Materia Prima Agroindustrial

CURSO 2011

Licenciatura en Tecnología de los Alimentos

FCV, UNCPBA

MATERIA PRIMA DE ORIGEN VEGETAL

CEREALES

OLEAGINOSAS

FRUTALES

HORTÍCOLAS

Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo

Oleaginosas:cártamocolzagirasollinosojatung

Cereales y oleaginosas son cultivos anuales de tipo extensivo

Se cultivan en zonas con determinadas características de suelo y clima (temperatura y lluvia).

Climas Suelos

arar

disquear

rastrear

sembrar

(fertilizar, regar, pulverizar)

cosechar

Objetivo: lograr una óptima cama de siembra

Labores necesarias:

Cultivo de cereales y oleaginosas

Objetivo: lograr rendimiento y calidad óptimos

Objetivo: lograr una densidad óptima

arar

disquear

rastrear

sembrar

(fertilizar, regar, pulverizar)

cosechar

Alternativa: siembra directa

Labores necesarias:

Cultivo de cereales y oleaginosas

Ventajas:

menor número de labores

menor erosión

mejor conservación del agua

conservación de la materia orgánica

Cultivo de cereales y oleaginosas

mejor conservación del agua

conservación de la materia orgánica

BARBECHO (DESCANSO)

Cultivo de cereales y oleaginosas

mejor conservación del agua

conservación de la materia orgánica

ROTACIÓN DE CULTIVOS

SOJA - MAÍZ

Carbono

Cultivo de cereales y oleaginosas

ROTACIÓN DE CULTIVOS

SOJA - TRIGO - PASTURAS - MAÍZ

Mayor materia orgánica

Menor incidencia de plagas y enfermedades

Cultivo de cereales y oleaginosas

IMPORTANTE

EXISTE POCO SUELO APTO PARA EL CULTIVO

Centro-oeste de los Estados Unidos, norte de Francia, Ucrania,

centro-norte de China y la Región Pampeana Argentina

Total mundial de tierras aptas para cultivo. (Casas, 2001)

Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo

Cultivo de cereales

Los cereales pertenecen a la familia de las gramíneas

Desarrollo de los cultivos de cereal

Cultivo de cereales

Composición de los granos de cereal:

Hidratos de carbono: ALMIDÓN y fibra

Proteínas

Lípidos (aceites)

grano de trigo

gránulo de almidón de maíz

Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo

Cultivo de cereales: trigo

Triticum aestivum(Trigo pan)

Triticum durum

(Trigo candeal)

trigos duros (para pan)

trigos blandos (para galletitas)

trigo candeal (para fideos)

trigo forrajero

Cultivo de cereales: trigo

Triticum aestivum(Trigo pan)

Triticum durum

(Trigo candeal)

Cultivo de cereales: trigo

Producción de Argentina: 15.970.130 toneladas (2004/2005)

Producción mundial: 640.000.000 toneladas (98/2003)

China: 16,7 % India: 12,4 % Estados Unidos: 9,8 % Rusia: 6,8 % Francia: 6,1 % Canadá: 3,9 % Australia: 3,7 % Argentina: 2,5 %

Cultivo de cereales: trigo

Producción de Argentina: 16.000.000 toneladas (2004/2005)

15.000.000 toneladas (2006/2007)

8.400.000 toneladas (2008/2009)

Exportación: 70 % (5to exportador mundial) ?

Mercado interno: 30 %

Cultivo de cereales: trigo

Cultivo de cereales: trigo

Cultivo de cereales: trigo

Cultivo de cereales: trigo

Cereal de invierno (cosecha fina)

Proceso industrial

Harina de trigo

70 %

Galletitas

8,6 % Pastas secas, frescas y otros

14 %

Panificación

Cultivo de cereales: trigo

Composición del grano de trigo

Almidón

Proteína

Fibra

Lípidos

Minerales

%

80

12

4

2

2

Muy importantes !

