C.T. 1 Introducción y generalidades de los cereales y oleaginosas.pptx

conceptos claves de tecnologías de los cereales, aspectos fundamentales de la tecnología de los cereales y oleaginosas y sus respectivas clasificaciones y tipos de cereales y oleaginosas.

1. CEREALES

2. 4000 años A.C. EGIPTO MESOPOTAMIA

3. Molino de piedra 3000 A.C. Molino de piedra 2000 A.C. Molino de viento 600 D.C. Molino de vapor 1784 D.C.

4. DEFINICION La palabra cereal deriva de "Ceres", una de las grandes divinidades de la mitología romana : Diosa de la agricultura. Los cereales son una especie vegetal perteneciente a la familia de las gramíneas, los más cultivados son: el trigo, maíz, arroz, cebada, sorgo y avena. Semillas secas de la familia de las gramíneas

5. GENERALIDADES Los cereales han sido la base de la alimentaci ó n humana, por los siguientes motivos. Se adaptan a climas diversos (salvo raros casos) llegando a ser m á s de la mitad de la producci ó n total de alimentos -FAO-. Por su bajo contenido en aceites pueden ser almacenados por t é rminos m á s prolongados que otros alimentos, conservando todos sus nutrientes. Sus rendimientos son muy abundantes (rinde m á s por hect á rea que otros alimentos). Con el costo de producci ó n de 150 g de carne se pueden alimentar a 50 personas con Arroz.

6. 50% de las necesidades de carbohidratos 1/3 de las necesidades de proteína 50-60% de las vitaminas del grupo B. Minerales y oligoelementos ALIMENTOS Y PIENSOS Se emplea el 60% de la superficie cultivada mundial El trigo ocupa la mayor parte y está también a la cabeza de la producción

7. Existen otros granos que, aunque no pertenecen a esta familia bot á nica , se incluyen en el grupo de los cereales por su forma de empleo. El tama ñ o de los granos se expresa como el peso de mil granos, dependiendo de tipo de cereal, variedad y t é cnicas de producci ó n. Principales cereales: trigo ( triticum vulgare), cebada ( Hordeum vulgare) , arroz ( Oryza sativa) , ma í z ( Zea mays) , centeno ( Secale cereale) , mijo ( Sorghum vulgare ) y avena ( Avena sativa) .

8. El trigo y el centeno son adecuados para fabricar productos de panadería, especialmente pan, y se denominan cereales panificables. Los demás cereales se utilizan de otras formas, por ejemplo en la elaboración de papillas, productos para el desayuno, etcétera.

9. Caracter í sticas de gram í neas: Ra í ces fuertes y fibrosas Tallos r í gidos Ramas y hojas estrechas. Cereales: formaci ó n de frutos grandes que se llaman cari ó psides, cuyas cubiertas est á n soldadas a la semilla. En la cebada, la avena y el arroz, las glumas est á n unidas al fruto, mientras que las que poseen el trigo y el centeno se separan en el proceso de la trilla.

10. ENDOSPERMO Endospermo amiláceo (70-80% del grano). Aleurona que le rodea y que, excepto en la cebada, es una monocapa. CUBIERTAS EXTERNAS Fibroso 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 GERMEN Se 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.

11. C ubierta 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. PERICARPIO

12. SEMILLA Estructura que se encuentra en el interior del pericarpio. TESTA Cubierta 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. ENDOSPERMO

13. 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. GERMEN

14. COMPOSICIÓN QUÍMICA GENERAL Humedad 11 -15 % Carbohidratos 6 3-73 % Proteínas 7-12 % Grasa 1-5 % Fibra 3 -7 % Calorías (por 100 gr) 340

15. Proteínas, grasa y vitaminas Almidón Minerales y vitaminas del grupo B Enzimas, lípidos y vitaminas del grupo B Disminuyen con la molienda

16. Almidón (C 6 H 10 O 5 ) x , inodoro e insípido, en forma de grano o polvo 20%

17. 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.

18. 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.

19. PROTEÍNAS Según su solubilidad, se distinguen en los cereales cuatro fracciones proteicas. Harina Albúminas (H 2 O) 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

20. 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. PROTEINASAS Participan en ablandamiento del gluten por hidrólisis de los enlaces peptídico durante la fabricación de pan. LIPASAS Presentes 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. LIPOOXIGENASAS Reducen 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.

