TECNOLOGÍA DE CEREALES Y LEGUMINOSAS

MsC. VICTORIA ANCASI CONCHA

CARACTERÍSTICAS, COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE CEREALES Y LEGUMINOSAS

CEREALES:

• Son monocotiledoneas, pertenece a la familia de las gramineas.

• Las principales especies son:• El arroz. • El maíz. • El trigo. • La avena. • El sorgo. • El centeno. • La cebada. • El mijo.

CEREALES:• La estructura de los cereales está conformado por: • Germen o embrión: se localiza en el centro o núcleo de la semilla, a

partir del cual se puede desarrollar una nueva planta, rico en nutrientes, consiste de la plúmula y la radícula unidas al grano por el cotiledón;

• Endospermo: estructura harinosa o feculenta que envuelve al embrión y que le proporciona los nutrientes necesarios para su desarrollo, comprende más de la mitad del grano y consiste principalmente en almidón

• La capa de aleurona, rica en proteínas, vitaminas y minerales;• Testa y pericarpio: dos capas bastante fibrosas, la testa es la capa

exterior laminar que recubre al grano y proporciona nutrientes y vitaminas.

• Cáscara: capa más exterior de todas y de cierta dureza ya que protege a la semilla. Está formada por fibras de celulosa, la cual no tiene valor nutritivo para los seres humanos.

Grano de trigo

Composición Química de los cereales• Los cereales contienen almidón que es el

componente principal de los alimentos humanos. El germen de la semilla contiene lípidos en proporción variable que permite la extracción de aceite vegetal de ciertos cereales. La semilla está envuelta por una cáscara formada sobre todo por la celulosa, componente fundamental de la fibra dietética. Algunos cereales contienen una proteína, el gluten, indispensable para que se forme el pan. Las proteínas de los cereales son escasas en aminoácidos esenciales como la lisina.

(Watt y Merril, 1963)

Especie Agua % Proteína (g)

Lípidos (g)

Carbohidratos Cenizas (g)

Total (g)

Fibra (g)

Frijol blanco 10,9 22,3 1,6 61,3 4,3 3,9Frijol rojo 10,4 22,5 1,5 61,9 4,2 3,7Frijol negro y castaño

11,2 22,3 1,5 61,2 4,4 3,8

Maíz 13,8 8,9 3,9 72,2 2,0 1,2Cacahuate 5,6 26,0 47,5 18,6 2,4 2,3Arroz (no procesado)

12,0 7,5 1,9 77,4 0,9 1,2

Centeno 11,0 12,1 1,7 73,4 2,0 1,8Sorgo 11,0 11,0 3,3 73,3 1,7 1,7Soja 10,0 34,1 17,7 33,5 4,9 4,7Trigo 13,0 14,0 2,2 69,1 2,3 1,7Girasol 4,8 24,0 47,3 19,9 3,8 4,0

CUADRO 1: Composición química de semillas de algunas especies (100 g)

COMPOSICIÓN DEL GRANO DE LOS CEREALES (g/100 g de peso seco)

COMPOSICIÓN QUIMICA

Composición Química de los cereales• El embrión es la parte del grano que germina si se planta

el grano o si se lo sumerge en agua. Es muy rico en nutrientes. Aunque pequeño en tamaño, el embrión generalmente contiene 50 por ciento de la tiamina, 30 por ciento de la riboflavina y 30 por ciento de la niacina del grano entero. La aleurona y otras capas externas contienen 50 por ciento de la niacina y 35 por ciento de la riboflavina. El endospermo, aunque en general es la parte más grande del grano, generalmente contiene una tercera parte o menos de las vitaminas B. Comparado con otras partes, es más pobre en proteínas y minerales, pero es la fuente principal de energía, en la forma de un carbohidrato complejo, el almidón.

•

TRIGO (Triticum aestivum)

• El trigo (género Triticum) es el cereal más extensamente cultivado en el mundo y sus productos son muy importantes en la nutrición humana.

• El trigo es una planta anual alta, de 1,2 m por término medio. Las hojas, parecidas a las de otras gramíneas, brotan muy pronto y van seguidas por tallos gráciles rematados por las espigas de grano.

• Los tipos de trigo se escogen por su adaptabilidad a la altitud y el clima de la región en que se cultivan y por el rendimiento. Los trigos corrientes cultivados en las antiguas repúblicas soviéticas, Estados Unidos y Canadá son variedades de primavera e invierno, que se siembran en primavera para cosecharlos en verano, o en otoño para cosecharlos en primavera. El color del grano depende de la variedad; los trigos blancos son en su mayor parte de invierno, y los rojos de primavera.

TRIGO (Triticum aestivum)

• Al principio de 1990, la producción mundial de trigo había experimentado un aumento del 30% en relación con el periodo 1979-1981. La antigua Unión Soviética era entonces el primer productor del mundo, aunque la producción disminuyó a partir de 1991, fecha en que el país se escindió en estados más pequeños. Ocupan los lugares segundo y tercero por volumen de producción China y Estados Unidos, respectivamente; también son importantes productores India, Canadá, Francia y Australia.

• A mediados del siglo XVII, América empezó a autoabastecerse, gracias sobre todo a los cultivos implantados en Argentina, que continúa siendo el primer productor americano.