Cultivo de cereales: trigo

Composición del grano de trigo: proteínas

Proteína 9 - 20 % Cantidad variable

Proteína: gliadinas + gluteninas + albúminas + globulinas

75 - 95 % + 5 -25 %

GLUTEN = flexibilidad y elasticidad

Cultivo de cereales: trigo

Composición del grano de trigo: proteínas

Proteína 9 - 20 % Cantidad variable

Proteína: gliadinas + gluteninas + albúminas + globulinas

CALIDAD NUTRICIONAL

BAJO CONTENIDO DE LISINA

Cultivo de cereales: trigo

Composición del grano de trigo: proteínas

Proteína 9 - 20 % Cantidad variable

GENOTIPO Y AMBIENTE

CALIDAD: GENOTIPO Y AMBIENTE

Cultivo de cereales: trigo

Genotipo (cultivares) y ambiente (disponibilidad de N y agua):

cantidad y composición del gluten

peso hectolítrico (peso del grano)

actividad diatásica (desdoblamiento del almidón)

rendimiento de harina

granos "panza blanca"

granos "chuzos"

CALIDAD: AMBIENTE Y MANEJO

Cultivo de cereales: trigo

fertilización (N): > disponibilidad de N > rendimiento > proteínas disminuye la ocurrencia de granos "panza blanca"

cultivo antecesor - barbecho - labranzas óptimo: papa, soja o girasol (no maíz por alta C/N) barbecho: 90-100 días (retención de agua y mineralización del N)

granos "panza blanca" altos rendimientos con poco N disponible siembra directa: > panza blanca (poca mineralización del N del suelo)

CALIDAD: AMBIENTE Y MANEJO

Cultivo de cereales: trigo

granos "chuzos" altas temperaruras y poca disponibilidad de agua

malezas compiten por agua-nutrientes-luz y dificultan la cosecha

enfermedades y plagas nematodes, hongos (raíz, tallo y hoja), insectos, etc.

CALIDAD: AMBIENTE Y MANEJO

Cultivo de cereales: trigo

fecha de siembra afecta el rendimiento, peso del grano, y la proteína

momento de cosecha recomendado: 16-18 % humedad en el grano anticipada: granos con humedad excesiva tardía: riesgo de lluvias (lavado del grano: "panza blanca")

Cultivo de cereales: trigo

CALIDAD: COSECHA Y POSTCOSECHA

cosecha granos quebrados e impurezas (mala regulación de la cosechadora)

secado TEMPERATURA: < 55-60°C a > humedad del grano < temperatura de secado

almacenamiento humedad: < 14 % temperatura: 12-15°C plagas y enfermedades afectan la calidad: degradación de proteínas y almidón y aumento de t°

Proceso industrial

Cultivo de cereales: trigo

Productos de la molienda:

Salvado: tegumentos y capa de aleurona

Harina y sémolas: endosperma

De acuerdo al grado de "blancura" * (las harinas se clasifican (de mayor a menor):

0000 (repostería)

000 (panificación)

00, 0, 1/2 0, etc.

(*): mayor contenido de cenizas menor blancura.

Cultivo de cereales: trigo

RECORDAR:

Argentina produce trigos de excelente calidad

Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo

Cultivo de cereales

Zea mays

Cultivo de cereales: maíz

Zea maysMaíz duro Maíz dentado

Maíz semi-dentado

Maíz pisingallo Maíz dulce

etc......

Cultivo de cereales: maíz

Producción de Argentina: 20.500.000 toneladas (2004/2005)

Producción mundial: 500.000.000 toneladas (2002/03)

Estados Unidos (1er exportador mundial) China (2do exportador mundial) Unión Europea Brasil Méjico Argentina (3er exportador mundial)

Cultivo de cereales: maíz

Producción de Argentina: 20.500.000 toneladas (2004/2005)

22.000.000 toneladas (2007/2008)

Exportación: 70 % (3er exportador mundial)

Mercado interno: 30 %

Recordar: el maíz es, fundamentalmente, un grano/cultivo forrajero (alimentación de animales: bovinos, cerdos, pollos)

Cultivo de cereales: maíz

Cultivo de cereales: maíz

Cultivo de cereales: maíz

Cereal de verano (cosecha gruesa)

Componentes Promedio Rango típico (%)

Almidón 71,3 64-78

Proteínas 9,91 8-14

Lípidos 4,45 3,1-5,7

Fibra 2,66 1,8-3,5

Ceniza 1,42 1,1-3,9

Composición del grano:

Cultivo de cereales: maíz

Cultivo de cereales: maíz

Composición del grano:

Almidón: amilosa + amilopectina (cadena ramificada)

La mayor proporción de almidón se encuentra en el endosperma.

gránulo de almidón de maíz

El endosperma puede ser: vítreo (traslúcido) harinoso

La relación vítreo:harinoso determina la textura del grano

Cultivo de cereales: maíz

Composición del grano:

gránulo de almidón de maíz

La relación vítreo:harinoso determina la textura del grano

> vítreo: maíz duro (flint) y pisingallo

> harinoso: maíz dentado y harinosos

Cultivo de cereales: maíz

Calidad del grano de maíz

DEPENDE DEL DESTINO: PRODUCTO FINAL

alimentación (fresco, seco, harina, etc) bebidas (destilería) papel textil y construcción cerámicas, pinturas, anticorrosivos jabones explosivos farmacia, etc.............

