glutatión.

Componentes del Gluten

El gluten está compuesto por gliadinas y gluteninas. Estas proteínas representan el 80-90% del total de las proteínas del trigo. En la composición del gluten del trigo figuran estas dos proteínas: la gliadina y la glutenina. Ambas son necesarias para el cumplimiento de su función en las masas. Las proteínas que se encuentran en los cereales se dividen en cuatro grupos: albúminas, globulinas, prolaminas y glutelinas. Las albúminas y las globulinas son proteínas con actividad metabólica, mientras que las prolaminas y las glutelinas son las proteínas de almacenamiento de los cereales y sirven como fuente de nitrógeno durante el proceso de germinación del grano.

Inicialmente, las prolaminas del trigo se llamaron gliadinas y las glutelinas se incluyeron en el grupo de las gluteninas. No obstante, esta primitiva clasificación está en la actualidad superada gracias a los estudios genéticos, de tal forma que las gluteninas se consideran también un tipo de prolaminas ya que están estrechamente relacionadas por su evolución con las gliadinas. Las gliadinas y gluteninas son denominadas de manera general como prolaminas. La proteína principal del gluten de centeno es la hirudina y la de la cebada es la secalina, aunque ambos contienen algo de gliadina.

Funciones específicas de gliadinas y gluteninas

• Las gluteninas le aportan elasticidad a la masa de pan, de modo que cuando se estira tiende a recuperar su forma original. Son proteínas poliméricas relacionadas con la fuerza y extensibilidad de la masa.
• Las gliadinas hidratadas aportan viscosidad y extensibilidad. Se estabilizan por enlaces disulfuro intramoleculares y le proporcionan pegajosidad a la masa, al mismo tiempo que son responsables de su extensibilidad, es decir, que se extiende sin llegar a romperse. Son proteínas monoméricas, responsables de la viscoelasticidad.

Ambos grupos proteicos son componentes muy importantes para la calidad de las masas destinadas a panadería. Con base en su movilidad en la electroforesis, las gluteninas se clasifican dependiendo de su peso molecular en gluteninas de peso molecular alto (80-120 kDa) y bajo (30-50 kDa). El 20 % de las gluteninas son de peso molecular alto (GAMP) y el 80% bajo (GABP).

Calidad nutricional del gluten

Las proteínas del gluten son deficientes en el aminoácido esencial lisina, por lo que su calidad es superada por otras proteínas, como las procedentes de la carne roja, el huevo o los guisantes, según el método para medir la calidad de las proteínas promovido por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Para evitar deficiencias nutritivas, es preciso no utilizar el gluten como única fuente de proteínas, sino complementarlo con proteínas procedentes de otros alimentos, por ejemplo legumbres, carne y pescado.

Cereales que Contienen Gluten

Los granos que comúnmente contienen gluten son el trigo, el centeno, la cebada y los cruces entre estos granos. Variedades híbridas, como el triticale, el trigo Khorasan (kamut®) y la espelta, también contienen gluten.

Variedades de trigo

El término trigo se utiliza comúnmente para designar diversos cereales, tanto silvestres como cultivados, que pertenecen al género Triticum. El trigo cultivado se originó a partir de especies diploides silvestres que por hibridación dieron origen a numerosas variedades. Destacan por su importancia los trigos duros (Triticum durum L.), que se emplean sobre todo para fabricación de pasta, y los trigos harineros (Triticum aestivum L.), que se utilizan para obtener harina, gran parte de la cual sirve para la fabricación de pan. Los trigos duros son tetraploides (AABB), mientras que el trigo harinero es hexaploide (AABBDD). La composición poliploide del trigo implica que sus genes están codificados por duplicado o triplicado, por este motivo la modificación de un carácter genético es más dificultosa que si se tratará de una especie diploide.

El caso particular de la avena

Dentro del grupo de los cereales con gluten, de manera tradicional, se ha incluido a la avena. Es importante sin embargo señalar que se trata de un cereal libre de gluten de manera natural, pero suele contaminarse en el proceso de producción y llegar con trazas al mercado. Por eso, las personas celíacas, sensibles al gluten y alérgicas solo pueden consumir aquella avena que garantice la ausencia de gluten, es decir, que esté certificada como apta para el consumo de celíacos y haya sido controlada. Si se encuentra sin gluten, es recomendable su consumo ya que se trata de un cereal cargado de beneficios para la salud.

