Cereales

Cereal es

Cereales grupo de alimentos que comparte características de composición química, aporte nutricional y valor energético semejante. Los cereales son frutos farináceos maduros procedentes de las gramíneas.

Su nombre se debe a “Ceres”, diosa de la agricultura entre romanos y griegos

Acerca de Ceres . . . 

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Ceres para los romanos, Deméter para los griegos era hermana del dios Júpiter (Zeus) y también del dios Plutón (Hades). Hades, era el dios de las profundidades de la Tierra, de los Infiernos. Ceres era la diosa de la tierra y soberana de la agricultura. Tenía una hija llamada Perséfone.

Acerca de Ceres . . . Un día en que Persefone paseaba y recogía flores, su tío Hades la raptó y se la llevó a las profundidades de la tierra. Ceres, por la desaparición de su hija descuidó la tierra y todas las plantas se secaron.

Intervino Zeus en el asunto y obligó a su hermano Hades a que devolviese a Persefone al mundo exterior. Hades aceptó, pero antes la hizo comer un grano de granada, el alimento de los muertos. Al comerlo, se vio obligada a regresar cada año al mundo de las profundidades.

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Por eso cuando Persefone salía al mundo exterior, la tierra sonreía y florecía; renacían las plantas, los cereales y las flores: llegaba la Primavera. Pero Persefone tenía que regresar de nuevo al lado de Hades y otra vez la tierra se veía desolada con la muerte de la vegetación: llegaba el Invierno. Persefone = Proserpina

En América Latina, la alimentación a base de maíz tiene su origen con los primeros pobladores. Una leyenda indígena señala que los dioses hicieron al hombre de maíz, y le dieron el soplo de vida.

CEREALES Familia: Herbáceas Grupo: Gramíneas monocotiledóneas

CEREALES maíz, trigo, cebada, centeno, arroz, avena y sorgo

CENTENO

ARROZ MALTA

AVENA

CEBADA

TRIGO

TRITICALE

... trigo, maíz y arroz, son los

cereales de mayor consumo humano en el mundo. .. Del primero deriva la mayor diversidad de productos. Se consume cocido, industrializado o transformado en pasta para sopa.

ESTRUCTURA DE UN GRANO DE CEREAL Pericarpio Capa de aleurona Endospermo Embrión o Germen

Partes de un grano de cereal: Pericarpio. Envoltura principal de la semilla. Formada por dos capas principales, la exterior o epicarpio y la interior de células cruzadas y tubulares. Rico en celulosa, minerales y vitaminas del grupo B.

Capa de aleurona. Rodea al endospermo y al germen. Fracción rica en vitaminas, minerales y proteínas de alto valor biológico. Su valor nutritivo es comparado con el de la clara de huevo. Se elimina con el salvado durante la molienda.

Partes de un grano de cereal: Endospermo Fracción más abundante en los granos de cereales. El almidón se encuentra en una matriz proteica. Formado por tres tipos de células: periféricas, prismáticas y centrales, ricas en pentosanas y β-glucanas. El grosor de estas células, es distinto en cada variedad de trigo y cereales en general. Fósforo, potasio y magnesio, son los minerales mas abundantes.

Partes de un grano de cereal: Embrión o Germen. Porción rica en materia grasa y proteínas Representa del 2.5-3.5 % del grano total Lo forman el eje embrionario y el escutelo Sus vitaminas mas importantes son del complejo B y Tocoferoles hasta 500 ppm.

Proteínas 25%

Azucares 18-20%

Aceite 48-50%

Minerales 5%

COMPOSICIÓN MEDIA DE LOS CEREALES

Humedad 10-12% Proteína 7-12% Carbohidratos 63-73% Fibra Cruda 1-4% Grasa 1-5% Minerales totales 1.5-2.5%

CARACTERES QUÍMICOS GENERALES 80% es almidón y el resto sacarosa, maltosa, glucosa y pentosas. Proteínas: Gluteninas y Prolaminas. Ácido oleico y linoleico 70-80% de las grasas del embrión, el resto es ácido palmítico, esteárico y linolénico.

