CEREAIS E LEGUMINOSAS

Profa Viviane Lansky

Universidade Federal de Pernambuco Curso: Nutrição (2013.2)

Disciplina: Bioquímica dos Alimentos

CEREAIS

CENTEIO CEVADA SORGO

TRIGO MILHO ARROZ AVEIA

• Plantas herbáceas da família das Gramináceas (Poaceae), cujos grãos dão em espigas.

CEREAIS

•Pseudocereais:

TRITICALE QUINOA AMARANTO

ESTRUTURA

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Umidade Carboidratos Proteínas Lipídeos Fibras

11-13% 58-72% 8-13% 2-5% 2-11%

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Cereal Umidade Carboidratos Proteínas Lipídeos Fibras

Arroz 11 65 8 2 9

Aveia 13 58 10 5 10

Centeio 11 71 12 2 2

Cevada 14 63 12 2 6

Milho 11 72 10 4 2

Trigo 11 69 13 2 3 Valores expressos em %

A composição varia com tipo e espécie, condições climáticas e geográficas, grau de beneficiamento etc.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

CARBOIDRATOS

•Amido: 60-70% da massa do grão, na forma de grânulos;

• Fibra solúvel: substâncias pécticas, β-glicanas e arabinoxilanas

• Fibra insolúvel: celulose

•Açúcares livres: mono e oligossacarídeos

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

PROTEÍNAS

•Albuminas e globulinas (solúveis)

•Prolaminas e glutelinas (insolúveis)

•Enzimas hidrolíticas: amilases, β-glicanases (cevada), proteases, lipases (milho e aveia), fitases

•Enzimas oxidativas: lipoxigenases, PPO, peroxidase e catalase.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

CEREAIS PROTEÍNA

Trigo Gliadina e glutenina

Arroz Glutelina

Milho Zeína

Cevada Hordeína e glutenina

Aveia Globulina e avenina

Centeio Secalina

• Os cereais não apresentam todos os aa essenciais.

• Compensar misturando com leguminosas na

proporção 3:1 ou combinar com proteína animal (ex:

arroz doce).

QUALIDADE PROTEICA DOS CEREAIS Resulta da composição em aa e digestibilidade

Lisina → aa limitante mais comum

Treonina, isoleucina e triptofano → pequenas qntes

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

LIPÍDEOS

• Livres: TG, fosfo e glicolipídeos

• Ligados ao amido

•Presos ao amido

•AGI mais comum: linoleico (exceção: arroz e aveia – oleico)

•AGS mais comum: palmítico

•Tocoferóis e carotenoides

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

VITAMINAS E MINERAIS

• Fontes importantes de Vit E, B1, B2 e B3.

• Ampla variedade de minerais, esp. Ca, Mg e Zn, porém com baixa digestibilidade.

• A legislação brasileira determina adição de 4,2mg% de Fe e 150mcg% de B9 às farinhas de milho e trigo desde 2002.

DIGESTIBILIDADE DOS CEREAIS

• As farinhas têm digestibilidade maior que os grãos integrais;

• A absorção dos nutrientes será mais fácil e completa se o cereal estiver bem cozido.

BENEFICIAMENTO

•Objetivo: obter um produto com características mais agradáveis para o consumo e com maior tempo de conservação

•Retira-se a casca e o gérmen

•Há perda de valor nutritivo – ptn, lip, vit B e minerais.

PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS CEREAIS

Proteínas Carboidratos

Características organolépticas e estruturais das preparações a base de

cereais

PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS CEREAIS

Proteínas (gliadina e glutenina)

Formação do glúten

Rede tridimensional, viscoelástica, insolúvel em água e aderente Formada a partir da hidratação e aplicação de energia mecânica

Gliadina – consistência e viscosidade da massa Glutenina – extensibilidade da massa

• Trigo: único que tem as frações de ptns adequadas a formação do glúten;

• Centeio e triticale desenvolvem características semelhantes, mas as massas são fracas.

