CEREALES INDICE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Definición y características generales. Obtención. Morfología. Fisiología. Clasificación básica. Clasificación botánica. Composición química. Aporte nutricional. Propiedades a. Químicas. b. Físicas. c. Fisicoquímicas. d. Termodinámicas. 10. Calidad del grano. 11. Productos derivados. 12. Aspectos socioeconómicos. a. Producción. b. Almacenamiento. c. Métodos de conservación. d. Transporte. e. Consumo. f. Distribución. 13. Bibliografía.
CEREALES DEFINICION Y CARATERISTICAS GENERALES Los cereales, cuyo nombre se deriva de Ceres, diosa romana de la agricultura, han sido el sustento del planeta, ya que son los cultivos masivos más eficientes en la producción neta de alimento por hectárea. Los cereales son los frutos de pastos cultivados, semillas comestibles (granos) que pertenecen a la familia de las Gramíneas, considerada como la más grande e importante en el mundo. Se caracterizan porque la semilla y el fruto son prácticamente una misma cosa: los granos de los cereales. Ocupan el 60% de la superficie cultivable mundial. Entre los cereales figuran el trigo, el arroz, el maíz, el centeno, la cebada, el mijo, el sorgo, el triticale y la a vena. Son oblicuos, como otros miembros de esta familia, capaces de crecer en condiciones climáticas semiáridas (como el sorgo y el mijo), bajo el agua (arroz de aguas profundas) y en climas muy cálidos (arroz, mijo) y fríos (centeno y cebada). OBTENCION La cosecha de los cereales se da por dos diferentes formas: Forma indirecta; para cosechas de áreas menor de una hectárea es cuando el cereal es cortado directamente por el agricultor. Forma indirecta; cuando se habla de mayores hectáreas, se utilizan máquinas llamadas “cosechadoras” están sirgan , es decir, cortan el cereal; y trillan el cereal, es decir, se separa el grano de las demás plantas. MORFOLOGIA El fruto de las gramíneas es seco, y se le denomina cariópside. El grano desnudo presenta una estructura de tejidos muy similar a todos los cereales, las principales partes de un grano de cereal son: 1. Pericarpio. El pericarpio rodea toda la semilla y esta constituido por varias capas, las cuales facilitan el traslado de agua al pericarpio. La parte mas interna del pericarpio exterior esta formada por restos de células de pared delgada. El pericarpio interior esta formado por células intermedia, células cruzadas y células tubulares. Las células cruzadas son largas y cilíndricas y tienen un eje longitudinal perpendicular al eje longitudinal del grano. Se ha estimado que el conjunto del pericarpio comprende el 5% del grano, y que esta formado aproximadamente por 6% de proteína, 2% de cenizas, 20% de celulosa y 0.5% de grasa, completando el resto con pentosanas. 2. Cubierta de la semilla y epidermis nuclear. La cubierta de la semilla esta unida firmemente a las células tubulares por su lado exterior y a la epidermis nuclear por el interior. Esta compuesta por 3 capas: una cutícula exterior gruesa, una capa pigmentada (en los trigos coloreados) y una cutícula interior fina. 3. Capa de aleurona. Ésta rodea el grano por completo, incluyendo el endospermo feculento y el germen; desde el punto de vista botánico, es la capa exterior del endospermo. Las células de aleurona tienen paredes gruesas, su forma es cúbica y carecen de almidón. La capa de aleurona es rica en cenizas, proteína, fósforo total, grasa, niacina, tiamina y riboflavina.
4. Germen o embrión. El germen está constituido por dos partes principales: el eje embrionario (raíz y tallo rudimentarios) y el escutelo que tiene el papel de almacén. El germen es rico en proteína (25%), en azúcar (18%), aceite (16% del eje embrionario y 32% del escutelo es aceite) y cenizas (5%). No contiene almidón, pero es bastante rico en vitaminas B y vitamina E. 5. Endospermo. El endospermo esta constituido por tres tipos de células: periféricas, prismáticas y centrales. Las paredes del endospermo, están formadas por pentosanas, otras hemicelusosas y B-glucanas, pero no por celulosa. La hemicelulosa que contienen absorbe gran cantidad de agua para ello es importante seleccionar una maja absorción de agua y paredes delgadas. El contenido y paredes celulares de las células del endospermo constituyen la harina.
