Ing. LUIS ADOLFO PÉREZ TONIng. LUIS ADOLFO PÉREZ TONNOVIEMBRE del 2015

4000 años A.C.

EGIPTO

MESOPOTAMIA

La palabra cereal deriva La palabra cereal deriva de "Ceres", de la de "Ceres", de la mitología romana : mitología romana : Diosa de la agricultura.Diosa de la agricultura.

Los cereales son una especie vegetal perteneciente a la familia de las gramíneas, los principales son: trigo (triticum vulgare), cebada (Hordeum vulgare), arroz (Oryza sativa), maíz (Zea mays), centeno (Secale cereale), mijo (Sorghum vulgare) y avena (Avena sativa).

Semillas secas de la familia de las

gramíneas

En las diferentes regiones del mundo predomina un cereal sobre otro, de acuerdo a sus condiciones climáticas.

En Asia predomina el cultivo de arroz. En climas fríos (norte de Europa y Rusia) el

centeno. En el sur de EE:UU, México y América central el

maíz. Europa central, EE:UU, Canadá, Australia y

América del sur el trigo.

Germen o embrión Endospermo Testa Cáscara

ENDOSPERMOEndospermo amiláceo (70-80% del grano).Aleurona que le rodea y que, excepto en la cebada, es una monocapa.

CUBIERTAS EXTERNASFibroso e indigeribles, nombre de salvado son varias capas que constituyen el pericapio y la testa. En arroz y avena es la capa más externa, denominada cascarilla

GERMENSe une al endospermo a través del escutelo. Cáscara externa formada por cubiertas florales denominadas glumas, que permanecen plegadas después de la trilla. Variedades como: centeno, maíz, trigo, etc. pierden la cáscara en el trillado, se las conoce como cariópsides desnudas.

•Cubierta del fruto, y forma una parte del salvado.

•Es la capa que mayor proporción de fibra posee de los cereales.

•Rico en proteínas, además de contener una proporción de lípidos.

•No contiene almidón.

SEMILLAEstructura que se encuentra en el interior del pericarpio.

TESTACubierta de la semilla, da el color a los cereales, y el endospermo, que es la capa más interna.

ENDOSPERMO•Tejido nutritivo de los cereales.•Lugar de reserva de CHOS (almidón ).•Posee pequeñas cantidades de vitaminas, enzimas, y ácidos grasos.

SEMILLA

•Germen o embrión, constituido por el escutelo, eje embrionario y el epiblasto.

•Base de lípidos de la que se extrae la grasa (el aceite ) de los cereales, aunque también contiene almidón y enzimas.

Humedad 11-15%

Carbohidratos 63-73%

Proteínas 7-12%

Grasa 1-5%

Fibra 3-7%

Calorías (por 100 gr) 340

1-5 %

MINERALES

AGUA

PROTEÍNASPROTEÍNASSegún su solubilidad, se distinguen en los cereales cuatro fracciones proteicas.

Harina

Albúminas (H2O)Globulinas (disolución salina)Prolaminas (EtOH 70%)Glutelinas (residuo)

Estas fracciones proteicas han recibido diversos nombres según el cereal que proceden.VALOR NUTRITIVO: las proteínas varían en composición de aminoácidos. Lisina y metionina ↓, en trigo, centeno, cebada, avena y maíz, comparados con las proteínas de la carne, los huevos y la leche.

Algunas proteínas tienen carácter enzimático y pueden desempeñar un papel importante en el procesamiento de los cereales

Tipo de proteina solubilidad ejemplosalbúminas Solubles en el agua Leucosina

Enzimas de masa molecular 20 000 a 50 000

globulinas Insolubles en el agua AraquinasConaraquinasEdestinaLeguminasVicilinasglicininas

prolaminas Solubles en las disoluciones de etanol

Alfa-gliadinaZeinahordeina

glutelinas Solo solublesParcialmente en ácidos o álcalis diluidos o también soluciones de urea o de guanidina

GluteninasAveninaglutelina

AMILASAS y -amilasas, presentes en todos los cereales. Importantes porque el esponjamiento de la masa por acción de las levaduras requiere que la actividad de ambas sea óptima.

