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Semillas sin gluten: Diversificación de cultivos para la producción de materias primas de alto valor

Semillas sin gluten: Diversificación de cultivos para la producción de materias primas de alto valor

Semillas sin gluten: Diversificación de cultivos para la producción de materias primas de alto valor

Título
SEMILLAS SIN GLUTEN: Diversificación de cultivos para la  producción de materias primas con alto valor nutricional

Financiación
Actuación de cooperación propuesta para su cofinanciación con fondos del FEADER, PDR Castilla y León, submedida 16.2., aportaciones privadas y presupuesto del ITACyL
 
Periodo
Septiembre 2023 - Agosto 2025 

Resumen
Las tres últimas décadas han visto cómo la enfermedad celiaca (EC) ha pasado de ser una patología poco frecuente, y casi exclusiva de la infancia, a ser una de las enfermedades autoinmunes más comunes en todo el planeta. 

La dieta sin gluten, aunque resulta altamente exitosa para los pacientes celiacos o con otros problemas de sensibilidad al gluten, encierra importantes dificultades sensoriales, nutricionales, sociales y económicas.  Los enfermos celiacos que, por obligación, siguen una dieta libre de gluten, adolecen con frecuencia de carencias nutricionales importantes, desequilibrios en la relación entre las proteínas y carbohidratos ingeridos. Tanto los consumidores como la industria alimentaria están demandando una mejora nutricional de los productos sin gluten disponibles en el mercado.

Para obtener productos sin gluten aptos para el colectivo celiaco, la industria alimentaria opta por sustituirlo por otras materias primas que, por lo general, se encuentran con menos frecuencia y suelen ser más costosas, lo que al final repercute de forma negativa sobre el coste del producto final. Por ello, los departamentos de calidad e I+D+i de las industrias alimentarias buscan desarrollar nuevas referencias de productos específicos sin gluten aptos para el consumidor con EC que, comparados con otros productos alimenticios destinados a la población general, son más costosos y difíciles de crear, sin embargo, estas innovaciones permiten que las personas celíacas cada vez tengan más posibilidades para elegir y tener una dieta más variada y nutritiva. 

Una manera de abaratar el coste de estos productos, es poder disponer de la materia prima sin gluten cerca de la industria agroalimentaria. Hacer uso de materias primas de proximidad, aportará numerosos beneficios tanto para la empresa, como para el medio ambiente y redundará en la economía de las zonas rurales en donde es producida.

Objetivos
Con el desarrollo del proyecto se podrán generar nuevos conocimientos sobre todos aquellos aspectos y factores relacionados con el comportamiento agronómico y fisiológico, de nuevas especies de alto valor nutricional y aptas para celiacos, es decir, desarrollo de nuevos cultivos para la producción de materias primas sin gluten, permitiendo al sector primario de Castilla y León una mayor posibilidad para rentabilizar sus explotaciones, al sector transformador nuevas materias primas con un alto valor añadido, y al consumidor proporcionarle alimentos sin gluten y más nutritivos.

Si bien son muchas las materias primas sin gluten, en el marco de este proyecto se va a trabajar con especies incluidas dentro del término ¿cultivos emergentes¿. Por un lado, se considerarán especies más conocidas, como pueden ser la quinoa (Chenopodium quinoa), el trigo sarraceno o alforfón (Fagopyrum sculentum), y el amaranto (Amaranthus hypochondriacus, A. cruentus, A. caudatus), asi como otras especies menos conocidas en alimentación humana, como el mijo (Setaria italica, Pannisetum glaucum, Panicum miliaceum Eleusine coracana) o el sorgo (Sorghum sp.). Por otro lado, no se debe olvidar el carácter nutricional,  otras especies que producen granos que podrían agregar propiedades deseadas en los productos elaborados. Se considera deseable el incremento de fibra, minerales, o ácidos grasos saludables, que podrían ser aportados por granos de especies como la chía (Salvia hispanica), alpiste (Phalaris canariensis) o cáñamo (Cannabis Sativa). 

Por lo tanto, se trabajará con ocho especies, y el cultivo de las mismas le  permitirá al agricultor una mayor diversificación en las explotaciones agrarias en aras de una mayor diversidad, y sostenibilidad del medio agrícola.

Para poder dar respuesta a lo anteriormente descrito se plantean una serie de objetivos específicos:

  • Prospección de especies con semillas sin gluten y con alto valor nutricional. 
  • Selección de variedades adaptadas a las condiciones edafoclimáticas de Castilla y León.
  • Caracterización agromorfológica y fisiológica de las distintas especies/variedades. 
  • Realización de ensayos para la determinación de su adaptación. 
  • Optimización del acondicionamiento de los granos.
  • Transferencia y divulgación de los resultados del proyecto.

Prospección y solicitud de material con alto valor nutricional sin gluten, y multiplicación.

En el ambito del proyecto se ha hecho una solicitud y recepción de más de 400 accesiones de distintas especies (amarantos, mijos, comino, alpiste, almorejo, sorgo, quinoa, alforfón, etc.) a varios bancos de semillas internacionales y nacionales, y en colaboración con empresas.

En los bancos de germoplasma la capacidad de envio de semilla es limitada, y se recibe muy poco cantidad, por lo que es imprescindible realizar una multiplicación del mismo antes de pasarlo a ensayos de campo. Por este motivo del material recepcionado se seleccionaron las líneas con mayor información y más prometedoras para su multiplicación en invernadero o umbráculo. Entre las dos campañas de proyecto se multiplicó en más de 200 macetas material de quinoa y amaranto. A su vez se descartó aquel material que ya se observó que no se adapta a las condiciones de la región, y que no ha germinado o no ha cerrado ciclo.

