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ELEMENTOS TRAZA ESENCIALES EN DOS VA- RIEDADES DE TRIGO Y CAMBIOS DE DISTRIBU- CIÓN DE LOS MISMOS CAUSADOS POR EL PRO- CESAMIENTO * Gabriela Mahecha RESUMEN Se analizaron por espectrofotonaetría de absorción ató- naica los elementos minerales esenciales en dos trigos duros conaerciales, en las fracciones de la molienda del trigo (harina, salvado y naogolla) y en el pan prepa- rado de la harina. Las fracciones de salvado y mogolla contienen naayor cantidad de todos los minerales que el trigo original, en cambio el contenido en el pan y la harina es mas ba- jo- Estos resultados sugieren la pcsibilidad de enriquecer el pan con las fracciones de salvado y mogolla, las cua^ les son obtenidas del trigo en altas proporciones. La variedad IS68 contiene mayor cantidad de todos los elenaentos traza esenciales estudiados, siendo tanabién superior su contenido que el reportado por otros inves- tigadores que trabajaron ei) nauestras anaericanas y francesas de diferentes áreas ^eográficas (1,2,3,4), SUMMARY Essential nainerals of two commertial hard whea,ts,the naill products (flour, bran, gerna), and bread naade * Este trabajo se llevó a cabo en el Departam.ento de Quínaica de la Universidad Nacional de Colonabia. ** Profesor Asistente del Departanaento de Quínaica.

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Page 1: ELEMENTOS TRAZA ESENCIALES EN DOS VA RIEDADES DE TRIGO …

ELEMENTOS TRAZA ESENCIALES EN DOS VA­RIEDADES DE TRIGO Y CAMBIOS DE DISTRIBU­CIÓN DE LOS MISMOS CAUSADOS POR EL PRO­CESAMIENTO *

Gabriela Mahecha

RESUMEN

Se anal izaron por espectrofotonaetría de absorc ión a tó-naica los e lementos mine ra l e s esenc ia les en dos t r igos duros conaerc ia les , en las f racciones de la molienda del t r igo (harina, salvado y naogolla) y en el pan prepa­rado de la ha r ina . Las fracciones de salvado y mogolla contienen naayor cantidad de todos los mine ra l e s que el t r igo or ig inal , en cambio el contenido en el pan y la harina es mas ba­jo-Es tos resu l tados sugieren la pcsibilidad de enr iquecer el pan con las f racciones de salvado y mogolla, las cua^ les son obtenidas del t r igo en a l tas p roporc iones . La var iedad IS68 contiene mayor cantidad de todos los elenaentos t r a z a esenc ia les es tudiados , siendo tanabién super ior su contenido que el repor tado por otros inves­t igadores que t r aba ja ron ei) nauestras anaer icanas y f rancesas de diferentes á r e a s ^eográf icas (1 ,2 ,3 ,4 ) ,

SUMMARY

Essen t ia l nainerals of two commer t i a l hard whea,ts,the naill products (flour, b r a n , gerna), and b read naade

* Es te t rabajo se llevó a cabo en el Departam.ento de Quínaica de la Universidad Nacional de Colonabia.

** Profesor Asis tente del Departanaento de Quínaica.

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frona the f lou r s , we re anal ized by atonaic absorpt ion spect roscopy. The b ran and g e r m fractions have higher amount of all m ine ra l s than the original wheat; on the con t ra ry the content of m ine ra l s in b read and flour is low. -The se r e s u l t s suggest that sonae of the conamertial mil i f ract ions such ai. b r a n and gerna, which a r e prpcluced in r a the r high proport ions from the wheat , could se rve to enr ich b read . The var ie ty LS68 has the highest amount of al l the essen t ia l t r a c e e lements studied, being a l so higher than the r epor t ed by previous inves t iga tors that wor-ked on a m e r i c a n and french sanaples of different. geo-graphic á r e a s ( ' . ,2 ,3 ,4) .