Estructura de grano de trigo (esquema representativo)
FISIOLOGÍA Se hace hincapié en la germinación del grano. La germinación es la recuperación de la actividad biológica por parte de la semilla; para que tenga lugar, es necesario que se den una serie de condiciones ambientales favorables como son: un sustrato húmedo, suficiente disponibilidad de oxígeno que permita la respiración aerobia y, una temperatura adecuada para los distintos procesos metabólicos y para el desarrollo de la planta. En el proceso de germinación podemos distinguir tres fases: La absorción de agua es el primer paso de la germinación, sin el cual el proceso no puede darse. Durante esta fase se produce una intensa absorción de agua por parte de los distintos tejidos que forman la semilla. Dicho incremento va acompañado de un aumento proporcional en la actividad respiratoria. 2. Fase de germinación. Representa el verdadero proceso de la germinación. En ella se producen las transformaciones metabólicas, necesarias para el correcto desarrollo de la plántula. En esta fase la absorción de agua se reduce considerablemente, llegando incluso a detenerse. 3. Fase de crecimiento. Es la última fase de la germinación y se asocia con la emergencia de la radícula (cambio morfológico visible). Esta fase se caracteriza porque la absorción de agua vuelve a aumentar, así como la actividad respiratoria. 1. Fase de hidratación.
CLASIFICACIÓN BÁSICA La familia gramíneae tiene siete tribus principales: Tribu
Especie típica
Producción
Hordeae
Trigo, cebada, centeno
Maydeae Oryzeae Aveneae Andropogoneae Zinanieae
Maíz Arroz Avena Sorgo Trigo silvestre
Asia Menor, Grecia, Israel América (norte y sur), China, India. Africa, Subsahariana
Fecha antigua más conocida 7000 a. C. 3500 a. C. 3000 a. C. 3000 a.C.
CLASIFICACIÓN BOTÁNICA Subfamilia
Tribu
Pooideae (Festucoideae)
Hordeeae (Triticeae)
Panicoideae Oryzoideae
Aveneaea Andropogoneae Zeeae (Maydeae) Oryzeae
Género Hordeum Triticum Secale Avena Sorghum Zea Oryza
Especie H. Vulgare (cebada) T. durum (trigo duro) T. acsivum (trigo harinero) S. cereale (Centeno) A. sativa (Avena) S. bicolor (sorgo) Z. mays (Maíz) O. sativa (Arroz)
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS CEREALES Los cereales como grupo son un 75% carbohidratos, 10% proteínas, 10% humedad, 12% grasa y 1-2% ceniza. Composición química media del grano de algunos cereales (% del peso seco) % Peso
Trigo
Centeno
Maíz
Cebada
Avena
Arroz
Mijo
Agua Proteína Lípidos Almidón Otros carbohidratos Fibra bruta Minerales
13.2 11.7 2.2 59.2 10.2
13.7 11.6 1.7 52.4 16.6
12.5 9.2 3.8 62.6 8.4
11.7 10.6 2.1 52.2 19.6
13.0 12.6 4.7 40.1 22.8
13.1 7.4 2.4 70.4 5.0
12.1 10.6 4.1 64.4 6.3
2.0 1.5
2.1 1.9
2.2 1.3
1.6 2.3
1.6 2.9
0.7 1.2
1.1 1.6
APORTE NUTRICIONAL Carbohidratos
El almidón es el principal carbohidrato que se encuentra en todos los cereales, éste se encuentra presente únicamente en el endospermo y esta formado por dos glucanos: amilosa y amilopectina. La cantidad de amilosa en el almidón de los genotipos corrientes es de 25-27%. Aproximadamente el 70% de la masa de un grano se considera amorfa, en la cual se localiza la mayor parte de la amilosa; el 30% restante es cristalina, y en la que predomina la amilopectina. En general, el almidón sirve de reserva energética. También se incluyen las pentosanas, como la celulosa y la hemicelulosa, las cuales son polimeros de azúcares pentosa como lo son la arabinosa o la xilosa. Éstas son las principales constituyentes de la pared celular de los granos de cereales, y junto con la lignina constituyen el grueso de la fibra cruda. La fibra tiene la habilidad de captar el agua además de reducir el contenido de glucosa en la sangre Igualmente, existen azúcares, en los granos de cereal, cuya riqueza libre es de 1-3%. Algunos de estos azucares son la Glucosa, Fructosa, Maltosa, Sacarosa, entre otros. Así, por ejemplo, la fructosa produce escasos efectos en el nivel de glucosa en la sangre y no estimula la secreción de insulina.