Proteínas do glúten reagem com lipídeos e carboidratos

Massas com mais ingredientes produzem pães sensorialmente mais atrativos e de maior vida útil

Preparações que necessitam de crescimento – o glúten forma finas membranas que retêm bolhas de gás produzidas pelos fermentos.

Ação do calor – desnaturação do glúten – formação de crosta que limita os orifícios produzidos pelo gás – crocância aos produtos.

Importância do glúten

PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS CEREAIS

Carboidratos (amido)

Gelatinização, Retrogradação e Dextrinização

• Amido: na forma de grânulos cristalinos, insolúvel em água, sem sabor, encontrado no endosperma dos cereais;

• Proporção de amilose e amilopectina do amido: determina a funcionalidade do cereal.

AMILOSE AMILOPECTINA

Solubilidade variável em água Insolúvel

Mais viscosa Menos viscosa

Cadeias retas e lineares Cadeias ramificadas

Forma helicoidal Forma não helicoidal

Facilita formação de géis Não contribui para formação de géis

Retrograda Estável

• Dilatação dos grânulos de amido quando submetidos a água aquecida, com aumento de volume e formação de massa translúcida.

• Ocorrência: mingaus, papas, molhos, arroz cozido. Usado como espessante em industrializados.

GELATINIZAÇÃO

• Decorrente da recristalização e insolubilização irreversível do amido durante o resfriamento do gel. Ocorre redução de volume, aumento da firmeza do gel e sinérese. É um tipo de amido resistente.

• Ocorrência: endurecimento de pães e bolos, separação de fase nos molhos, pudins e manjares.

RETROGRADAÇÃO

• Hidrólise do amido quando aquecido a T>150°C em calor seco, por ação de ácido ou enzimas forma dextrinas – torna-se dourado, mais solúvel, ligeiramente doce e reduz capacidade de engrossar. Facilita a digestão.

• Ocorrência: crosta do pão, farinha de mandioca torrada, pudim de laranja (acrescentar mais amido).

DEXTRINIZAÇÃO

PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS CEREAIS

INGREDIENTES AÇÃO

Açúcar ↓ velocidade de gelatinização Torna o gel mais transparente ↑ tendência a retrogradação e ↑ sinérese

Sal ↓ velocidade de gelatinização Inibe a retrogradação

Ácido Queda da viscosidade do gel

Gordura Reduz a hidratação dos grânulos Dificulta a retrogradação

Ingredientes que interferem nas propriedades do amido:

CARACTERÍSTICAS E UTILIZAÇÃO DOS PRINCIPAIS CEREAIS

TRIGO

• Um dos cereais mais consumidos em todo o mundo.

• Pertence a família Poaceae, gênero Triticum.

• A farinha é o produto de trigo de uso mais generalizado.

• O processo de obtenção visa separar o endosperma do gérmen e do farelo através da moagem dos grãos.

Classificação do trigo Teor de

proteína(%) Aplicação

Triticum durum 13 a 15 Massas

Triticum vulgares (forte ou duro)

12 a 13 Pães

Triticum compactum (mole ou fraco)

7,5 a 10 Biscoitos, bolos, pães tipo árabe

Qualidade tecnológica da farinha: ligada a capacidade de formar massa – presença de ptns formadoras do glúten – gliadina e gutenina.

• Ingrediente de bolos, biscoitos, pães integrais;

• Adicionados a alimentos assados ou bebidas.

• Cereais matinais, barras de cereais, pães, biscoitos, bolos

• Rações para animais.

Derivados do trigo e formas de consumo

• Confere crocância

• Usada em panificação; • A presença da casca enfraquece a

formação do glúten.

Derivados do trigo e formas de consumo

• Farinhas extraídas da parte intermediária entre casca e gérmen e possuem grande qnte de glúten – ideais para pães e massas.

• Engrossar caldos ou pudins.

• Quibes assados e crus, tabule; • Deve ser previamente hidratado.

Derivados do trigo e formas de consumo

ARROZ

•Cultivado praticamente em todo o mundo, constitui alimento básico.

•Pertence a família Poaceae, gênero Oryza.

