Factorii genotipici şi fenotipici implicaţi în proprietăţile de panificaţie a grâului şi făinii

Biosinteza proteinelor generatoare de gluten se realizează pe baza codului genetic, pornind de la aminoacizii constitutivi din citoplasmă. Convertirea informaţiei genetice în proteine se realizează prin intermediul proceselor de transcripţie şi translaţie. Genele care codifică proteinele de rezervă din grâu se găsesc situate în nouă loci principali şi doi loci minori pe grupurile de cromozomi omologi 1-6. Subunităţile gluteninice cu masă moleculară mică, w şi g – gliadinele, sunt codificate de genele de pe braţul scurt al cromozomilor 1A, 1B şi 1D, pe când a şi b- gliadinele sunt codificate de genele de pe braţele scurte ale grupului omolog de cromozomi (6A, 6B, 6D). Genele care codifică gliadinele corespund unor grupuri strâns legate între ele denumite generic “blocuri gliadinice” (Orth, R.A., Bushuk, W., 1972, 1974). O parte dintre acestea au fost catalogate şi asociate cu o serie de caracteristici de calitate a glutenului cum sunt rezistenţa, tenacitatea şi umflarea acestuia (Popereleya şi Sozionov, 1980, Metakovski, 1984, Khelifi şi Branlard, 1992).

S-au pus în evidenţă unele corelaţii, între prezenţa subunităţilor gluteninelor cu masă moleculară mare, cu o serie de alele specifice şi calitatea de panificaţie. De aceea, se consideră că braţele cromozomiale care codifică aceste subunităţi ar fi esenţiale pentru caracteristicile pozitive ale calităţii grânelor. În vederea cuantificării rezultatelor s-a stabilit un anumit punctaj pentru fiecare subunitate produsă în mod obişnuit. Notele gluteninice se obţin prin însumarea notelor de calitate Acordate subunităţilor individuale şi/sau perechilor.

Se estimează că între 47 % şi 60 % din variaţia proprietăţilor de panificaţie a grânelor se datorează variaţiei în subunităţile cu masă moleculară mare a gluteninelor (Payne ş.a 1987). Compoziţia calitativă a acestor subunităţi este o caracteristică determinată genetic, care nu este afectată de variaţia condiţiilor de mediu (Orth şi Bushuk, 1973, Payne, P.I., 1987). Acumularea proteinelor în bob depinde de o serie de factori, cum ar fi: specia de grâu, soiul, condiţiile climatice, fertilizarea naturală a solului şi dozele de îngrăşăminte cu azot folosite. Dintre aceşti factori, condiţiile climatice au un rol deosebit de important. În climatele secetoase şi calde, acumularea proteinelor în bob este favorizată. Pe de altă parte, perioada de formare şi umplere a boabelor este mai scurtă, coacerea este grăbită, ca urmare, procentul proteinelor reprezintă mai mult din compoziţia bobului (Bayfield şi colab., 1941). Din contră, în climatele umede şi răcoroase este favorizată acumularea hidraţilor de carbon. Totodată, perioada de formare a boabelor este mai lungă, ceea ce conduce la acumularea unor cantităţi mai mari de amidon. De asemenea, în condiţii de irigare, conţinutul boabelor de grâu în substanţe proteice este mai scăzut.

O evaluare globală a recoltei de grâu din anul 2003 de la nivelul ţării noastre a pus în evidenţă influenţa extrem de importantă pe care o are arealul de cultură asupra calităţii recoltei obţinute pe acesta. Astfel, judeţele din Câmpia de Sud, Câmpia Olteniei, Zona Colinară de Sud

au avut o recoltă de grâu de calitate nesatisfăcătoare. În Transilvania şi Moldova grâul a fost de calitate satisfăcătoare, iar în Câmpia de Vest de calitate bună; soiurile străine cultivate în Câmpia de Vest şi Transilvania nu au rezistat, la fel ca şi cele româneşti, la condiţiile dificile de mediu şi la atacul de dăunători din anul 2003; în toate zonele ţării, grânele au avut un conţinut foarte ridicat de proteină, fapt datorat unui sezon deosebit de secetos; datorită factorilor climatici anormali şi atacului ploşniţei cerealelor, grâul din Câmpia de Sud, Câmpia Olteniei, şi Zona Colinară de Sud au avut valori anormale pentru conţinutul de gluten umed cantitativ (cu mult mai mari) şi pentru indicele glutenic (cu mult mai mici), iar în unele situaţii glutenul s-a deteriorat atât de mult, încât nu a putut fi determinat (s-a sfarâmat).

Calităţile de panificaţie a grâului sunt sensibile inclusiv la diferenţele de climat care apar la nivelul aceloraşi zone, în ani diferiţi (Popa, N.C., 2005). Rezultatele unei analize efectuate asupra calităţii recoltei din partea de sud a României pentru doi ani consecutivi 2002 şi 2003 au pus în evidenţă existenţa unor diferenţe semnificative în ceea ce priveşte o serie de parametri de calitate ai acesteia, precum: umiditatea, proteina, glutenul şi indicele de deformare a glutenului.

Umiditatea şi temperatura mediului ambiant determină intensificarea activităţii enzimelor proprii bobului şi pot provoca încolţirea prematură a acestuia. În timpul germinării se intensifică foarte mult activitatea amilazelor, proteazelor, lipazelor şi fitazelor, rezultând o serie de produşi de degradare cu caracter acid, ce determină creşterea accesibilităţii microorganismelor la substratul reprezentat de bob. Acestea participă cu propriul echipament enzimatic la înrăutăţirea însuşirilor de calitate a grâului, cu atât mai mult cu cât majoritatea acestor enzime îşi păstrează activitatea şi în făină.