Estructura del almidón
Proteínas
Las proteínas, dentro del grano de cereal, pueden encontrarse en el embrión, el escutelo y la capa de aleurona, aunque en menores proporciones se localiza, también, en el endospermo feculento, el pericarpio y la testa. Dentro del endospermo, la concentración de
proteína aumenta del centro hacia los alrededores. El endospermo constituye, aproximadamente, un 80% del peso del grano, el cual contribuye con un 70% a la proteína en cada cereal; la capa de aleurona contribuye en menor proporción al peso total del grano. Los granos de cereales contienen cuatro tipos de proteínas: albúminas, las cuales son solubles en agua; las globulinas, con una disolución salina, las prolaminas con etanol acuoso al 70% y las glutelinas. Igualmente, éstos cuatro tipos proteínas se pueden en clasificar en solubles (albúminas y globulinas), denominadas proteínas citoplasmáticas, las cuales tienen funciones metabólicas y estructurales, localizadas principalmente en el embrión y en la periferia del grano; e insolubles (prolaminas y glutelinas), denominadas proteínas de reserva, que se encuentran en las células del endospermo en forma de corpúsculos o cuerpos protéicos.
Albúmina
Globulina
Las gliadina es una proteína soluble en alcohol (prolaminas) y la glutenina insoluble (glutelinas). Ambas, la gliadina y la glutenina, forman, con agua y sales, el gluten al amasar la harina; el gluten es una proteína que se encuentra en la semilla de muchos cereales combinada con almidón. La composición del gluten es: gliadina 43%, glutenina 39%, otras proteínas 4.4%, lípidos 2.8%, azúcares 2.1% y almidón 6.4% con algo de celulosa y sustancias minerales. El complejo gluten tiene propiedades elásticas y de esponjamiento de gran valor para la fabricación de pan y otros productos. Aunque el gluten se encuentra en la mayoría de los cereales (trigo, cebada o centeno) hay cereales libres de gluten como el arroz, el maíz y el trigo alforfón. Diferentes proteínas del grano de los cereales (% de la proteína total) Cereal Trigo (HRS) Ttrigo (Durum) Cebada Avena Centeno Triticale Arroz Maíz Sorgo Mijo (perla)
Márgenes de proteína (% peso seco) 10-15 12-16 10-16 8-20 9-14 12-18 8-10 7-13 10-19 9-16
Albúminas
Globulinas
Prolaminas
Residuo y glutelinas
5-10 10-15 3-4 5-10 20-30 20-30 2-5 2-10 1-8 15
5-10 5-10 10-20 50-60 5-10 5-10 2-8 10-20 2-9 9
40-50 40-50 35-45 10-15 20-30 20-30 1-5 50-55 32-59 21-38
30-40 30-40 34-45 5 30-40 30-40 85-90 30-45 19-37 24-37
En los cereales existen 18 aminoácidos diferentes, su proporción y orientación en las cadenas peptídicas determinan las propiedades de cada proteína, por lo que los cuatro tipos de proteína varían en su composición de aminoácidos, las prolaminas son pobres en lisina, mientas que las albúminas y las globulinas son más ricas, por ejemplo.