 


Foto.- Proceso de multiplicación de las accesiones de amaranto

El material que aportaron las empresas colaboradoras (alforfon y mijo), se recibió en mayor catidad, lo que permitió realizar ensayos junto con los materiales que ya se disponía en el itacyl

 


Foto  Alforfón, tartaricum y los diferentes mijos multiplicados en campo

Durante la multiplicación del material y la realización de los ensayos se describieron morfológica y fisiológicamente las entradas siguiendo los protocolos técnicos de la UPOV, del IPGRI y de artículos científicos; la caracterización de la quinoa se basó en el descriptor de la FAO (Bioversity International¿et¿al.,¿2013), que incluía descriptores cuantitativos (longitud, peso, etc.) y cualitativos (forma de hoja, color del tallo y de la semilla). Para cada una de las cuatro plantas de cada accesión se registraron todos los descriptores en una base de datos común, se analizaron frecuencias de los caracteres cualitativos y se calcularon medias y clusters de los cuantitativos, obteniéndose dos grupos principales. Los análisis multivariantes revelaron que el primer componente principal (ACP1, 29,5¿% de la variabilidad) estaba determinado por peso seco, altura y diámetro de la panoja, y el segundo (ACP2, 21,9¿%) por rendimiento de grano e índice de cosecha; el grupo¿2 presentó mayor peso, mayor rendimiento de grano y mayor índice de cosecha, indicando mayor potencial productivo. Para el amaranto se intentó actualizar el protocolo, partiendo del descriptor del IPGRI pero incorporando categorías adicionales ante diferencias fenotípicas observadas; también se registraron caracteres cuantitativos y cualitativos, y se documentaron variaciones en la forma de la hoja.

El proyecto buscó evaluar la adaptación de varios cultivos a las condiciones edafoclimáticas de Castilla¿León mediante ensayos de multiplicación, caracterización y seguimiento remoto; en total se probaron alrededor de¿30 variedades distintas (¿¿9 de quinoa en 2024, 11 adicionales en la finca Alma¿Prima, 10 en 2025, 5 de amaranto, 2¿3 de chía, 7 de cáñamo y 4 de trigo¿sarraceno), cubriendo aproximadamente¿36¿ha de quinoa distribuidas en seis localidades, y parcelas menores de los demás cultivos. En quinoa, las variedades más productivas, Quipu, Q5 y Titicaca, superaron los 1200 kg ha-1 de producción media, a pesar de las temperaturas, siendo una campaña por debajo de la media. En esta campaña en especial las variedades dulces tuvieron problemas por el ataque de pájaros. En cuanto a las parcelas de gran tamaño se observaron pérdidas muy importantes debido a las altas temperaturas registradas en julio, probablemente influido en gran medida por la utilización de variedades sensibles a estas temperaturas.

Las mejores variedades de cáñamo industrial, entre las ensayadas, superaron los 1000 kg ha-1 de producción de grano (Henola, Fedora 17, Felina 32, Ferimon, y  Scuieni Jubileu), en este caso la campaña 2025 también estuvo por debajo de la media de productividad. El rendimiento en tallo estuvo claramente marcado por la variedad y la localidad, como es de esperar las variedades de ciclo algo más largo son las que mayor cantidad de tallo producen alcanzando las 5 toneladas ha-1.

En trigo¿sarraceno y tataricum, ambas especies sembradas en 2024 se adaptaron a la siembra anticipada, pero la variedad¿tartaricum sufrió una fuerte reducción de fructificación por las altas temperaturas de julio; en 2025, el rendimiento medio registrado para tartaricum fue superior a 2000¿kg¿ha¿¹. En conjunto, los datos confirman que la mayoría de los cultivos mostró capacidad de establecimiento bajo riego, pero la productividad estuvo limitada principalmente por estrés térmico y depredación aviar, resaltando la necesidad de medidas de protección contra aves y de estrategias de manejo que mitiguen los picos de temperatura durante la fase de llenado de granos


¿¿¿¿¿¿¿

Para las distintas especies con las que se ha trabajado, se han hecho análisis de calidad del grano de algunas variedades o líneas para poder compararlas:

Especie

%Grasas

% Cenizas

% ác. fitico

% Proteína

Panizo

~5,3

~1,6

~3,2

~15,9

Amaranto

~4,9-6,1

~2,3-3,4

~3,1-4,6

~18,7

Quinoa

~4,1-6,0

~2,4-4,4

~3,0-4,2

~17,5

Alforfón

~2,6-6,7

~1,9-2,0

~3,4-3,8

~12,7

Tataricum

~3,8

~2,0

~2,2

~10,0

Cáñamo

~21,2-36,9

~3,7-4,5

~3,7-4,5

~20,8

Cártamo

~39,7

~2,2

~3,8

~14,2

Chía

~25,8-26,4

~4,1-4,8

~5,2-6,2

~25,7

Altramuz

~6,4

~3,0

-

~39,2

Publicaciones y Divulgación

Recetas de cañamo, quinoa y amaranto guiadas:

Otras publicaciones propias:

Prensa y televisión:

3.- Redes Sociales

A.-Red Social X.com

2.- Red Social LINKEDIN

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