•Estrutura do grão:

• Classificação de acordo com o grau de beneficiamento:

1. Arroz polido (sem a película e o gérmen)

2. Arroz parboilizado (processamento hidrotérmico)

3. Arroz integral (sem a casca, apenas com a película)

4. Arroz instantâneo (cocção úmida e rápida e secagem)

1 2 3 4

• Outros tipos:

1. Arroz selvagem: alto conteúdo de nutrientes

2. Arroz arbóreo: cremoso, ideal para risotos

3. Arroz aromático: base para pratos apimentados

4. Arroz japonês ou sassanishiki: preparo de sushis, sashimi, saquê, missô e shoyo

1 2 3 4

• Características de cocção do arroz polido de acordo com o tamanho e formato dos grãos:

Médio:

• Não empapa tanto

• Preparações salgadas e doces

• Preparo de risotos

Curto e redondo:

• Empapa quando cozido (↓ amilose)

• Requer pouca água e desintegra fácil

• Arroz-doce e culinária oriental

Longo:

• Grãos bem soltos quando cozidos (↑ amilose)

• Preparações salgadas

• Arroz branco comum

MILHO

•Pertence a família Poaceae, gênero Zea.

•Estrutura do grão:

• Consumido in natura ou na forma de produtos industrializados – importante fonte energética.

• A partir da moagem do milho obtém-se:

• Farinha (fubá, flocos, canjiquinha, xerém)

• Gérmen

• Óleo

• Amido

• Glucose ou xarope

AVEIA

• A espécie mais cultivada é a Avena sativa.

• Apresenta maior grão de cereal.

• Estrutura do grão:

• Fonte de fibras solúveis: absorve e mantém moléculas de água no interior – produto mais macio, viscoso e úmido.

• Maior teor de lípidios dentre os cereais: maior tendência a rancidez – menor vida útil.

PRODUTO APLICAÇÃO

Flocos inteiros

Granola, cereais em barra, panificação, bebidas a base de leite

Flocos médios e flocos finos (instantâneos)

Mingaus e sopas

Farinha Panificação, confeitaria, pastelaria doce e mingaus

Farelo Principal fonte de fibra solúvel Mingaus, pães, bolos e bolachas

Produtos derivados da aveia

OUTROS CEREAIS

CEVADA (Hordeum sativum e Hordeum vulgare)

• Principal aplicação é na obtenção do malte, utilizado na produção de bebidas alcoólicas (cerveja e uísque) e em panificação e cereais matinais.

CENTEIO (Secale cereale)

• Segundo cereal de importância quanto a fabricação de pão. Utilizado na ração animal.

PRODUTOS DERIVADOS

"Regulamento técnico para produtos de cereais, amidos, farinhas e farelos” RDC 263 DE 22/09/2005

MASSAS ALIMENTÍCIAS PÃES BISCOITOS OU BOLACHAS

CEREAIS PROCESSADOS FARINHAS AMIDOS FARELOS

MASSAS

Produtos obtidos da farinha de trigo e/ou derivados de trigo durum e/ou derivados de outros cereais,

leguminosas, raízes e ou tubérculos, resultantes do processo de empasto e amassamento mecânico, sem

fermentação

"Regulamento técnico para produtos de cereais, amidos, farinhas e farelos” RDC 263 DE 22/09/2005

Podem ser secas, frescas, pré-cozidas, instantâneas ou prontas para o consumo, em

diferentes formatos e recheios

MASSAS

• Espaguete • Parafuso ou fusilli • Penne • Cabelo de anjo • Talharim • Lasanha • Fettuccine • Rigatone • Canelone • Farfale • Linguine

OUTROS DERIVADOS

Bolos Tortas

(massa leve, úmida, pastelão, dura, quebradiça, arenosa, podre, folhada)

Pizza Panqueca

LEGUMINOSAS • Plantas da família Leguminosae cujos grãos dão em

vagem.

Amendoim

LEGUMINOSAS

•Únicas no reino vegetal ricas em ptns e pobres em amido.