TRIGO (Triticum aestivum)• POST COSECHA• Sistema de cosecha ( tradicional,pequeña escala)• Sistema de cosecha mecanizada• Cosecha tradicional Cosecha mecanizada

• Presecado en el campo Secado•

• Trillado•

• Ventilado Almacenado • • • Almacenado

• La mayoría de los granos comestibles cosechados se pierde debido a los inadecuados sistemas de manejo, almacenado y técnicas de procesamiento. Se estima que estas pérdidas oscilan entre el 10 y el 25% de la cosecha. Las causas más comunes por las cuales se producen estas pérdidas son:

• Infestación de parásitos e insectos durante el procesamiento postcosecha. • Pérdida de producción debido a la cosecha temprana. • Niveles incorrectos de humedad para el trillado, molido y pulverizado. • Pérdidas físicas debido a las malas técnicas de procesamiento, tanto preliminar como secundario. •

TRIGO (Triticum aestivum)• Contenido de nutrientes. El trigo suministra

un poco más de proteína que el arroz y el maíz, aproximadamente 11 a 16 g por cada 100 g. El aminoácido limitante es la lisina. En muchos países industrializados la harina de trigo se fortifica con vitaminas B y algunas veces con hierro y otros nutrientes.

Maíz (Zea mays) • Maíz, es un alimento muy importante en toda América y

gran parte de África. Se cultivó por primera vez en el continente americano y fue un alimento importante entre las grandes civilizaciones Azteca , Maya e Inca, mucho antes de la llegada de Colón y los colonizadores. Las semillas fueron llevadas a Europa y más tarde a África, donde el maíz es ahora la principal fuente de la dieta en muchas áreas. El maíz es popular debido a que tiene un alto rendimiento por unidad de superficie, crece en áreas cálidas y moderadamente secas. Estados Unidos es el más grande productor de maíz, pero gran parte de su cosecha se utiliza para alimentar animales domésticos.

Maíz (Zea mays) • El maíz Zea mays L. es una planta herbácea de la familia

de las gramíneas, forma parte de los cereales. Tiene de tallo robusto, cilíndrico y nudoso (caña de 1 a 3m de largo) de hojas lanceoladas (miden hasta 1m de longitud) es una especie monoica (de un solo cotiledón) produce dos tipos de flores: las masculinas, que se agrupan en paniculas terminales compuestas de espiguillas. Las flores femeninas forman espigas axilares (las mazorcas) envueltas en grandes brácteas (tusas) cada mazorca lleva de 8 a 22 series longitudinales de espiguillas insertas sobre un eje esponjoso (olote) cada espiguilla tiene una flor, fértil que posteriormente producirá un grano de maíz formado por :

Maíz (Zea mays) Pericarpio:

Endosperma: Germen:

• Epidermis (epicarpio • Capa de aleurona Escutelo (cotiledón que ocupa el 90% del germen)

• Mesocarpio • Endosperma calloso córneo Eje embrionario formado por la plúmula y la raíz primaria envuelta en la coleoriza.

Células tubulares • Endosperma harinoso almidonoso

• Células cruzadas

• Testa Células llenas de gránulos de almidón en una matriz de proteína

El contenido de endosperma harinoso y córneo varía de una variedad a otra pero normalmente guardan una relación de 2 a 1.

El contenido de endosperma harinoso y córneo varía de una variedad a otra pero normalmente guardan una relación de 2 a 1.

Composición Química del maízPorción de grano % Entero Proteína Almidón Lípidos Azúcares Cenizas

G. entero 10.3 10.0 4.8 2.0 1.4

Endospermo 82.3 9.4 86.4 0.8 0.6 0.3

Germen 11.4 18.8 8.7 34.5 10.5 10.0

Pericarpio 5.3 3.7 7.3 1.0 0.3 0.9

Los principales componentes del grano entero son proteínas, almidón, lípidos; y en menor proporción, fibra, azúcares, minerales y vitaminas

Composición Química del maíz• Las proteínas constituyen aproximadamente el 10% del grano entero y están formadas por

albúminas (3.2%), globulinas (1.5%), zeína (47.2%) y glutaminas (35.1). Existe una característica común en todos los cereales con relación química de las proteínas que lo constituyen y es que son deficientes en triptófano y lisina principalmente.

• Actualmente se están desarrollando nuevas variedades de maíz, con un mejor patrón de aminoácidos, tal es el caso del maíz opaco-2. y Harinoso-2 los cuales presentan aumentos considerables en el contenido de Lisina y Triptófano.

• El grano entero de maíz contiene aproximadamente 5% de aceite. Aproximadamente el 85% de los lípidos se localizan en el germen, el cual se usa comercialmente como materia prima para extraer el aceite de maíz.

• Los lípidos del maíz se componen de la siguiente manera:• Acidos grasos,Triglicéridos, Fosfolípidos ,Esteroles ,Tocoferoles y• Los minerales que se encuentran en el grano de maíz son: calcio, fósforo, hierro, potasio,

magnesio y sodio, destacando el calcio y fósforo. La mayor proporción se localiza en el germen del grano conteniendo un 80% de ellos.

• Las vitaminas que se encuentran en el grano son: vitamina E, B, ácido nicotínico, ácido pantoténico, destacando el ácido pantoténico que se localiza principalmente en la capa de aleurona que cubre el endospermo.

LEGUMINOSAS

LEGUMINOSAS