21. PROTEÍNAS

22. Endospermo de la avena: lípidos = 6-8% (Trigo: 1,6%) Se almacenan en el germen, también en la capa de la aleurona 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.

23. 95% de minerales: K 3 PO 4 – K 2 SO 4 – 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.

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

25. Los alimentos de este grupo pueden ser enriquecidos con determinados minerales (Ca e 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.

26. ALMACENAMIENTO

27. 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 seco H 2 O ALMACENAMIENTO 1 HIDRATOS DE CARBONO

28. Actividad de amilasa continúa en condiciones anaerobias CHOS + H 2 O  ETOH + CH 3 COOH  ↓ valor nutritivo En maíz sí los granos están húmedos es mala la separación del almidón por molienda. 3.000 años 1935 dextrinas azúcares reductores ALMACENAMIENTO

29. 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. ALMACENAMIENTO

30. PROTEÍNAS 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. ALMACENAMIENTO 2 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.

31. Oxidativos  rancidez Hidrolíticos  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 ALMACENAMIENTO 3 GRASAS

32. 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. ALMACENAMIENTO

33. 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 H 2 O  ↑ sustancias minerales. ALMACENAMIENTO 4 MINERALES

34. 17% humedad = 30% B1 en 5 meses Trigo 12% humedad = 12% B1 en 5 meses Tiamina pérdidas apreciables T y humedad ↑ = pérdidas de tiamina Tiamina > 2 años = ↓ notablemente Arroz vaina Tiamina 2 años = poca ↓ Tiamina y Piridoxina = fotosensibilidad Maíz amarillo Vitamina A y carotenos 70 % ALMACENAMIENTO 5 VITAMINAS

35. TRIGO

36. Es del género Triticum Los más comercializados: Triticum vulgare y Triticum durum La calidad del trigo depende de varios factores: abono (nitratos), temperatura y estado higrométrico de la zona (maduración). En México se cosechan dos especies: Triticum aestivum Triticum durum : 5 millones de toneladas .

37. COMPOSICION DEL GRANO

38. CLASIFICACIÓN:TEXTURA DEL ENDOSPERMO VITREOS Acerada, apedernalada, cristalina, córnea. T. durum Son translúcidos, y aparecen brillantes frente a la luz Tienden a ser duros y fuertes. HARINOSOS Almidonosa, yesosa T. vulgare Son opacos y aparecen oscuros frente a la luz Tienden a ser blandos y débiles Los trigos se clasifican según: La textura del endospermo. (característica del grano relacionada con la forma de romperse durante la molienda) Según el contenido en proteína (característica relacionada con la calidad panadera)

39. CLASIFICACIÓN: RUPTURA DEL GRANO EN LA MOLIENDA DUROS: Semitransparentes, dureza uniforme en todas sus capas, poco agua, alto % de gluten, color ambarino;proporcionan una harina de tamaño grande, arenosa y fácil de cerner; se emplea como sémola para la fabricación de pastas, rendimiento de 80 –85%. SEMIDUROS: Semitransparentes, blandos en las capas internas, dan un rendimiento de 75 –80%. BLANDOS: Alto % de gránulos de almidón, menor cantidad de gluten, rendimiento de 70 –75%, dan una harina muy fina, se cierne con dificultad; se emplea para fabricación de pan, galletas, etc.

40. CLASIFICACIÓN: FUERZA DEL TRIGO Característica relacionada con sus propiedades panaderas (aptitud o capacidad de una harina para producir pan en piezas de gran volumen con miga de buena textura) TRIGOS FUERTES TRIGOS FLOJOS Tienen un elevado contenido de proteína Bajo contenido de proteína Ideal para la fabricación de pan Ideal para la fabricación de galletas, pastas de té, pasteles, bollos, etc.

41. CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE MADUREZ TRIGO MADURO Máximo de almidón Poco contenido de agua Pocos azúcares solubles MADUREZ LECHOZA Escurre un líquido lechoso al exprimir el grano Rico en almidón MADUREZ AMARILLA Transformación máxima de hidratos de carbono en almidón (ideal para la cosecha) MADUREZ ACCIDENTAL Se produce prematuramente por alguna causa del medio ambiente (sequías)

42. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL TRIGO Humedad 11 % Carbohidratos 69% Proteínas 13% Grasa 2% Fibra 3% Calorías (por 100 gr) 340