Composición en aminoácidos del grano de los cereales (g/16g de nitrógeno) Aminoácido Arginina Cistina + Cisteína Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Fenilalanina Treonina Triptófano Tirosina Valina Alanina Ácido aspártico Ácido glutámico Glicocola Prolina Serina
Trigo 4.0 2.6
Cebada 4.4 2.5
Avena 6.8 3.3
Ceneno 4.2 2.3
Triticale 4.9 2.8
Arroz 7.7 1.1
Maíz 4.7 2.5
Sorgo 2.6 1.1
2.2 3.8 6.7 2.3 1.7 4.8 2.8 1.5 2.7 4.4 3.3 4.7
2.1 3.8 6.9 3.5 1.6 5.1 3.5 1.4 2.5 5.4 4.1 6.1
2.2 4.2 7.2 3.7 1.8 4.9 3.3 1.6 3.0 5.6 4.6 7.8
2.1 3.6 6.0 2.9 1.2 4.5 3.3 1.2 1.9 4.9 3.7 6.5
2.5 4.1 6.7 3.0 1.9 4.8 3.1 1.6 2.3 5.0 3.6 5.9
2.3 3.9 8.0 3.7 2.4 5.2 4.1 1.4 3.3 5.7 6.0 10.4
2.8 4.0 12.5 3.0 1.8 5.1 3.6 0.8 4.4 5.2 7.7 6.4
2.1 3.8 13.6 2.0 1.5 4.9 3.1 1.0 1.5 5.0 9.5 6.3
33.1
24.5
21.0
27.5
30.9
20.4
18.8
21.7
3.7 11.1 5.0
4.2 10.9 4.2
4.8 4.7 4.8
3.6 10.4 4.3
3.9 10.7 4.6
5.0 4.8 5.2
3.9 8.8 4.9
3.1 7.9 4.3
Algunas proteínas de los cereales poseen cierto carácter enzimático, desempeñando un papel importante en el procesamiento del cereal, algunas de estas proteínas son: Amilasas. Pueden ser a y b-amilasas, presentes en todos los cereales, éstas favorecen la ferminación prematura. Peroxidasas. Aceleran la oxidación no enzimática de ácido ascórbico y ácido dehidroascórbico. Fitasa. Hidrolia el ácido fítico, sustancia que inhibe la absorción intestinal de los iones de calcio y hierro por la formación de sales insolubles difíciles de absorber. Lípidos
La cantidad de lípidos en los granos de cereales es pequeña. El contenido lipídico del trigo, centeno, cebada, triticale, arroz y mijo es de 1-3%; en el sorgo del 3-4%; y el del maíz, avena y algunas clases de mijo el 4-6%. Los lípidos más abundantes en los cereales son los glicéridos de ácidos grasos, además de fosfolípidos y glicolípidos. Los lípidos en los cereales son relativamente ricos en ácidos grasos esenciales (ácido linoléico). Los ácidos grasos saturados, principalmente palmítico, representan del 11-26% de la grasa total de los cereales, y los insaturados del 72-85%. Los fosfolípidos se encuentran hasta en un 4% presentes en los cereales. Como componentes menores de la fracción lipídica están los carotenoies y los tocofenoles. Los tocofenoles presentan actividad de vitamina E, ademá de actuar como antioxidantes, siendo el a-tocofenol el de mayor actividad vitamínica y menor actividad antioxidante.
Ácidos grasos
Composición media de los ácidos grasos de los cereales (% en peso) Cereal
Mirístico (14:0)
Paalmítico (16:0)
Trigo Centeno Maíz Avena Cebada Trigo Arroz
------0.6 2 --1
20 18 17.7 18.9 22 14.3 <28
Palmitoleico Esteárico (16:1) (18.0)
1.5 <3 ----<1 1 6
Oleico (18:1)
Linoleico (18:2)
Linolénico (18:3)
14 25 29.9 36.4 11 31 35
55 56 50 40.5 57 49 39
4 4 1.2 1.9 5 2.7 3
1.5 1 1.2 1.6 <2 2.1 2
Vitaminas
Los cereales contienen vitaminas del grupo B, las principales vitaminas del grupo B son: Tiamina (B1), niacina, riboflavina (B2), ácido pantoténico (B3), piridoxna (B6), biotina, ácido fólico, colina, inositol y ácido p-aminobenzoico. Estas vitaminas se encuentran distribuidas por todo al grano sin uniformidad. Esta irregularidad en la distribución trae como consecuencia las diferencias del contenido vitamínico entre los granos completos y los productos de la molturación o de los procesos industriales. Minerales
Un 95% de las sustancias minerales de los cereales con cariópsides desnudas (trigo, sorgo, centeno, maíz y algunos mijos) y de las semillas de avena, cebada, arroz y mijos vestidos, esta formado por fosfatos y sulfatos de potasio y magnesio. Se pueden encontrar elementos como Fósforo, Potasio, Calcio y Magnesio; y en menores cantidades Hierro, Manganeso, Cobre y Zinc. La presencia de estos elementos, ayuda al crecimiento de los huesos y dientes, para la asimilación de Vitamina C, Contenido de Vitaminas y de sustancias minerales (mg/100g) de diversos granos de cereales. Vitamina o sustancia mineral Vitaminas Tiamina Riboglavina Niacina Acido pantotenico Piridoxina