CONSTITUYENTES MAYORES

CARBOHIDRATOS LIPIDOS PROTEINAS

 Carbohidratos.

80% del carbohidrato total es almidón, el resto corresponde a sacarosa, maltosa, glucosa y pentosas. Celulosa. Parte del pericarpio. Carbohidrato principal del salvado.  Proteínas: Gluteninas y Prolaminas.  Grasas:

Los Ácido oleico y linoleico esterifican del 70-80% de las grasas del embrión, el resto corresponde a los ácidos palmítico, esteárico y linolénico.

HIDRATOS DE CARBONO representan el 65-90% del peso seco del grano Almidón:

Se encuentra en el endospermo. Componen su estructura unidades de amilosa y amilopectina.

Hemicelulosa:

Importante en la panificación, componente de la pared celular vegetal, compuesto de d-xilosa y l-arabinosa.

Azúcares libres:

Glucosa, maltosa, sacarosa y rafinosa. Abundan en germen y capas de salvado.

Celulosa:

Envuelve la semilla y el germen. Constituyente de la pared celular, principal componente de la fibra.

Particularidades de las moléculas de cereales  Hidratos de carbono. Representan

del 65-90% del peso seco del grano Almidón: Molécula de peso molecular elevado. Se encuentra en el endospermo. Compuesto por amilosa y amilopectina.

Particularidades de las moléculas de cereales Almidón: Se encuentra en las plantas en forma de granos. Los granos se forman en plastidios. Los plastidios que forman el almidón se llaman amiloplastos. Existen dos tipos de gránulos de almidón: Grandes o lenticulares

Almidón: Aparece en forma de gránulos con zonas concéntricas claras y oscuras. La estructura, forma y tamaño de los gránulos, son característicos de la especie vegetal que los sintetiza. La propiedades y características del almidón en cada tipo de cereal, son función de la proporción entre amilosa y amilopectina.

Almidón:  La amilosa por su estructura lineal

suele tener una gran tendencia a gelificar en caliente y precipitar en frío.

 La amilopectina, por su estructura

ramificada, origina soluciones muy viscosas y no forma geles. El almidón como componente alimentario favorece el espesamiento y la gelificación en

PROTEÍNAS  Gliadina y Glutenina

forman puentes disulfuro (red) durante la hidratación para el amasado, dando como resultado el gluten.

GLUTEN

PROTEÍNAS: Son la reserva de nitrógeno del germen.  Prolaminas: gliadina,

hordeína, zeína.  Glutelinas. Glutenina.  Albúminas y Globulinas

GLUTEN

en pequeña cantidad en cubiertas exteriores y germen.

Proteínas del trigo: Gliadina y glutenina forman el 85% del total proteico. Unidas durante el amasado, con el agua y los lípidos, forman el gluten.

Cuando existe un exceso de gliadinas sobre gluteninas, el gluten se vuelve débil y no retiene el anhídrido carbónico, por lo que la masa no esponja y colapsa. Las glutenina se caracterizan por su elevado numero de enlaces disulfuro.

Química del Gluten Aminoácidos polares Aminoácidos no polares Aminoácidos ionizables Prolina Glutamina

45% 49% 6% 14% 37%

El trigo se usa fundamentalmente en los procesos de panificación. Presenta la particularidad que durante la fermentación panadera, produce esponjamiento y olor característico. Otros cereales no lo hacen.

LÍPIDOS  Se encuentran en el

tegumento o testa y en los tejidos del germen (membrana celular).  Son principalmente triglicéridos y fosfolípidos.  Mono, diglicéridos y ácidos

grasos libres están en menor proporción.

La avena es el cereal más rico en grasa (9-10%)

CONSTITUYENTES MENORES: minerales

Representan del 1-3% de la semilla. Se localizan en el pericarpio. La cascarilla es rica en sílice. Fósforo, potasio y magnesio son los más abundantes. Silicio, sodio, hierro y calcio en menor proporción.