Cultivo de cereales: maíz

Calidad del maíz para la nutrición humana:

buena fuente de energía (almidón) poca proteína (deficiente en lisina y triptófano) deficiente en vitaminas (C, D, niacina y tiamina)

Dieta a base de maíz: avitaminosis

raquitismopelagra

escorbutoberiberi

Cultivo de cereales: maíz

Calidad del maíz para la nutrición humana:

PROTEÍNAS: albúminas globulinas

prolaminas (zeínas) glutelinas

Alto contenido de aminoácidos azufrados (metionina y cistina) y bajo contenido de lisina y triptófano.

Nota: existen maíces con alto contenido de lisina (mutación opaco-2).

Cultivo de cereales: maíz

Calidad del maíz para la nutrición humana:

ACEITE: representa el 5% del peso seco del grano (se encuentra en el germen)

composición:60 %: á. linoleico (18:2)24 %: á. oleico (18:1)15 %: palmítico (16:0)

Características: buen sabor (suave) buena estabilidad en la cocción buena estabilidad en el almacenamiento (antioxidantes naturales)

Cultivo de cereales: maíz

Calidad del maíz para la industria:

Maíz duro (endorperma vítreo): sémolas (polenta) copos (cereales para el desayuno) destilería (whisky, cerveza, etc)

Maíz dentado (endosperma harinoso) molienda húmeda

germenfibra

gluten

almidón

jarabesendulzantestextilesaspirinasaceitesalcohol (destilería)combustiblespolímeros (plásticosbiodegradables)pegamentos, etc

Cultivo de cereales: maíz

Factores que afectan la calidad del grano de maíz:

GENOTIPO

Maíces con alto contenido de aceite (7-15 %)

Maíz ceroso (waxy) (100 % amilopectina): industria del almidón.

Maíz con alta amilosa (hasta 80 % amilosa): plásticos, fotografía, etc.

Maíz pisingallo ("pochoclo")

Maíz dulce (altos niveles de sacarosa)

Maíces BT:.........................

Cultivo de cereales: maíz

Factores que afectan la calidad del grano de maíz:

MANEJO Y AMBIENTE

Disponibilidad de nitrógeno en el suelo

Deficiencia de agua

Ocurrencia de heladas

Baja insolación y temperatura durante el llenado del grano

Alta humedad relativa al momento de la madurez fisiológica del grano

Daños durante la cosecha (granos partidos favorecen la proliferación de insectos y hongos)

Cultivo de cereales: maíz

Factores que afectan la calidad del grano de maíz:

MANEJO Y AMBIENTE

Malezas

Hongos (Fusarium, Giberella)

Insectos (por ejemplo: barrenador del tallo)

Cultivo de cereales: maíz

Factores que afectan la calidad del grano de maíz:

COSECHA-POSTCOSECHA-ALMACENAMIENTO

Daños en el pericarpio (cosecha: grano húmedo, mal ajuste en la cosechadora)

Fisuras en el endosperma (secado muy rápido)

Hongos e insectos (daños en los granos y presencia de toxinas)

Aspergillus flavus: toxina cancerígena

Cultivo de cereales: maíz

RECORDAR:

Argentina produce maíces de tipo duro (flint) colorados de buena

calidad(apropiados para la elaboración de copos)

Cereales:alpistearroz (Oriza sativa)avenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo

Cultivo de cereales

Cultivo de cereales: arroz

Producción de Argentina: 1.000.000 toneladas (2003/05)

Producción mundial: 593.800.000 toneladas (1999/03)

China (31 %) India (22 %) Indonesia (8,6 %) Bangladesh (6,2 %) Viet Nam (5,5 %) Tailandia y Myanmar (8 %)

Cultivo de cereales: arroz

Producción de Argentina: 1.000.000 toneladas (2003/05)

1.300.000 toneladas (2008/2009)

Argentina y Uruguay son los principales exportadores de América del Sur.