Las aveninas de la avena son abundantes en prolina y glutamina, y estas regiones proteicas se asocian con la estimulación de la enfermedad celíaca al activar la reacción del sistema inmune mediante un mecanismo parecido al que desencadena el consumo de cereales con gluten. Sin embargo, el consumo de avena no está desaconsejado porque hay suficiente evidencia de que la mayoría de los pacientes con la enfermedad celíaca que lo consumen no presentan sintomatología ni alteraciones en la estructura intestinal o en los marcadores serológicos, es decir, la toleran correctamente. Para introducir la avena en la dieta sin gluten hay que tener presente dos factores: la ausencia de contacto cruzado con gluten y la tolerancia personal.

Propiedades Viscoelásticas y su Aplicación en Panificación

El gluten es apreciado por sus cualidades viscoelásticas únicas, que aportan elasticidad a la masa de harina. Cuando la harina, por ejemplo del trigo, se mezcla con agua, el gluten que ésta contiene hace que la masa resultante fermente y, como consecuencia, aumente su volumen y elasticidad, además de la esponjosidad que adquiere cuando se pone en el horno. Es esta propiedad, la viscoelasticidad, la que permite una estructura porosa de la masa al expandirse durante la fermentación y la que la hace más sabrosa y palatal.

Formación del gluten durante el amasado y la fermentación

El gluten se forma por la interacción entre la gliadina y la glutenina durante el amasado, en presencia de agua y energía mecánica. Durante el proceso de amasado tiene lugar la ruptura de los cuerpos proteicos, formándose una estructura tridimensional en forma de red continua en la que se encuentra integrado el almidón. Esta red se mantiene gracias a uniones covalentes y no covalentes entre los péptidos lo que le da a la masa una estructura elástica y extensible. Durante el horneado, el gluten es el responsable de retener los gases que se liberan en la fermentación, de este modo los gases son retenidos en el interior de la masa y formando los alveolos clásicos de la miga de pan. Después de la cocción, la coagulación del gluten también es responsable de que el bollo no se desinfle.

Usos del gluten vital en la industria alimentaria

La industria alimentaria ha identificado la propiedad viscoelástica del gluten y la utiliza de forma frecuente debido a que tiene un coste modesto y una gran versatilidad. El gluten se utiliza como aditivo en la industria alimentaria para proporcionar espesor, viscosidad y volumen a los alimentos que se fabrican.

Los principales usos y aplicaciones del gluten vital de trigo incluyen:

• Incorporación a cereales de desayuno para fijar vitaminas y minerales.
• Adición a snacks tostados para que la sal y los sabores se adhieran correctamente.
• Utilización para fijar colorantes y aromas en diferentes matrices alimentarias.
• Incorporación a preparaciones cárnicas y embutidos de baja calidad, aportando consistencia y reduciendo costos.
• Uso en alimentos balanceados como aglutinante.
• En las harinas, se incorpora para mejorar la textura de las masas, logrando que sean más crujientes y evitando que se quiebren fácilmente.

Impacto del Gluten en la Salud

Para la mayoría de las personas, el consumo de gluten no representa un riesgo para la salud. Sin embargo, el problema de la presencia de gluten en los alimentos tiene una doble vertiente: personas que presentan alergia al gluten y otras que tienen una predisposición genética a que su sistema inmunológico no lo tolere.

Enfermedad Celíaca

Para los aproximadamente 3 millones de estadounidenses que tienen enfermedad celíaca, un trastorno digestivo autoinmune, consumir gluten puede tener graves consecuencias para la salud. La primera (gliadina) es la responsable de la intolerancia al gluten que causa la enfermedad celíaca. En cualquiera de los dos casos, la eliminación completa del gluten de la dieta es suficiente para controlar la enfermedad.

Cuando una persona celíaca consume productos que tienen gluten, puede experimentar inflamaciones en el intestino delgado y dolor abdominal. Al evitar las comidas que contienen gluten, las personas pueden ver un aumento significativo en sus niveles de energía. El consumo de gluten también puede generar problemas en la piel, tal como sucede con la dermatitis herpetiforme.

Sensibilidad al gluten no celíaca

Para un porcentaje muy pequeño de la población (<1 %) con una predisposición genética específica, el gluten puede desencadenar enfermedad celíaca. Los resultados de estudios sugieren que los pacientes con sensibilidad al gluten no celíaca autodiagnosticada no muestran síntomas causados realmente por el gluten. Más bien, los estudios indican que las expectativas negativas, ya sea de forma aislada o combinadas con el consumo de gluten, pueden provocar síntomas en personas con sensibilidad al gluten no celíaca, independientemente de si consumieron gluten o no, lo que apunta a un efecto nocebo significativo.