CONSTITUYENTES MENORES:

VITAMINAS

Grupo B  Niacina  Ac. Pantoténico  Piridoxina  Tiamina  Inositol  Colina  Tocoferoles

INDUSTRIALIZACIÓN Molienda del Trigo fracciones de molienda en base a 100 Kg. de trigo PRODUCTO % EN PESO Harina 77 Pérdidas en la molturación 1 Pérdidas durante la limpieza 4 Salvado grueso 4 Salvado fino 12 Germen 2

Aminoacidos más abundantes en las proteínas del trigo aminoácido

g/16 g de N

ácido glutámico

34.5

prolina

11.7

leucina

6.98

fenilalanina

4.92

valina

4.54

isoleucina

4.26

arginina

3.80

tirosina

3.25

Harina Producto de la molienda de los granos de trigo sanos y limpios.

Operaciones de la molienda  Limpieza del grano.  Acondicionamiento por agua

o vapor.  Molturación o molienda.  Separación por tamaño de partícula a través de tamices.  Mezcla de fracciones.

Operaciones de la molienda  Maduración  Blanqueo  Enriquecimiento  Empacado  Mercado

Operaciones de la molienda  Maduración. Degradación natural de carotenos 

   

y xantofilas. Blanqueo. Adición de sustancias que degradan pigmentos naturales para acelerar la despigmentación de la harina. Adición de mejoradores. Enriquecimiento con vitaminas y minerales. Empacado. Uso de envolturas que protejan de la luz y radiaciones ionizantes al producto. Mercado. Distribución y Venta.

Qué es un mejorador?  Es una sustancia que se adiciona a la

harina para favorecer la unión transversal entre las moléculas adyacentes de proteínas.  Mejora la interacción gliadina-glutenina aumentando con ello la complejidad molecular.

Mejoradores y blanqueadores permitidos  Acido ascórbico  Persulfatos de potasio y

75 ppm

amonio  Cloro  Metabisulfito de sodio  Clorhidrato de L-cisteína

200 ppm 2500 ppm 200 ppm 75 ppm

Harina Integral: Resulta de la molienda total de los granos de trigo sanos y limpios.

Masa Base Harina Agua (50% del peso de la harina) Sal 2% Levadura 0.1-0.3%

Fermentación  Durante la fermentación, la masa se mantiene de

25-30°C.  La flora nativa del trigo (levaduras), actúan sobre los azúcares presentes.  A partir de maltosa, sacarosa, glucosa y almidón se forman los principales subproductos: etanol y bióxido de carbono.

Fermentación  Durante la fermentación los azúcares se

agotan con rapidez.  Las amilasas de la harina producen maltosa y glucosa.  El bióxido de carbono producido confiere volumen, retiene humedad y en conjunto con el gluten se obtiene un producto esponjable, consistente y firme.

Reacción de Fermentación  (C6H10 O5) almidón

amilasa

C12H22O11 maltosa

maltasa

C6H12O6 glucosa

zimasa

CH3-CH2-OH + RCH=O + CO2

PROCESO DE PANIFICACIÓN Hidratación de las proteínas: 85% de las proteínas del trigo forman entre sí puentes disulfuro y dan origen a un complejo proteico llamado gluten.

panificación 



Por hidratación, el 85% las proteínas del trigo forman entre si enlaces disulfuro y dan origen a un complejo proteico llamado gluten. El gluten esta formado por dos proteínas: gluteninas de alto peso molecular y gliadinas de peso molecular bajo, que se unen a través de enlaces disulfuro dando como resultado la masa panaria.

PROCESO DE PANIFICACIÓN

Acondicionamiento de la masa

Funciones del Almidón Diluyente del gluten, favorece la formación de enlaces disulfuro gliadina-glutenina

Funciones del Almidón Fuente de azúcares para la fermentación y producción de gas. Gelatinización. Contribuye a la flexibilidad de la masa y formación de una estructura permeable al CO2.

gluten



Es el complejo químico idóneo para lograr las características de una masa para panificación.



Cohesión, elasticidad, extensibilidad y retención del gas formado durante la fermentación, son las características que debe cumplir la harina para pan.

gluten 

El 15% de las proteínas restantes, corresponde a globulinas y albúminas que no poseen características de panificación, sin embargo contribuyen al valor biológico del pan.