Argentina exporta principalmente a Brasil.

Cultivo de cereales: arroz

Cultivo de cereales: arroz

Cultivo de cereales: arroz

Particularidades: cultivo de verano, requiere riego

Cultivo de cereales: arroz

Particularidades: cultivo de verano, requiere riego

La semilla requiere una temperatura superior a 17°C y mucha humedad para germinar

Para poder regar hay que preparar el terreno

Composición del grano de arroz

Almidón

Proteína

Fibra

Lípidos

Minerales

Integral

%

85

10.7

1

2

1.3

Cultivo de cereales: arroz

Blanco

%

90.5

8

0.3

0.6

0.6

Cultivo de cereales: arroz

Consumo interno:

6,5 kg / habitante / año (en aumento)

Preferencias:

arroz Doble Carolina (24 %)

arroz parboilizado* (16 %)

arroz integral (4 %)

arroz largo fino (26 %)

(*) parboilizado: al grano se lo somete a calor y presión lo que gelatiniza el almidón

Cultivo de cereales: arroz

Tipos comerciales de arroz:

en función de relación largo/ancho y longitud del grano

Largo ancho (Doble Carolina)

Largo fino

Mediano (Mediano Carolina)

Corto (Japonés)

largo/ancho

2:1 - 3:1

> 3:1

2:1 - 3:1

< 2:1

longitud

> 7 mm

> 6.5

6 - 7 mm

< 6 mm

M. Pinciroli1, M. N. Sisterna2, R. Bezus1 y A. A. Vidal1 1Programa Arroz; 2Centro de Investigaciones de Fitopatología (CIDEFI) – CIC. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales

Cultivo de cereales: arroz

Ejemplo de distintos tipos de manchas:

Las manchas en el grano de arroz pueden ser provocadas por hongos e insectos

CALIDAD

Cultivo de cereales: arroz

CALIDAD

Otros aspectos de calidad:

granos "panza blanca"

granos "enyesados" (muertos)

granos colorados (con estrías rojas que perduran luego del pulido)

presencia de insectos

Nota: a mayor disponibilidad de nitrógeno mayor incidencia de granos manchados por hongos

Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo

Cultivo de cereales

Hordeum vulgare

Cultivo de cereales: cebada cervecera

Producción de Argentina: 950.000 toneladas (2003/2004)

1.700.000 toneladas (2008/2009)

Producción mundial: 135.000.000 toneladas (98/2002)

Alemania: 9 % Canadá: 8,4 % Francia: 7,3 % España: 6,1 % Turquía: 5,8 % Reino Unido: 4,8 % Australia: 4,5 %

Cultivo de cereales: cebada cervecera

Cultivo de cereales: cebada cervecera

Cultivo de cereales: cebada cervecera

Cultivo de invierno, cosecha fina

Cultivo de cereales: cebada cervecera

Composición del grano de cebada

Almidón

Proteína

Fibra

Lípidos

Minerales

%

60

11

24

2

3

Nota: el grano de cebada es un grano "vestido"(luego de la trilla conserva las cubiertas del grano)

Cultivo de cereales: cebada cervecera

CALIDAD

Es importante el contenido de proteína

Debe ser: 10 - 11 % (máximo 12 %)

Granos enteros con buen poder germinativo

La temperatura de secado es muy importante.

Nota: el grano de cebada puede "brotar" en la espiga(con condiciones de temperatura y humedad) lo que disminuye su valor comercial

Cultivo de cereales: cebada cervecera

Germinación de la cebada

Tostado de los granos

Molido de los granosagua + calor

Filtrado

Líquido + lúpuloebullición

Filtrado/centrifugaciónenfriado

Líquido + levaduras Fermentación

Elaboración de cerveza

Cultivo de cereales: cebada cervecera

CALIDAD

Tamaño grande y uniforme (retenido en zarandas de 2,5 mm)

No tener > 12 % de proteína (buen manejo de la fertilización)

Evitar zonas con alta probabilidad de lluvias luego de la madurez fisiológica del grano

Suceptibilidad a hongos !

Cultivo de cereales: cebada cervecera

RECORDARLa cebada cervecera es un cultivo con posibilidades de expansión.

El consumo de cerveza está aumentando (en Argentina y en el mundo).

Cultivo de cereales: cebada cervecera

Los docentes del área recomiendan beber con moderación