INTRODUCCIÓN

El t r i go , har ina y productos de molienda contienen nauchos mic ronu t r i en tes indispensable pa ra la alimen_ tación apropiada del honabre y de los aninaales. El z inc , cob re , manganeso , se lenio , cobalto y molib deno además del h i e r r o y yodo son considerados como los ocho mic ronu t r i en tes esenc ia les en nutr ic ión an i ­mal (5 ,6) . Su papel fisiológico ha sido atr ibuido a su asociación en los s i s t emas enzimát icos de las células vivas (7). El zinc t iene al naenos dos funciones biológicas; a) es un comiponente de var ias naetaloen.zinias y b) toma pa r t e en el naetabolismo de los ácidos nücle í eos y p ro te ínas , aunque su papel no es conocido (7). Se ha establecido que la deficiencia en zinc r e t a rda el crecinaiento y la c ica t r izac ión de las he r idas y produ­ce atrofia en los órganos sexuales (8). Se r equ ie re cobre en la s ín tes i s de la henaoglobina (9) y en los s i s t emas enzinaáticos.

El cobalto es un elemento necesa r io debido pr inc ipa l -

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mente a su presenc ia en la vitanaina B-12 (10). Se ha demost rado que el molibdeno es una par te esen­cial de la xantina oxidasa (10). El naanganeso es importante en las funciones de r e p r o ­ducción y en la fornaación de los huesos (9). Los e lementos t r aza esenc ia les son tan impor tan tes en la nutr ición de los s e r e s vivientes conao las vitanainas; a diferencia de e s t a s los elenaentos t r a z a deben es ta r p resen tes en el naedio dentro de un intervalo pequeño de concentración ya que tanto un exceso como una defi­c iencia , son per judiciales (11). Se ha es t imado que el requerinaiento diar io de cobre pa ra un adulto es de 1-2 nagr; a pesar de que los r e q u e r i -naientos de zinc para hunaanos no se han establecido tjo davia, se ha calculado que ó m g r . por día suminis t ran la cantidad adecuada para preadolescentes (10). NQ se ha demos t rado s íntomas de deficiencia de cobal­to en los humanos . En medicina humana una ingestión grande de cobalto causa la policitenia de cobalto. Tam poco se hati demos t rado sintonaas de deficiencia en nao-libdeno, en canabio hay mucha evidencia sobre la toxici dad del selenio y del naolibdeno en c i e r t a s á r e a s geográ fieas del naundo. Es to puede tener mayor inaportancia econónaica para el hombre que la posibilidad de una de­ficiencia. Se ha propuesto y reconaendado un consunao diar io de manganeso de 2,13 - 2 .43 nagr. (12) Adenaás se ha sugerido que los requerinaientos de c i e r ­tos e lementos t r a z a aumenten con la edad (10). El z inc , cobre , naanganeso, s^.'^nio y cadmio se alnaa-cenan en el hígado; se ha notado que un cambio de uno o más de es tos elenaentos causan en el honabre t r a s t o r n o s hepát icos . La act ividad de la alcohol deshidrogenasa (enzinaa dependiente del zinc) en el hígado se increnaenta en la c i r r o s i s , adenaás el contenido de naanganeso y nao libdeno en el hígado disminuye. Se c ree que algunas de las naanifestaciones cl ínicas de la c i r r o s i s podrían e s ­t a r re lac ionadas con los canabios en el contenido de los naicronutr lentes esenc ia les en el hígado. En la actuali_ dad, el conocinaiento en esta á r e a es e scaso y sin duda

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alguna se necesi ta inc rementa r la invest igación en es ­te canapo. P r a s a d y col. (12) discuten los aspec tos clínicos y bioquínaicos de la enfermedad de Wilson, la cual se ca rac t e r i za por un naetabolisnao anormal del cobre , e igual naente la c i r r o s i s hepát ica . No se puede reconaendar la adición de elenaentos t r a za en la fornaa de conapuestos químicos en los hunaanos, ; excepto conao un procedinaiento naédico en caso de de­ficiencias claranaente es tab lec idas . Conao se conaentó anter iornaente un exceso de elenaentos t r a z a causa e-fectos tóxicos lo cual debe e v i t a r s e . Los efectos tóxi_ eos podrían r e su l t a r de la adición directa de e lemen tos t r a za a los alinaentos (8). El objetivo del p resen te t rabajo fué el de segui r le la pista a elenaentos naicronutr ientes esenc ia les p resen­tes en el t r i g o , ha r ina , pan y las dos f racciones de la naolienda del naisnao; salvado y naogolla. Se conaprobó la conveniencia del naétodo de Zook et al (1) para deternainar e lementos t r a z a en dos var ie ­dades de t r igo y sus productos por espec t roscopia de absorc ión a tómica .