La ingesta prolongada de gluten no está asociada con un mayor riesgo de enfermedades coronarias en personas sin celiaquía, por lo que no se recomienda promover dietas sin gluten como medida preventiva contra dichas enfermedades en individuos sin celiaquía. Contrariamente a ciertas afirmaciones, no hay evidencia de que las variedades modernas de trigo tengan un mayor potencial inmunoestimulante relacionado con el gluten en comparación con las variedades más antiguas.

Medicamentos y gluten

Algunos medicamentos pueden contener gluten, específicamente en el excipiente de los medicamentos (la sustancia que se mezcla con los medicamentos para darles consistencia, forma o sabor). Es importante que los pacientes sensibles al gluten o con enfermedad celíaca consulten la composición de sus medicamentos.

Regulación y Etiquetado de Productos "Sin Gluten"

En agosto de 2013, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) promulgó una normativa que dio definición al término “sin gluten” para el etiquetado de alimentos. Esta definición asegura a los consumidores, en particular a aquellos con enfermedad celíaca, que la indicación “sin gluten” en los productos alimenticios será uniforme y fiable en toda la industria de los alimentos, otorgándoles una herramienta estandarizada para controlar su salud y su ingesta dietética.

Requisitos de la normativa

La normativa de la FDA fijó, entre otros criterios, un límite de menos de 20 partes por millón (ppm) de gluten para los alimentos que porten la etiqueta “sin gluten”, “libre de gluten” o “no contiene gluten”. Este nivel es el más bajo que puede detectarse fehacientemente en los alimentos mediante métodos de análisis científicamente validados. Un ingrediente derivado de un grano que contenga gluten puede ser etiquetado como “sin gluten” si este ha sido procesado para eliminar el gluten, y si el uso de dicho ingrediente implica la presencia de menos de 20 ppm de gluten en el alimento.

Antes de que se promulgase la normativa en 2013, no existían en EE.UU. estándares o definiciones para el etiquetado de los productos como “sin gluten” por parte de la industria alimentaria. Esto dejaba a muchos consumidores con incertidumbre acerca del contenido de gluten en un alimento.

Aspectos del etiquetado

El uso de la indicación “sin gluten” es voluntario, lo cual significa que los fabricantes tienen la opción de usarla en las etiquetas de sus productos. No obstante, aquellos fabricantes que opten por etiquetar sus productos como “sin gluten” asumirán la responsabilidad de usar la indicación con veracidad y sin inducir a engaños, y de cumplir con todos los requisitos establecidos por la normativa e impuestos por la FDA. La normativa no exige que los fabricantes coloquen la indicación “sin gluten” en ningún lugar específico de la etiqueta del alimento. Algunos fabricantes podrían elegir incluir el logotipo de un programa de certificación de alimentos sin gluten en las etiquetas de sus productos; sin embargo, la FDA no avala, acredita ni recomienda ningún programa de certificación independiente.

Productos abarcados y excepciones

La normativa de la FDA abarca todos los alimentos y bebidas (incluyendo alimentos envasados, suplementos dietéticos, frutas y verduras, huevos con cáscara y pescados) excepto:

• Carnes, aves y ciertos productos a base de huevo: controlados por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés).
• La mayoría de las bebidas alcohólicas: controladas por la Agencia de Impuestos y Comercio de Alcohol y Tabaco (TTB, por sus siglas en inglés).

Etiquetado sin gluten en restaurantes

La FDA reconoce que el cumplimiento de la normativa de alimentos sin gluten en los alimentos procesados y en aquellos servidos en los restaurantes es importante. La definición se diseñó para proporcionar una manera confiable para que las personas con enfermedad celíaca eviten el gluten, y se espera que el uso de la etiqueta “sin gluten” por parte de los restaurantes esté en consonancia con la definición federal.

Reporte de efectos adversos

Los individuos que hayan experimentado una lesión o enfermedad y que crean que esto está vinculado al consumo de un alimento en particular, incluyendo personas con alergias alimentarias y aquellas con enfermedad celíaca, deberán, en primer lugar, buscar asistencia médica.