Trigo
Centeno
Cebada
Avena
Arroz
Maiz
Sorgo
0.55 0.13 6.4 1.36 0.53
0.44 0.18 1.5 0.77 0.33
0.57 0.22 6.4 0.73 0.33
0.70 0.18 1.8 1.4 0.13
0.33 0.09 4.9 1.2 0.79
0.44 0.13 2.6 0.70 0.57
0.58 0.17 4.8 1.0 0.60
Minerales Fósforo Potasio Calcio Magnesio Hierro Cobre Manganeso
410 580 60 180 6 0.8 5.5
380 520 70 130 9 0.9 7.5
470 630 90 140 6 0.9 1.8
340 460 95 140 7 4 5
285 340 68 90 ... 0.3 6
310 330 30 140 2 0.2 0.6
405 400 20 150 6 0.5 1.5
PROPIEDADES QUIMICAS, FISICAS, FISICOQUIMICAS Y TERMODINAMICAS PROPIEDADES QUIMICAS 1. Agua. El agua es un compuesto formado por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O). Es fundamental para todas las formas de vida es un disolvente polar, su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar grupos polares, o con carga iónica, como alcoholes, azúcares con grupos R-OH, aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas + y -, dando lugar a disoluciones moleculares. El agua actúa vehiculo de transporte de alimentos, productos metabólicos y sustancias de desecho, interviene en reacciones químicas como la hidrólisis de carbohidratos y proteínas; también actúa como termo regulador y estabilizador de sistemas vivientes. 2. Carbohidratos. Son compuestos formados por carbono, hidrógeno y oxígeno; presentan la fórmula general Cx(H2O)n, y tienen la estructura de polihidroxialdehído o de polihidroxicetona; además todos los carbohidratos presentan grupos funcionales C=O y – OH. Son los compuestos más abundantes en la naturaleza, y también los más consumidos por los seres humanos. Hay tres tipos de carbohidratos: Monosacáridos, Oligosacáridos y Polisacáridos.
Glucosa
Sacarosa
Celulosa 3. Lípidos. Un lípido es un compuesto orgánico de origen natural que es insoluble en el agua y soluble en disolventes orgánicos no polares, tales como un hidrocarburo o éter
dietílico. La baja solubilidad de los lípidos se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. Son de consistencia oleosa o aceitosa y actúan como reserva energética de las células y de los organismos. Los lípidos pueden clasificarse en saponificables (ácidos grasos, lípidos anfipáticos, eicosaonides) y no saponificables (Fosfolípidos, esteroides, terpenos, lípidos pirrólicos). 4. Fibra. Se conoce con el nombre de fibra a diversos compuestos de origen vegetal que presentan como común denominador el estar constituidos por macromoléculas no digeribles, debido a que las enzimas del intestino humano no pueden hidrolizarlas. 5. Cenizas. Se denomina así a la materia inorgánica que forma parte constituyente de los alimentos (sales minerales). Las cenizas permanecen como residuo luego de la calcinación de la materia orgánica del alimento. 6. Proteínas. En su estructura primaria, las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos entre un grupo carboxilo (COOH) y el grupo amino (NH 2) siguiente. Están constituidas por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno. Las proteínas diferente entre si por numero secuencia y por el orden de los aminoácidos que las constituyen.
Enlace petídico
PROPIEDADES FISICAS Se refieren a las cualidades que pueden ser medibles sin que sea alterada su estructura. 1. Peso electrolítico. Es el criterio utilizado para determinar el grado y la calidad de los cereales, el valor se expresa en lb/bu o en Kg/hl. Mide la textura del grano y estado de salud del mismo. 2. Densidad. Es la relación entre la masa de una muestra dada y su volumen.