Proceso de panificación 



Durante la fermentación, la masa se mantiene de 25-30 ºC, temperatura a la cual la flora natural de la harina, toma por sustrato los azucares existentes (maltosa, glucosa, almidón). Se forman dos subproductos de gran valor: el alcohol etílico y el bióxido de carbono, según lo muestra la reacción química de fermentación. (C6H10O5)n amilasas C12H22O11 maltasa maltosa CH3-CH2-OH

(C6H12O6 zimasa + CO2 glucosa etanol bióxido de carbono Estos productos así como algunos aldehídos formados, son los responsables del aroma típico del pan recién cocido.

El Gluten brinda cohesión, elasticidad, extensibilidad y retención del gas formado durante la fermentación.

Papel de los lípidos Actúan como agentes humectantes, facilitando la hidratación de la harina, el ordenamiento y deslizamiento de las moléculas de proteína durante el amasado.

Papel de los lípidos: Sufren oxidaciones catalizadas por lipooxigenasas propias de la harina que influyen en la formación de enlaces y confieren aroma

 CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS PANIFICABLES

Análisis microscópico:  Corrobora la identidad de la harina a través del reconocimiento de gránulos de almidón.  Identifica fragmentos de tejidos vegetales como el salvado.  Descarta la presencia de otros cereales y gránulos de leguminosas.

Análisis microscópico:  Permite reconocer larvas, parásitos, fragmentos de insectos, mohos, bacterias y pelos de roedores.

CARACTERÍSTICAS DESEABLES EN LA HARINA PARA PANIFICACIÓN  Examen organoléptico: suave al tacto,

homogéneo, libre de parásitos, olor agradable, libre de rancidez.

 Prueba de cernido: no dejar residuo significativo en un tamiz de 46 mallas.  Cenizas totales: juzga la finura de la harina (0.5-2%).

 Identificación de arena, tierra, yeso y carbonato de calcio, minerales extraños. Humedad: 10-14% A mayor humedad, mayor probabilidad de proliferación de mohos y bacterias.

 Gluten: 8-12% De su valor depende el poder de panificación de la harina. Acidez: Indica la estabilidad de las grasas de la harina. pH: 6.4-6.6 Indica el grado del frescor de la harina y la estabilidad de los triglicéridos ante la hidrólisis.

Grasa: 5% Responsable del sabor y la capacidad de emulsificación durante el amasado. Almidón: 65-80% Valor energético Proteínas: 9-12% de ellas depende la cantidad del gluten que se forme, por lo tanto el valor panadero de la harina.

TIPOS DE PAN Pan integral Pan moreno Pan de germen Pan blanco Pan de soda

TIPOS DE PAN √ Tipos de Pan.

Las diversas clases de pan dependen de la calidad de la harina empleada, del modo de preparación, los ingredientes adicionados y el grado de cochura. El pan de trigo que comúnmente se consume, puede ser blanco, moreno o negro, según el grado de cernido de la harina con la que se ha preparado.

TIPOS DE PAN Pan Integral Elaborado con harina de trigo entero, lleva incluidos salvado y germen. Puede contener ácido ascórbico. En este pan, es prohibido adicionar mejoradores. Pan Moreno Elaborado con mezclas de harina integral y harina de extracción media. La cantidad de celulosa en este pan es de 0.6%, en base seca. Aporta minerales y vitaminas en mayor proporción que aquellos hechos con harina blanca.

Pan dePAN germen TIPOS DE Elaborado con harinas ricas en germen como la integral y morena principalmente, o bien con aquellas adicionadas de germen de trigo. Pan blanco Elaborado con harina blanca, adicionado de leche o productos lácteos, huevos líquidos o en polvo, germen de trigo, harina de otros cereales como el arroz. Puede contener grasa exógena, vinagre, aceite, malta, gluten, centeno, cebada y otros ingredientes, hasta 40 aditivos. Pan de Soda Elaborado con harina blanca. Contiene carbonato o bicarbonato de sodio como ingrediente.

Pan de levadura