4000 años A.C.

EGIPTO MESOPOTAMIA

Molino de piedra 3000 A.C.

Molino de piedra 2000 A.C.

Molino de viento 600 D.C.

Molino de vapor 1784 D.C.

La palabra cereal deriva de La palabra cereal deriva de "Ceres", una de las "Ceres", una de las grandes divinidades de grandes divinidades de la mitología romana : la mitología romana : Diosa de la agricultura.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

Los cereales han sido la base de la alimentación humana, por los siguientes motivos.

Se adaptan a climas diversos (salvo raros casos) llegando a ser más de la mitad de la producción total de alimentos -FAO-. Por su bajo contenido en aceites pueden ser almacenados por términos más prolongados que otros alimentos, conservando todos sus nutrientes.

Sus rendimientos son muy abundantes (rinde más por hectárea que otros alimentos). Con el costo de producción de 150 g de carne se pueden alimentar a 50 personas con Arroz.

50% de las necesidades de carbohidratos1/3 de las necesidades de proteína50-60% 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

Existen otros granos que, aunque no pertenecen a esta familia botánica , se incluyen en el grupo de los cereales por su forma de empleo.

El tamaño de los granos se expresa como el peso de mil granos, dependiendo de tipo de cereal, variedad y técnicas de producción.

Principales cereales: trigo (triticum vulgare), cebada (Hordeum vulgare), arroz (Oryza sativa), maíz (Zea mays), centeno (Secale cereale), mijo (Sorghum vulgare) y avena (Avena sativa).

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.

Características de gramíneas:Raíces fuertes y fibrosasTallos rígidos Ramas y hojas estrechas.

Cereales: formación de frutos grandes que se llaman cariópsides, cuyas cubiertas están soldadas a la semilla.

En la cebada, la avena y el arroz, las glumas están unidas al fruto, mientras que las que poseen el trigo y el centeno se separan en el proceso de la trilla.

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.

•Cubierta 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.

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.

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.

Humedad 11-15%

Carbohidratos 63-73%

Proteínas 7-12%

Grasa 1-5%

Fibra 3-7%

Calorías (por 100 gr) 340

Proteínas, grasa y

vitaminas

Almidón

Minerales y

vitaminas del grupo

B

Enzimas, lípidos y

vitaminas del grupo B

Disminuyen con la

molienda

AlmidónAlmidón(C6H10O5)x, inodoro e insípido, en forma de

grano o polvo

20%

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.

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.

PROTEÍNASPROTEÍNAS

Según su solubilidad, se distinguen en los cereales cuatro fracciones proteicas.

Harina

Albúminas (H2O)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

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.

PROTEINASASParticipan en ablandamiento del gluten por hidrólisis de los enlaces peptídico durante la fabricación de pan.

LIPASASPresentes 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.

LIPOOXIGENASASReducen 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.

PROTEÍNASPROTEÍNAS

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.

•95% de minerales: K3PO4 – K2SO4 – 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.

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

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.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

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 secoH2O

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

HIDRATOS DE CARBONOHIDRATOS DE CARBONO

Actividad de amilasa continúa en condiciones anaerobias

CHOS + H2O ETOH + CH3COOH ↓ valor nutritivo

En maíz sí los granos están húmedos es mala la separación del almidón por

molienda.

3.000 años1935

dextrinas

azúcares reductores

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

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.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

PROTEÍNPROTEÍNASAS

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.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

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.

Oxidativos Oxidativos rancidez rancidez

Hidrolíticos Hidrolíticos ácidos grasos libres 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

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

GRASAGRASASS

•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.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

•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 H2O ↑ sustancias minerales.

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

MINERALESMINERALES

17% humedad = 30% B1 en 5 mesesTrigo12% humedad = 12% B1 en 5 meses

Tiamina pérdidas apreciables

T y humedad ↑ = pérdidas de tiamina

Tiamina > 2 años = ↓ notablementeArroz vaina

Tiamina 2 años = poca ↓

Tiamina y Piridoxina = fotosensibilidad

Maíz amarillo

Vitamina A y carotenos 70 %

ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

VITAMINASVITAMINAS

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.

VITREOSVITREOSAcerada, apedernalada, cristalina, córnea.T. durumSon translúcidos, y aparecen brillantes frente a la luzTienden a ser duros y fuertes.

HARINOSOSHARINOSOSAlmidonosa, yesosaT. vulgareSon opacos y aparecen oscuros frente a la luzTienden 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)

DUROS: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:SEMIDUROS: Semitransparentes, blandos en las capas internas, dan un rendimiento de 75 –80%.

BLANDOS: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.

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.

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)

COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL TRIGOCOMPOSICIÓN QUÍMICA DEL TRIGO

Humedad 11 %

Carbohidratos 69%

Proteínas 13%

Grasa 2%

Fibra 3%

Calorías (por 100 gr) 340