Unidades de densidad en el SI son: Kilogramo por metro cúbico (kg/m³) Gramo por centímetro cúbico (g/cm³) → →
3. Propiedad aerodinámica. Es la resistencia que un cereal ofrece a la corriente del aire, es importante para el transporte de estos en corrientes de aire. 4. Dimensiones. Abarcan el largo, el ancho, grosor y la relación existente entre largo y ancho del grano,
Propiedades físicas de algunos cereales. Cereal Trigo Arroz Maíz Cebada Sorgo Centeno Avena Triticale Mijos
Peso hectolítrico (kg/hl) 67.3-80.0 54.0-62.0 62.2-82.0 46.0-71.0 69.5-77.3 62.5-73.5 37.0-45.0 76.0-80.0
Peso de 1000 granos (g) 25-60 21-30 151-636 17-57 23-35 16-32 32 28-45 0.5-4.0
Largo (mm) 4.0-10.0 7.0-10.0 8.0-17.0 8.0-17.0 3.0-5.0 4.5-10-0 6.0-13.0 1.0-5.5
Dimensiones Ancho Grosor (mm) (mm) 2.5-4.5 2.3-3.6 1.8-2.3 5.0-14.0 2.0-3.0 5.0-9.8 2.5 1.6 1.5-3.5 1.5-4.5 1.0-3.0 1.0-2.4
Relación largo:ancho 2.0 1.1 3.4 1.6 2.9 3.2 -
Densidad (g/cm3) 1.20-1.35 1.20-1.35 1.25-1.30
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS 1. pH. Permite conocer el grado de acidez o basicidad que tiene, en este caso, el cereal. El pH del grano de cereal se encuentra entre 6.3 y 6.8. 2. Contenido de agua. El agua en los cereales aparece de 2 formas: a. El agua de composición contenida en las células. b. El agua libre que se encuentra en la superficie de las células, de la que éstas absorben superficialmente una parte. Este el contenido de humedad libre que se mide y condiciona la conservación del grano. Los cereales en general no se conservarán si el porcentaje de humedad supera el 13%. PROPIEDADES TERMODINAMICAS 1. Calor específico. El calor específico se define como la energía necesaria para elevar un grado la temperatura de la unidad de masa. Existen diversos métodos y equipos para medir el calor específico: métodos de mezclas y sus modificaciones, el calorímetro adiabático con calentamiento interno y la calorimetría diferencial de barrido (DSC). Las unidades del calor específico son: ó . En productos de molinería, el calor específico (masas y productos de panadería) depende en gran medida de la humedad. Así, por ejemplo, para la masa de trigo para horneo, con
humedades entre 40-50%, el calor específico varía entre 2.740 y 3.030 J/kg K. Para el caso de panes enrollados, el calor específico puede calcularse en función de su humedad [g/100g], mediante: C p = 1.23044 + 30.56h 2. Conductividad térmica. Mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otras substancias con las que está en contacto. Los dos principales grupos de métodos de medición de esta propiedad están basados en mediciones en estado estacionario y en estado transitorio. Los cereales poseen bajo calor específico y una escasa conductibilidad térmica, es decir, son aislantes del calor. Cuando se produce una fermentación en la masa del cereal dentro de un almacenamiento a granel, resulta insuficiente la circulación natural de aire entre granos para evacuar el calor producido, y debido al bajo calor específico, la temperatura puede alcanzar valores muy elevados.
CALIDAD DEL GRANO Existen métodos analíticos para valorar la calidad objetiva del grano de cereal, entre los factores más destacados que se relacionan en la calidad del grano se encuentran:
Limpieza y pureza del grano.
