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Estructura y composición de los granos de Cereales

�Estructura

�Composición general de los cereales

�Dinámica de acumulación-Almidón-Proteínas

Germen

Endosperma

Cepillo

Salvado

Aleurona

Nucelo

Testa o tegumento

EpidermisHipodermis

Células tubulares

Células cruzadas

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Estructura del grano

3

Textura del endosperma

� Duro

� Blando

Principalmente se refiere a propiedades de la molienda ysegún la resistencia del grano a transformarse en partículasde harina.

� Granos no vítreos u opacos

VitreosidadSe refiere a la apariencia del grano cuando se examina através de un haz de luz blanca o con un fondo oscuro.

� Granos vítreos o translucidos

Se refiere a la apariencia del grano cuando se examina através de un haz de luz blanca o con un fondo oscuro.

� Granos vítreos o translucidos

� Granos no vítreos u opacos

VitreosidadSe refiere a la apariencia del grano cuando se examina através de un haz de luz blanca o con un fondo oscuro.

� Granos vítreos o translucidos

Se refiere a la apariencia del grano cuando se examina através de un haz de luz blanca o con un fondo oscuro.

� Granos vítreos o translucidos

� Granos no vítreos u opacos

Embrión+cubiertas(10%)

Carbohidratos

(70%)

Proteínas

(12%)

Embrión(6%)

Lípidos

(2%)

Minerales (2%)fibra (2%)

Almidón(65-70%)

Beta-glucanos

(5%)

Proteínas(10%)

Trigo Cebada

4

5045403530252015105005

101520253035404550

Tiempo desde antesis (días)

GranoEndosperma

PericarpioEmbrión

Bosneset al. 1992

Cell Wall

Starchy Endosperm

Syncytium

Grain FillingCarbohydrate Deposition

Protein Deposition

Cellular Division

Pes

o se

co (m

g)

Síntesis de almidón

5

Amilosa

Amilopectina

Almidón: Amilosa + Amilopectina(20-30%) (70-80%)

Normal 20-35%Waxy < 15%High > 40%

6

Shewry et al 2009

Morell et al. (1995)

7

Gránulos de almidón

Tipo AForma lenticular>10 < 50µ50-75% peso3% número

Tipo BForma esférica>5 < 10µ30% peso95% número

Tipo CForma esférica< 5µ

Tamaño

Forma

Composición?

Momento de aparición

Savin et al. 1997

8

Haddad et al.JCS 34 (2001) 105-113

Endosperma de un grano de cebada

9

Síntesis de proteínas

Clasificación de las proteínas

solubilidad

tamaño

secuencia de AA

� agua: ALBUMINAS� sc. salina: GLOBULINAS� alcohol-agua: PROLAMINAS (o GLIADINAS)� ac. o alcali: GLUTELINAS (o GLUTENINAS)

En general, las prolaminas y glutelinas son las proteínas de reserva en cereales y las globulinas son las proteínas de reserva en las dicotiledóneas

Clasificación de Osborne (1907)

10

� ALBUMINAS 22%

�GLOBULINAS 15%

�GLIADINAS 40%

�GLUTELINAS 23%

Stone & Savin (1999)

Clasificación basada en características biológicaFunción y localización (Shewry et al., 1986)

Godding & Davis (1997)

11

Harina + agua

Fuerz

a

Masa = Gluten

Gliadinas=gluteninas

Gliadinas/gluteninas

Gliadinas/gluteninas

12

Proteínas del gluten del trigo

GluteninaGlutenina GliadinaGliadina

Gluten viscoelGluten viscoel áásticostico

viscosidadviscosidadelasticidadelasticidad

Masa viscoelMasa viscoel áásticastica

Javier PeñaCIMMYT

Calidad de Trigo

Gluten

Masa

Pan

Las propiedaesde calidad depanificación dependenprincipalmente de laspropiedades viscoelásticas(fuerza y extensibilidad)del gluten

A la vez, las propiedadesviscoelásticas del glutendependen de la composición de lasgluteninas y de lasgliadinas

Javier PeñaCIMMYT

13

0

2

4

6

8

10

Mas

s pe

r ke

rnel

(m

g)

0 10 20 30 40 50 60

Time (days after anthesis)

Proteína totalAlbumina/globulinaGliadinas

GluteninasGlu SDS insolubleGlu SDS soluble

5045403530252015105005

101520253035404550

Tiempo desde antesis (días)

GranoEndosperma

PericarpioEmbrión

Jenner et al.1991

Aman et al. 1989Coles et al. 1991

Rahman et al. 1982

Brandt 1976

Bosneset al. 1992

Cell Wall

Starchy Endosperm

Syncytium

A-type Starch Granules

Beta-glucan

Globulins and Glutenins

Hordeins

Grain Filling

Albumins

Carbohydrate Deposition

B-type Starch Granules

Protein Deposition

Cellular Division

Pes

o se

co (m

g)

Savin (1996)