O pão é considerado um dos alimentos processados mais antigos e é hoje o mais consumido pela humanidade. Os primeiros pães foram produzidos cerca de 8.000 anos a.C na Mesopotâmia, mas era diferente do pão que conhecemos agora. Ele possuía formato oval e achatado e era elaborado a partir de grãos grosseiramente triturados, misturados com água e assados com brasas. Este tipo de pão existe até os dias de hoje na mesma região, hoje ocupada pelo Iraque.

No decorrer do tempo, os padeiros desenvolveram uma variedade enorme de pães e métodos de produção, graças às propriedades únicas das proteínas do trigo capazes de produzir o glúten, assim como a criatividade e habilidade necessárias para manipular a estrutura do glúten formada dentro da massa.

O glúten, após ser formado a partir da sua mistura com água, produz uma massa semelhante à borracha, capaz de alongar, deformar, recuperar a forma e aprisionar gases, sendo um produto muito importante para a produção de pães e de outros produtos fermentados. Outras farinhas de cereal, como as derivadas de centeio e cevada podem produzir glúten, mas em um grau menor do que o normalmente observado em farinha de trigo.

Proteínas do trigo

O teor de proteínas do grão de trigo é diretamente influenciado por fatores genéticos e pelas condições ambientais durante o seu desenvolvimento.

As proteínas do trigo são caracterizadas de acordo com sua solubilidade em quatro categorias: albuminas e globulinas, ambas solúveis em água e não formadoras de glúten, e as gluteninas e gliadinas, insolúveis em água e formadoras de glúten. Com isso, quando realizamos a lavagem do trigo para obtenção do glúten, as albuminas e globulinas são eliminadas juntamente com o amido presente na farinha, restando apenas as proteínas formadoras do glúten.

As gliadinas e gluteninas formam o glúten, principal responsável pela funcionalidade do trigo com propriedades viscoelásticas da massa. Apesar de insolúveis, possuem alta capacidade de absorção de água, absorvendo aproximadamente 2 vezes o seu peso seco.

O que é o glúten?

O glúten em si não é exatamente a proteína encontrada na farinha, este termo se refere à rede formada pelas glutelinas hidratadas (gluteninas) e as prolaminas (gliadinas) quando a água é adicionada à farinha e esta massa passa por um processo mecânico. Da proteína total na farinha de trigo, cerca de um sexto é proteína solúvel (albuminas e globulinas).

É possível encontrar proteínas em todas as espécies de grãos, porém apenas a proteína do trigo possui a habilidade de formar o glúten, que se trata de uma rede viscoelástica responsável pela retenção do gás produzido durante a fermentação da massa e, por conseqüência, pelo crescimento da mesma. A formação desta rede, necessária para a produção de pão e outros produtos similares, depende das propriedades físico-químicas únicas de suas proteínas, principalmente da gliadina e glutenina, as proteínas formadoras do glúten.

As gliadinas são proteínas relativamente pequenas, com pesos moleculares de 30 mil a 100 mil Da, de cadeia simples e suas soluções são extremamente viscosas. São responsáveis pela consistência e viscosidade da massa e apresentam pouca resistência à extensão.

As gluteninas são proteínas poliméricas, com cadeias ramificadas, com peso molecular de aproximadamente 3 x 10⁶ Da. São as responsáveis pela extensibilidade, força e firmeza da massa.

O glúten de trigo é encontrado naturalmente na farinha, porém ele pode ser extraído da farinha para ser posteriormente adicionado em farinhas fracas e outros produtos de panificação. Este tipo de glúten é denominado glúten de trigo vital.

Função do glúten na panificação

Um dos principais problemas nas padarias é a qualidade da farinha utilizada. A farinha de trigo de boa qualidade para panificação possui uma elevada capacidade de absorção de água. A massa resultante apresenta boa estabilidade e tolerância à mistura e à fermentação e sua capacidade de retenção de gás é alta; o pão resultante apresenta grande volume, estrutura porosa e uniforme.

A demanda por farinha de boa qualidade para panificação aumenta constantemente. É possível produzir pão de boa qualidade, mesmo a partir de farinha de qualidade relativamente pobre, em pequenas padarias manuais, pois no método tradicional de operação, o padeiro é capaz de fazer ajustes para o processo como produto. A situação é bastante diferente nas padarias industriais: o avanço da automação, o aumento da produção em geral e o aumento do nível de exigência pelos consumidores traz a necessidade de padronizar cada vez mais os processos e ingredientes. Formulações não podem mais ser continuamente adaptadas às variações na qualidade da farinha. Atualmente é essencial o uso de aditivos como o glúten de trigo vital, que garantam que a qualidade da farinha atinja os requisitos para a produção.

Do ponto de vista físico, a qualidade de panificação da farinha é determinada pela capacidade da massa preparada de reter o gás. Durante a fermentação pequenas bolhas de gás são formadas na massa, que tendem a “escapar”. Em massas de farinhas fortes, a rede de glúten forma membranas em torno das bolhas de gás que são muito elásticas e são capazes de extensão considerável, sem ruptura, de modo que o gás não pode escapar da massa de pão. Durante a fermentação, a elasticidade destas membranas garante que a massa atinja o volume máximo e não entre em colapso quando transportados para o forno ou durante o cozimento.

Estes fenômenos físicos na massa têm uma explicação química. As proteínas da farinha (glúten) que formam a massa se tornam fixas em uma rede tridimensional, principalmente, pela formação de ligações pontes dissulfeto intra e intermoleculares. Nas moléculas das proteínas do glúten, estas pontes dissulfeto em cada caso ligam duas moléculas do aminoácido cisteína.