Un factor que altera la calidad del grano es la presencia de impurezas, como basura, piedras, malas hierbas, entre otros. El análisis de estas impurezas se efectúa por la separación de tamices y conteo posterior. También el empleo de cribas, ventiladores y mesas disimétricas mejora la limpieza del grano. Aptitud germinativa. Es la cualidad necesaria para la obtención de semillas y la producción de la cebada cervezera; se encuentra relacionada con la pureza genética de la variedad y su estado sanitario. Conservación . El estado de conservación del grano, tanto físico como sanitario, se relaciona con la calidad del mismo. Los aspectos que influyen son la conservación de humedad del grano, su temperatura y su estado sanitario, en relación con la presencia de insectos o infecciones. Características intrínsecas de grano. Dentro de una misma especia hay diferencias en la composición, esto referido en cuanto a la proporción del germen, endospermo y tegumentos. A su vez, esto tiene que vero con el peso específico y el contenido de cenizas en el grano, ya que son parámetros ligados a la proporción de endospermo y tegumentos; así, entre mayor sea el endospermo, se tendrá un contenido más alto de minerales, por lo que el porcentaje de ceniza expresa una proporción entre ambos componentes. Calidad nutricional. El valor nutritivo del cereal se conoce mediante el estudio de la composición bioquímica y a través de ensayos de crecimientos en los que se determinan los valores nutricionales energéticos y proteicos. Igualmente, se incluye el valor higiénico del grano, esto en relación con la presencia de residuos de pesticidas y toxinas microbianas; este índice se expresa mediante niveles de contaminación. Calidad tecnológica. Engloba las técnicas de transformación y fabricación aplicadas a ciertos cereales, como el trigo, maíz, cebada y arroz. Dicha calidd varía co las diferencias en las técnicas empleadas.
PRODUCTOS DERIVADOS
Harinas.
Es el polvo fino que se obtiene del cereal molido y de otros alimentos ricos en almidón. Es el material más importante en todo producto de panificación ya que afecta la funcionalidad y las características de producto terminado, determina parámetros de procesamientos y requerimientos de algunos otros ingredientes.
Panificación. Proceso empleando las harinas de cereales para la alimentación humana.
Productos de confitería
Pastas. Las pastas son productos generalmente facturados a partir de harinas suaves de
Para llevar a cabo la panificación se prepara una masa con harina, la cual es esponjosa, y elástica. La elasticidad depende: del número de partículas coloidales del gluten/unidad de masa y de la capacidad de hinchamiento del gluten.
los cereales principalmente de la sémola, la cual se obtiene al moler y refinar el cereal, la sémola es provista de agua para formar una masa, es debe tener una ausencia de aire para evitar la oxidación de carotenoides, lo que afecta el color del producto. Para utilizar los cereales en la industria cervecera, estos se han germinado y, o malteado, el cereal que mas se germina para este proceso es la cebad, la cual es preferida por su alta actividad enzimática. El proceso de malteado es la germinación del grano bajo condiciones controladas seguido por un secado lento, esto para obtener y preservar la máxima actividad enzimática, el uso principal de la malta es para la producción de cerveza y bebidas alcohólicas.
Elaboración de cerveza y whisky.
Cereales matinales.
Poseen un bajo contenido de grasa o aceite, la mayoría contiene azúcar, están enriquecidos o fortificados con vitaminas y/o minerales y son consumidos casi siempre por la mañana con leche. Son producidas a partir de los granos enteros pulidos o descascarados; los procesos de manufactura incluyen la combinación de ingredientes o materia prima, cocimiento, formación, horneado y/o freído, saborizado, envasado y embalaje. Los cereales mas usados para la producción de granos enteros expandidos son el arroz y el trigo. Se producen de igual forma que los cereales matinales, se diferencian que contienen alto grado de grasa y sal; el primer compuesto resulta de la fritura o incluido como agente portador de otro saborizantes y colorantes, contienen baja humedad,, que es indispensable para preservar la característica de textura del producto e impedir su deterioración.
Botanas.
ASPECTOS SOCIOECONOMICOS EN MEXICO PRODUCCIÓN Para la producción del cereal en México depende de las condiciones climatológicas. Dentro de los estados que mayor producen cereal son; el Estado de México, Guanajuato, Michoacán y Tabasco. Del total de la población económicamente activa (32 millones de habitantes), 28% estuvo involucrado en el sector agrícola.
El cereal de mas importancia para el pueblo mexicano, el de mayor producción, al que se destinan mas hectáreas de cultivo y de mayor consumo per cápita sin lugar a duda es el maíz. Se calcula que el 50% de la producción de cereales del país es de maíz. En el mapa se observan los estados de producción de algunos cereales en México. Cultivos de trigo, maíz, avena y arroz en México
Producción de cereales Cultivo
Sembrada (Hectáreas)
Cosechada (Hectáreas)
Porcentaje de avance
Producción obtenida (miles de toneladas)
Total GRANOS Maíz Frijol Trigo Arroz Sorgo
3084.7 2911.7 1187.5 259.5 642.9 4.8 817.0
2639.8 2530.1 978.8 242.4 594.8 1.5 712.6
85.6 86.9 82.4 93.4 92.5 31.4 87.2
14111.5 11827.9 5867.2 300.7 3485.8 7.8 2166.5
ALMACENAMIENTO Existen diferentes formas, diseños y tipos de almacenes, aunque en general pueden clasificarse en bodegas al aire libre, silo y elevadores. Tipos de almacén
El producto es acumulado en un piso y está expuesto a la intemperie y agentes bióticos externos.