•Os frutos são chamados legumes ou vagens. O fruto seco pode ou não se abrir quando maduro. No interior, encontram-se as sementes.

• Importantes na alimentação humana: feijão, soja, amendoim, grão-de-bico, ervilha, lentilha.

ESTRUTURA

• Tegumento ou casca (2-5%)

• Embrião (cotilédones, eixo embrionário, hilo)

As sementes maduras apresentam duas partes:

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Leguminosa Proteínas Carboidratos Lipídeos Fibras Minerais

Feijão 26,1 61,4 1,8 6,6 4,1

Soja 40,0 29,0 20,0 5,0 6,0

Grão de bico 20,6 65,2 7,0 3,8 3,4

Ervilha 28,8 60,0 1,6 6,7 2,9

Lentilha 29,6 61,7 3,1 3,2 2,4 Valores expressos em % em base seca

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

CARBOIDRATOS

•Amido: 35-45% da massa do grão (menos digeríveis)

•Açúcares solúveis: mono e oligossacarídeos

•Polissacarídeos estruturais: celulose, hemicelulose e pectina

• Conhecidos como oligossacarídeos da família da rafinose (RFO)→ rafinose, estaquiose, verbascose e outros.

• Têm atv prebiótica.

• Podem provocar fermentação excessiva acarretando em flatulência e desconforto abdominal.

Oligossacarídeos das leguminosas: galactosídeos

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

PROTEÍNAS

•Predominantemente globulinas: legumina e vicilina

•Enzimas e outras proteínas biologicamente ativas (inibidores enzimáticos, lectinas)

•Digestibilidade diminuída

• As leguminosas são relativamente pobres em aa

sulfurados (metionina e cistina) e em triptofano.

• Contém lisina em qnte superior aos cereais

• Compensar misturando com cereais na proporção 1:3

ou consumir com proteína animal.

QUALIDADE PROTEICA DAS LEGUMINOSAS Resulta da composição em aa e digestibilidade

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

LIPÍDEOS

•Variável – no amendoim é a principal fonte energética

•Há predominância de AG de ↑PM e insaturados

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

VITAMINAS E MINERAIS

•Vitaminas do complexo B e vitamina E (oleaginosas)

•Particularmente ricas em potássio, fósforo e ferro não-heme.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

OUTROS COMPOSTOS

• Fatores antinutricionais

Constituinte Ação Eliminação

Inibidores de hidrolases (tripsina

e α-amilase)

↓ digestibilidade de ptn e amido

Tratamento térmico; Pode ocorrer atv

residual após tratamento térmico

Lectinas Hemólise e

hemorragia GI

Tratamento térmico; Calor seco é pouco

efetivo

Alergênicos Provocam reações

alérgicas Tratamento térmico

Lipoxigenases Destruição de vit A,

odor de ranço Tratamento térmico

• Fatores antinutricionais proteicos:

Constituinte Ação Eliminação

Ácido fítico, fitina e/ou fitatos

Quela minerais Ca, Zn, Fe, Mn, Mg

Hidrólise enzimática ou molho prolongado (16h) em T~50°C

Alcaloides Sabor amargo e

toxicidade Tratamento térmico e

molho

Taninos ↓ digestibilidade de ptn e amido; adstringência

Descorticação das sementes e cozimento

Saponinas Lise das céls GI,

hemólise, ↓ absorção de nutrientes

Tratamento térmico

Agentes bocígenos

Bloqueia a captação do iodo

Tratamento térmico; Remoção da película

(amendoim)

• Fatores antinutricionais não proteicos:

Outros: flavonoides e ligninas

DIGESTIBILIDADE

Afetam a digestibilidade:

• Parede celular, que pode atuar como uma barreira física (cozimento e a mastigação do grão não são suficientes para rompê-la)

• Amido e proteínas não têm digestibilidade alta devido as características químicas e a presença de fatores antinutricionais.

FORMAS DE CONSUMO

• Consumidas ainda verdes: ervilha e vagem;

• Consumidas na forma germinada: broto de feijão;

• A maioria é consumida na forma seca.