A estrutura do glúten pode ser modificada através de reações de quebra e formação de novas pontes de dissulfetos, possivelmente com a intervenção de agentes oxidantes como ácido ascórbico adicionado a massa. Este tipo de adição auxilia a rede de glúten a ser mais estável, contribuindo para a melhoria das propriedades mecânicas do glúten.

Processo de obtenção do glúten de trigo vital

O glúten de trigo vital é normalmente utilizado como aditivo na panificação. Para isso, é necessário extraí-lo da farinha e transformá-lo em um pó em um processo com múltiplas etapas.

Este processo se inicia com a moagem dos grãos de trigo. Esta moagem é seguida de uma separação aquosa do amido e das substâncias solúveis do glúten agregado, seguido de desintegração do glúten em moinhos de pinos ou deste gênero e finalmente a secagem do produto.

As características do glúten vital extraído e do glúten naturalmente presente na farinha não são as mesmas. A diferença principal está na capacidade de absorção de água, que é menor no glúten extraído. Esta diferença é causada pelo processo de secagem do glúten extraído, que pode causar a desnaturação das proteínas e uma consequente diminuição da absorção. Com isso, a secagem do glúten é a etapa mais importante para se obter um glúten de trigo vital de boa qualidade.

O glúten de trigo vital contém cerca de 75% de proteínas, 1% de lipídios, 8% de umidade final e 10-15% de amido. Ele se apresenta como um pó fino, levemente amarelado.

Outro tipo de glúten pode ser obtido, chamado como glúten de trigo não vital. Para sua produção, temperaturas mais altas são intencionalmente utilizadas e as proteínas sofrem desnaturação irreversível. Como resultado, o material perde sua característica coesiva e as propriedades viscoelásticas do glúten, mas ele continua insolúvel e com capacidade de absorção de água do glúten vital. O glúten não vital é utilizado quando a coesão do glúten vital pode ser uma desvantagem para o produto final.

Aplicações do glúten de trigo vital

O uso mais comum de glúten de trigo vital é localizado no setor de panificação. Entretanto, com o aumento do conhecimento a respeito das propriedades estruturais e funcionais únicas do glúten de trigo, a diversidade de aplicações vem se expandindo.

A segunda maior aplicação do glúten vital se encontra na produção de alimentos para animais, ou pet foods. Neste caso, o glúten é adicionado como fonte de proteína, para melhorar a qualidade nutricional do produto. Suas propriedades de absorção de água e ligação lipídica também auxiliam na melhoria das propriedades globais do produto.

Panificação - Pães industriais

No setor de panificação o glúten é utilizado para a fortificação de farinhas com teor de proteína menor do que o desejado. A adição do glúten de trigo vital aumenta a qualidade da farinha, deixando-a equivalente a uma farinha com alto teor protéico.

As propriedades viscoelásticas únicas do glúten de trigo vital aumentam a força da massa, tolerância à mistura, retenção de gás, expansão controlada para aumento de volume, uniformidade e textura. Sua absorção de água melhora a maciez e a vida de prateleira.

O uso do glúten vital é também recomendado para a produção de pães especiais, com adição de fibras, cereais, grãos e outros ingredientes inertes, onde as partículas grandes adicionadas danificam a rede gasosa da massa. É recomendado o uso também para a produção de panetones (em que a etapa de fermentação é longa, sendo o volume de grande importância), ou principalmente quando a farinha de trigo utilizada possui baixa quantidade ou qualidade de glúten.

O nível de uso é específico para cada aplicação, variando desde 1 a 3% para massas para pizza e pães de hambúrguer, de 3 a 5% para pães com fibras e pães multi grãos, podendo ser adicionado até 12% em pães com alto teor de fibras e redução de calorias.

Outras aplicações

O glúten de trigo vital é utilizado também em produtos cárneos embutidos, devido a sua capacidade de ligação com água e gordura, aumentando o conteúdo nutricional, melhorando o corte e minimizando as perdas durante o cozimento.

Com o crescimento da preocupação com a saúde e a segurança alimentar, existe um crescimento de consumidores buscando por alimentos alternativos à carne. Com isso, outra grande utilização é a substituição da carne pelas proteínas do glúten por vegetarianos. O próprio glúten vital em pó pode ser hidratado, temperado e cozido, para a produção de produtos fatiados (bifes). Pode ser utilizado também como agente ligante na estrutura de produtos de soja como hambúrgueres, quibes e almôndegas vegetarianos.

O glúten é utilizado também em cereais matinais e barras de cereal, devido ao seu valor nutricional. Em snacks extrusados, o glúten também auxilia a chegar à crocância e textura desejada.

A indústria de alimentos para animais de estimação é a segunda maior consumidora de glúten de trigo. Suas propriedades de absorção de água e ligação com gorduras são muito importantes para a produção de rações úmidas enlatadas para cães e gatos. Auxilia também na ligação do sumo da carne natural, que poderia ser perdido no processo de cozimento.

Outro setor em que o uso do glúten vem crescendo é a alimentação para aqüicultura. Suas propriedades adesivas fornecem a ligação necessária para as rações nos formatos granulados ou peletes, normalmente utilizado na alimentação animal, e sua insolubilidade em água reduz a quebra destas formas, além de fornecer valor nutricional a um baixo custo.

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