Alternativas al Gluten en la Dieta y Panificación

Conocer en qué alimentos se encuentra el gluten ya no es una tarea tan complicada como lo podría ser hace un par de décadas. Si se quiere eliminar de la dieta los alimentos que contienen gluten, existen muchas alternativas disponibles para casi todos los productos. Para quienes desean consumir cereales libres de gluten existen varias alternativas, como el arroz, el maíz, el mijo y el sorgo.

La base de la panadería y la pastelería es el uso de la harina de trigo, por ello, la mayoría de este tipo de alimentos contienen gluten. Una alternativa para no descartar este tipo de alimentos de la dieta de una persona es reemplazar el trigo por harinas de almendras, arroz o coco. Otros ejemplos incluyen harina de amaranto, harina de quinoa, harina de trigo sarraceno, harina de fécula de patata, harina de tapioca, harina de guisantes, harina de garbanzos, y harina de lupinus. En muchas ocasiones se emplean mezclas en diferentes proporciones de varias harinas.

Las salsas y los aderezos, aunque no lo parezca a primera vista, también pueden contener gluten, porque esta proteína se utiliza como espesante y saborizante. Algunos alimentos procesados como los embutidos y los productos vegetarianos pueden incluir gluten dentro de sus ingredientes.

Elaboración de productos sin gluten

La elaboración del pan sin gluten elimina esencialmente el ingrediente más crucial para la estructura y calidad del producto. Para obtener buenas masas que permitan la fabricación de pan sin la utilización de gluten se emplean diferentes harinas libres de gluten que, al ser mezcladas con hidrocoloides, dan como resultado final una masa con características que guardan cierta semejanza a la que se obtiene con harinas de trigo, cebada o centeno.

Los hidrocoloides son ingredientes esenciales que es preciso añadir a estas harinas; son sustancias que cuando entran en contacto con el agua actúan como espesante, formando un gel. La gelatinización obtenida con los hidrocoloides es la que hace posible obtener masas esponjosas adecuadas para fabricar pan, ya que las harinas sin gluten no poseen por sí mismas las proteínas necesarias para poder formar redes moleculares que retengan el CO2 ni forman masas con las propiedades viscoelásticas de los productos con gluten. Entre los más empleados se encuentran la goma garrofín, la goma guar, la goma xantana (E415) y el agar.

Métodos para la Detección de Gluten

La detección precisa del gluten es crucial para asegurar la seguridad de los productos etiquetados como "sin gluten". Existen diversas técnicas analíticas para identificar la presencia y cuantificar el gluten en los alimentos:

• Ensayo inmunoenzimático ELISA: Es un método inmunológico clásico que se realiza con rapidez y proporciona alta sensibilidad. Pueden producirse falsos negativos cuando las proteínas se alteran durante el procesado de los alimentos, también se producen falsos positivos por reacciones cruzadas entre especies muy relacionadas.
• Detección de ADN (PCR): Los métodos analíticos basados en la detección de ADN tienen la ventaja de que se ven poco afectados por el procesamiento de los alimentos, que en muchas ocasiones desnaturaliza o degrada las proteínas. Aunque el ADN se fragmente, puede ser detectado con relativa facilidad. En realidad estos métodos no detectan las proteínas del gluten, sino la presencia en el material analizado del ADN correspondiente a una determinada especie vegetal como el trigo o la cebada. Una de las técnicas más utilizadas es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
• Técnica Western Blot: El primer paso es la extracción de las prolaminas del alimento, posteriormente se realiza la separación de las proteínas mediante electroforesis y finalmente la incubación con anticuerpos específicos frente a gliadinas de trigo.
• Espectrometría de masas: Se basa en comparar los perfiles de las proteínas obtenidas de un alimento con los perfiles característicos de prolaminas extraídas de estándares de cereales. Esta técnica permite la detección de las prolaminas del trigo, centeno, cebada y avena (gliadinas, secalinas, hordeínas y aveninas).
• Técnicas cromatográficas: La cromatografía es un procedimiento físico de separación de componentes, permitiendo identificar y determinar las cantidades de cada uno de ellos. Para el análisis de alimentos se utiliza la cromatografía líquida, que permite detectar la presencia de péptidos y proteínas en alimentos.
• Tiras inmunocromatográficas: La muestra que se desea analizar se aplica sobre una tira en la que se ubican anticuerpos que reconocen el gluten unidos a esferas coloreadas de látex. Finalmente, la presencia del gluten se visualiza como una banda de color. El resultado es solamente positivo o negativo, no es posible establecer la concentración.

tags: #componentes #del #gluten