MATERIALES Y MÉTODOS

A. Origen de las naues t ras .

Las nauestras fueron gentilnaente sunainis t radas por el Inst i tuto Colombiano Agropecuar io (ICA). Conao control se usó el t r igo í'Rojo Duro de Inv ie rno" (HRW), de la especie de t r igo Trit icuna vulgare o (trigo conaun) var iedad conaercial recomendada por el ICA y usada en la e laboración del pan. Se comparó con el t r igo ICA Samacá 68 (IS68), variedad desa r ro l l ada por el ICA; se escogió es te t r igo porque tanto el HRW como el IS68 producen har ina granulosa . El t r igo IS68 fue senabrado en Tibai ta tá , ( temperatu­ra 13°C. alti tud 2.640 na ts . ) , durante el prinaer se -naestre de 1971 Se usaron 400 k g . / H a . de fer t i l izan­te 10-30-10 ( N-P -K) y el herbicida utilizado fue P r e -naerge 8 i b . / H a .

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Las diferentes operaciones que conaprende la produc­ción de har ina de t r igo son: linapieza, clasif icación del g rano , acondicionanaiento o " t emple" , naolienda y env^ jecinaiento (14). Con el objeto de c a r a c t e r i z a r las f racciones de la nao­lienda se llevó a cabo un anál i s i s granulométr ico (15). P a r a la elaboración del pan se usó la fórnaula sugerida y enapleada por el Insti tuto de Invest igaciones Tecnoló_ gicas (ITT) en la p reparac ión conaercial del pan (16) Las dist intas nauestras se colocaron en bolsas de pol ie-ti leno c e r r a d a s , t ra tando de dejar el menor contenido de a i r e . Una vez empacadas las nauestras se alnaaee-naron a t empera tu ra ambiente (20°C), con excepción del pan que se guardó a 10 C.

B. Diseño Experinaental .

Cada nauestra fue considerada un experinaento separado y cada se r i e (nauestras de t r i g o , ha r ina , salvado, mog£ lia y pan, con sus duplicados) se escogió al a za r para efectuar las deternainaciones. El núnaero de nauestras (repl icaciones) para cada deter^ nainación fue de cinco. Es to se hizo con el fin de anali za r las nauestras conao un bloque conapleto "randonaiza^ do" (17).

C. Proeedmaientos Anal í t icos .

Se siguió el método dado por Zook y sus co laboradores (1). Se observaron todas las precauciones para el aná­l i s is de elenaentos t r a z a . Se determinó hunaedad (18) y se calcinó. Las cenizas de las nauestras fueron ex t ra ídas con ácido c lorh ídr ico diluido en un baño María durante 14 h o r a s . El e^ctracto fue fi l trado y se agregaron sodio y es t roncio (en vez de lantano) en cantidad cons tante , se llevó a volunaen y se leyó en el espectrofotónaetro de absorc ión atómica (modelo 303 Perk in Elnaer) , que ce operó según las con_ diciones que aparecen en la Tabla I.

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a Espectrofotónaetro P e r k i n - E l m e r equipado con lánapa-

r a s de cátodo hueco de un solo elenaento, quemador de una sola ranura de 10 cna. de largo y 1,6 nana de ancho, de canal doble.

P a r a las m u e s t r a s pat rón se p r e p a r a r o n soluciones de r e s e r v a de 500 ppna. a pa r t i r de e^tas se p r e p a r a r o n 5-8 niveles de solución patrón. Los resu l tados se expresan en nailigramos por kilo de nauestra en base seca (ppna).

D. Procedimien tos Es tad í s t i cos .

1. P rec i s ión del Espect rofotómetro

El e r r o r ins t rumenta l se d é ter nai no, para cada elenaen t o , haciendo diez l ec turas suces ivas de la naisnaa nauestra y calculando la desviación es tándar de las l ec tu ras en t é rminos de absorbancia .

2. Cálculo de E r r o r e s

El e r r o r máximo que se puede comete r en cada de te r ­minación se calculó por pro;|^agaoión de e r r o r e s indiv^ duales de acuerdo con los métodos co r r i en t e s (19), es^ to se hizo con el objeto de deternainar el núnaero de cifras s ignif icat ivas.