Almacén al aire libre.
Los sacos pueden ser de yute, henequén, fibras locales y sintéticas. Son relativamente costosos, de poca duración, de lenta manipulación y no proporcionan buena protección contra la humedad, insectos y roedores. Almacenamiento hermético. Consiste en almacenar el producto en recipientes que evitan la entrada de aire y humedad al producto. En estas condiciones, la respiración de la semilla y de los insectos agota el oxigeno existente, provocando la muerte de estos últimos y la reducción de la actividad de la semilla, por lo que el almacenamiento puede durar mucho tiempo sin que exista deterioro. Almacenamiento en sacos.
MÉTODOS DE CONSERVACIÓN DEL CEREAL
La mayoría de las bodegas cuentan con equipo de aireación, el grano almacenado con exceso de humedad tendrá una vida de almacén menor y este será un contaminante potencial , la aireación tiene como objeto preservar la calidad del grano mediante el mantenimiento de una temperatura uniforme para prevenir la migración de humedad que causa focos de calentamientos. Secado. Muchas bodegas cuentan con gusanos helicoidales que mueven el grano dentro del mismo almacén. El objeto primordial del movimiento del grano es evitar focos de calentamiento y uniformizar el cereal almacenado, el propósito primordial del secado es reducir la humedad y que se conserve dentro de los limites recomendados.
Aireación.
TRANSPORTE Para el transporte de los cereales generalmente se usan camiones, con un revestimientos por dentro el cual esta elaborado del mismo material que los impermeabilizantes el cual no permite el paso del agua, en el caso de que los cereales estén en presencia de humedad los cereales tienen una de las condiciones favorables para que el grano germine, como son: Contenedores : limpios, fumigación regular y programada, libres de humedad. Granos: fumigarlos. Almacenes: limpios y fumigados. CONSUMO El mercado latinoamericano presenta actualmente un crecimiento sostenido del 5 % anual en la categoría cereales. México es el país con mayor consumo dentro de la región, representando un 50 % del consumo total del segmento. En México en promedio de consumo por persona llega al 1,4 kilo. DISCTRIBUCIÓN Exportación e importación
El Departamento de Agricultura de Estados Unidos calcula el consumo doméstico de nuestro país en más de 26 millones de toneladas para el ciclo 2003/04, mientras que las compras al exterior se limitarán a 6.3 millones. El sector molinero cubre el 58% del consumo nacional. Para el ciclo agrícola 2004/05, se proyecta una cosecha similar y un crecimiento de 2% en el consumo, principalmente el forrajero que absorberá 11.2millones de toneladas.
CONCLUSIONES Los cereales, desde tiempos atrás, han sido una importante fuente de energía para aquellos que los consumen, pues son ricos en carbohidratos, de entre los cuales, figura, principalmente, el almidón; igualmente contienen otras sustancias con aportes significativos en el organismo. En México, el consumo de cereales es bastante fuerte; sin embargo, dicho consumo es mayor que la producción de los mismos, por lo que el país se ve obligado a importar esta materia prima. De hecho, entre enero y marzo de este año, la importación de cereales se incrementó un 102%, provocando un mayor gasto que en el 2007 (38.5%), ya que indican que la compra en el exterior de maíz, trigo y arroz implicó la salida de mil 126.8 millones de dólares en los primeros tres meses del año, 570 millones más que los pagados por su importación en el mismo periodo de 2007. Como consecuencia de lo anterior, se incrementa el costo de los granos como materia prima, especialmente del maíz; y a su vez, el costo de los productos derivados de los cereales se ve también sustituido. En la actualidad, y no solo en México, la problemática en cuanto a cereales se a agravado, ya que aunque se sigue produciendo, los costos se siguen incrementado, esto a causa de los países exportadores del grano, ya que se reservan cierta cantidad para ellos.
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