PROTEINASASParticipan en ablandamiento del gluten por hidrólisis de los enlaces peptídico durante la fabricación de pan.

LIPASASPresentes en todos los cereales en diversas concentraciones. Avena lipasa, muy activa una vez que se tritura o aplasta el grano.

FITASA Hidroliza el ácido fitico, sustancia antinutritiva que inhibe la absorción intestinal de Ca y Fe por formación de sales insolubles muy difíciles de absorber.

LIPOOXIGENASASReducen los hidroperoxidos formados inicialmente por la oxidación, favoreciendo la formación de compuestos amargos.

PEROXIDASA, CATALASA Aceleran la oxidación no enzimatica de ácido ascórbico a ácido dehidroascórbico, lo que deberá tenerse en cuenta cuando se añade este como mejorador de harinas.

POLIFENOLOXIDASAS Causantes de pardeamiento en las harinas integrales.

AlmidónAlmidón(C6H10O5)x, inodoro e insípido, en forma de

grano o polvo

20%

Otros polisacáridos distintos del almidón, aunque su contenido en el endospermo sea muy inferior a de este.

•Hemicelulosas, •Pentosanas, •Celulosa, -glucosanas•Glucofructosanas

Constituyentes de las paredes celulares, abundan en las porciones externas del grano.

GELATINIZACION ocurre en presencia de calor y humedad. Estado Sólido: los hidroxilos (-OH) que no forman puentes hidrógenos entre sí atraen moléculas de agua (12-14% humedad)

Si una dispersión de almidón al 5% se calienta a 60-65C: Agua es ADSORBiDA en la

superficie del gránulo Puentes hidrógeno entre OH de

dentro del gránulo se rompen y el agua penetra al interior del gránulo y es ABSORBIDA .

En contacto con agua fría: las moléculas de agua penetran las zonas amorfas sin modificar las regiones cristaloides (30% humedad). Se produce hinchamiento, el agua se adsorbe en la superficie del gránulo.

Maíz y trigo sirve como fuente para la producción de aceite.

Al fabricar la harina hay que separar el germen del endospermo para evitar, o ↓, las reacciones de alteración de los lípidos al ponerse en contacto con las lipasas.

La mayor parte de lípidos se encuentra en el germen, también en la capa de la aleurona.

los lípidos consisten de glicéridos de ácidos grasos.

LIPIDOS

El arroz y la avena son particularmente ricos en acido oleico; la cebada en acido linoleico, la quinua tiene 48% de acido oleico, 50.7% de acido

linoleico, 0.8% de acido linolénico y 0.4% de ácidos saturados.

Cereal Ácidos grasos porcentaje

Avena Acido Oleico 1-3%

Arroz Acido Oleico 1-3%

Cebada Acido Linoleico 1-3%

Maíz Acido OleicoAcido Linoleico

24.2% 58.7%

Quinua Acido OleicoAcido LinoleicoAcido linolenico.Ácidos saturados

48% 50.7% 0.8% 0.4%

•95% de minerales: K3PO4 – K2SO4 – Mg – Ca.

•Sin embargo, parte del P se encuentran como ácido fítico (ácido inositol hexafosfórico).

•Contienen minerales como Zn, Fe

•Fe es de escasa biodisponibilidad pues se trata de Fe inorgánico.

•Su absorción es limitada por la presencia de fitatos contenidos precisamente en la parte del grano que tiene también mayor cantidad de minerales.

Las variaciones entre los cereales son pequeñas, excepto Las variaciones entre los cereales son pequeñas, excepto para niacina, cuya concentración en cebada, trigo, sorgo, para niacina, cuya concentración en cebada, trigo, sorgo, y arroz es muy superior a la de avena, centeno, maíz y y arroz es muy superior a la de avena, centeno, maíz y mijo.mijo.

Predominan las vitaminas del grupo B: tiamina, vitamina B6, ácido fólico y niacina, vitaminas que pueden perderse parcialmente durante el procesamiento industrial o culinario, especialmente la tiamina o vitamina B1.