3 . Cálculo de la Desviación Es tándar e In te rva los de Confianza.

Se usó el rango para ca lcular la desviación es tándar y los l imi tes de confianza. Los l imi tes de confianza son un c r i t e r i o conveniente para el r echazo de datos extrenaos (20).

4 . Anál i s i s de Var iancia .

Aunque en un principio se planeó un diseño de bloques (repl icaciones) conapleto, el anál i s i s de var iancia se hizo sobre bloques ineonapletos ya que hubo que des ­c a r t a r resu l tados por e s t a r fuera de los linaites de confianza calculados.

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El prinaer aná l i s i s de variancia (21) (con una sola va­r iable) s i rve para de te rminar si hay una diferencia significativa, en el contenido de cada elemento t r aza cons iderado, ent re las f racciones de la naolienda, el t r igo y el pan. Si el resul tado de es te aná l i s i s es s ig­nificativo, se lleva a cabo urt ensayo c!e rango naúltiple de Duncan (22) para e s t imar cuál fracción tiene el naás alto contenido de elenaentos t raza y cuál el menor . El segundo aná l i s i s de var iancia con dos var iab les ; f racciones y va r i edades , t iene por objeto deternainar si hay una diferencia significativa, en el contenido (ppna ) de cada elenaento t r a z a , ent re las dos varieda des es tudiadas (22).

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Los datos obtenidos en la deternainación del contenido de nainerales de las nauestras anal izadas se p resen tan en la Tabla II Los resu l tados de los aná l i s i s de var iancia cons ideran do vina var iable se presentan en la Tabla III

Los aná l i s i s de rango naúltiple de Duncan se h ic ie ron a pa r t i r de los datos del aná l i s i s de var iancia con una sola va r iab le . Los resu l tados aparecen en la Tabla IV.

Los resu l t ados de los aná l i s i s de var iancia cons ideran do dos var iab les se p resen tan en la Tabla V.

En la Tabla VI se p resen tan los datos del contenido de los nainerales en las f racciones de la molienda y en el pan en re lac ión con el del t r igo or ig ina l .

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10

T A B L A N o . I I I

R E S U L T A D O S D E LOS ANÁLISIS DE VARÍAN CIA (UNA V A R I A B L E )

VALORE S F

Mn Cu Zn Mo Co

HRW 8 2 4 , 3 9 82 .41 ^ 159.22 1 4 , 3 8 ^ 0 . 4 2 IS68 9 4 2 . 0 1 * * ^9 ,4G** 615 .40**19 .12** 3 . 8 1 *

TÍABLA N o . I V

R E S U L T A D O S F LOS ENSAYOS DE RANGO MUL-: " P L E DE DUNCAN

Ivj. T M S

M n HRW IS68

Cu HRW IS68

Z n HRW U F

IS68

Mo HRW IS68

M S

Co HRW No dif. s i g . e n t r e f r a c c i o n e s

'^ P T M S IS68

No hay diferenció significativa,

* Diferencia significativa ** Diferencia a l tamente significativa

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II

TABLA No. V

RESULTADOS DE XOS ANÁLISIS DE VARIANCIA (DOS VARIABLES) VALORES F .

Mn Cu Zn Mo Co

*¡¿¡ ikie ricA ik:jc ieie

Variedades 50.09 12,60 35.22 11,559 10,00 F racc iones 180, 67**115.35**23, 2'^** 29, 322** 3 .33 * Int . (VxF) 8.83** 0.90 9.22** 1.593 3.33 *

Diferencia significativa Diferencia altanaente significativa Int . ( V X F ) = In teracción (Variedades x F r a c c i o n e s ) .

TABLA No VI

PORCENTAJE DE ELEMENTOS TRAZA PRESENTES EN LA HARINA, SAL VADO, MOGOLLA Y PAN EN R E ­LACIÓN CON E L CONTENIDO PROMEDIO DE MINE­

RALES EN E L TRIGO INICIAL.

HRW

IS68

%

Mn Cu Zn Co Mo

Mn Cu Zn Co Mo

Harina

11,34 58.67 26.71 62,07 72,81

11,81 40,01 20,68 22.22 46 ,67

Salvado

329.11 183,49 269.72

68,96 192. 71

447,59 142,02 299.94 171,11 146,67

Mogolla

197,32 150,18 180,16 62.07 115.73

269.00 129.49 205,53 155.55 126.32

Pan

8.07 46 ,68 36,31 82.76 112.60

9 ,48 45,84 15.50 73,33 107,57

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El prinaer aná l i s i s de var ianc ia dio una diferencia a l ­tanaente significativa en t re l a s diferentes fracciones que se identificaron por T , H , S , M , P , en el contenido de naanganeso, cobre , zinc y molibdeno en las dos va r iedades cons ideradas (HRW, IS68) , y una diferencia significativa en el contenido de cobalto en la var iedad IS68 ent re las diferentes fracciones (Tabla No.III)

No se encontró una diferencia significativa en el con­tenido de cobalto de la var iedad HRW entre las f racc i£ nes ana l i zadas . Según el anál i s i s del rango múltiple de Duncan (Tabla No. IV) el contenido pronaedio de naanganeso y zinc en el salvado es significativanaente mayor en las dos va­r iedades es tudiadas . La concentración de cobre y nio libdeno en el salvado de la var iedad HRW es significa-tivanaente super ior a la de l as o t r a s f racc iones .

Las f racciones de salvado y mogolla en la var iedad IS68 dieron un contenido igualnaente al to en cobre , na^ libdeno y cobalto.

El contenido de naanganeso y cobre fue significativa-naente naás bajo en el pan y la har ina de las dos v a r i e ­dades , siendo tanabién naás bajo el contenido de zinc en la var iedad HRW y el cobalto en la var iedad IS68.

La har ina tuvo el contenido naás bajo de molibdeno en anabás va r i edades . El contenido de zinc en pan de la var iedad IS68 fue el menor . El contenido de naolibdeno en el pan es naayor que en la har ina de la cual se p r e p a r ó , esto es de e s p e r a r debido a la contribución de nainerales de la s a l , azú­c a r , l evadura , g rasa y agua. Al c o m p a r a r , en anabas va r i edades , (Tabla No. VI) los resul tados promedio del contenido de nainerales en el t r igo con el de las f racciones de la naolienda y pan, se puede observar que se pierden los elenaentos t r aza en el paso del t r igo a la har ina y al pan; en cana­bio se concentran en el salvado y la mogolla. El segundo anál i s i s de var iancia (Tabla No.V) dio una

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diferencia altanaente significativa entre las dist intas f racc iones , conaprobando los resu l tados del prinaer aná­l i s i s de var ianc ia , y adenaás dio una diferencia altanaen­te significativa en el contenido de naanganeso, cobre , z inc , naolibdeno y cobalto entre las dos var iedades estu_ d iadas . La variedad IS68 contiene una naayor cantidad de todos los elenaentos t r a z a esenc ia les es tudiados , sien do tanabién super ior su contenido que el repor tado por otros invest igadores que t r aba ja ron en nauestras anaeri canas y f rancesas de diferente ' eas ideográficas (1 ,2 , -3.4) .

CONCLUSIONES Y SUGERENCIAS PARA TRABAJOS POSTEF.-.-^ES

Los resviltados sugieren que algunas de las f racciones co naercia les de la naolienda, t a l e s conao el salvado y la mio golla, las cuales son obtenidas del t r igo en a l tas p ropor ­c iones , podrían s e rv i r conao fuente de nutr ientes minera^ l e s .

Otro procedinaiento para sunainistrar elenaentos t r a z a s se r ia enapleando los nuevos agentes emulsif icantes que pernaiten el uso en el pan de cant idades sus tancia les de ingredientes diferentes del t r i go . Dichos ingredientes se pueden escoger con el fin de obtener cantidades signi ficativas de elenaentos t r a z a s que se p resen tan na tu ra l -naente, en esos naater iales conao en el caso de la har ina de maní (7).

Desafortunadanaente, se conoce nauy poco sobre la for­naa en que los elenaentos t r a z a es tán en el t r i go . Tana­bién se conoce nauy poco a c e r c a de su disponibilidad cuando se consunae en la fornaa de productos de pas t e l e ­r í a . Por lo tanto todavía no se puede proponer que se adicionen, por e jemplo, sa les inorgánicas de los e le ­naentos t r a za a la har ina ,

Ser ia aconsejable enr iquecer el pan con salvado, ya que como se observó se pierden los elenaentos t r a za en el paso del t r igo a la har ina y al pan.

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