No contienen vitaminas liposolubles (D, carotenos, retinol), excepto el germen de trigo y el maíz en grano que contienen cantidades apreciables de vitamina E y carotenos. Carecen de vitaminas B12 y C.

Los alimentos de este grupo pueden ser enriquecidos con determinados minerales (Ca, Fe) y vitaminas (tiamina y niacina, B2) restaurando los niveles iniciales que desaparecieron con la molienda.

Algunos países la legislación obliga a enriquecer la harina blanca.

Importante: con respecto al contenido de algunos nutrientes se debe tener en cuenta las pérdidas durante la molienda.

Cuando el grano es pulido para obtener harina blanca (70-75% de extracción) se pierde una gran parte de los nutrientes.

actúan las enzimas y amilasa sobre el almidón

Cambios dependiendo del grano.

Excluida la destrucción por insectos u otras plagas, los cambios son los siguientes:

CHOS dextrinas + maltosa (humedad ≥ 1-5% ) >> peso secoH2O

CAMBIOS DURANTE ELCAMBIOS DURANTE ELALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

HIDRATOS DE CARBONOHIDRATOS DE CARBONO

Actividad de amilasa continúa en condiciones anaerobias

CHOS + H2O ETOH + CH3COOH ↓ valor nutritivo

En maíz sí los granos están húmedos es mala la separación del almidón por

molienda.

3.000 años1935

dextrinasazúcares reductores

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

Arroz recién cosechado es poco digestible, comparado con el almacenado por algún tiempo.

El primero contiene una a amilasa activa que hace al arroz pegajoso cuando es cocido y que se inactiva parcialmente durante el almacenamiento.

El arroz fresco, al ser hervido, pierde más sólidos en el agua de cocido que el almacenado.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

PROTEÍNPROTEÍNASAS

Cambios: ↑ prolamina y ↓ las solubles en agua, en el primer periodo de almacenamiento (comprobado para la cebada).

Para trigo y maíz y sus harinas: ↓ las proteínas solubles y ↓ digestibilidad, más notables los cambios en las harinas.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

En cebada con antigüedad de 3.000 a 5.000 años, se encontró el 3,2% de N ≈ 20% de proteínas vs 12% cereal fresco.

Se debe a la pérdida de CHOS por respiración.

La degradación proteica es muy lenta, no se observa hasta que los granos están, muy deteriorados.

Oxidativos Oxidativos rancidez rancidez

Hidrolíticos Hidrolíticos ácidos grasos libres ácidos grasos libres

Granos: contienen antioxidantes activos y en los granos sanos el aceite está protegido de la oxidación.

En los productos de la molienda, sí puede producirse.

Enranciamiento es independiente de la humedad

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTOGRASAGRASASS

•Humedad y temperatura ↑ hidrólisis por lipasas. Acelerado por crecimiento de hongos, por su alta capacidad lipolítica.

•Hidrólisis de los lípidos en granos es más rápida que la de CHOS y proteínas.

•Contenido en ácidos grasos libres es índice del deterioro incipiente de los granos.

•Actividad lipolitíca puede ser retardada, tratando los granos con agentes químicos como etileno clorhidrina, óxido de propileno y tetracloruro de carbono

•Exposición a radiofrecuencia reduce la actividad lípolitíca debido a su acción inactivadora de hongos y lipasas.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

•No hay cambios notables, a no ser que las condiciones de almacenamiento sean muy anormales.

•Se observan pérdida de Se, como compuestos volátiles.

•La pérdida de CHOS y H2O ↑ sustancias minerales.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTOMINERALESMINERALES

17% humedad = 30% B1 en 5 mesesTrigo12% humedad = 12% B1 en 5 meses

Tiamina pérdidas apreciables

T y humedad ↑ = pérdidas de tiamina

Tiamina > 2 años = ↓ notablementeArroz vaina

Tiamina 2 años = poca ↓

Tiamina y Piridoxina = fotosensibilidad

Maíz amarillo

Vitamina A y carotenos 70 %

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTOVITAMINASVITAMINAS