UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Ingeniería Agrícola Mención Agroindustrial Materia Tecnologías de los cereales Tema Contaminación y sustancias toxicas en los cereales y harinas Curso Sexto semestre “B" Docente Ing. Magna Gutirre! Estudiantes Agua era #atherine A$igail
Guayaqui ! Ecuador "#$% ! "#$&
CONTAMINACI'N ( SUSTANCIAS TO)ICAS EN LOS CEREALES ( *ARINAS %a contaminación de los granos de cereales y sus harinas es de gran im&ortancia desde el &unto de 'ista de salud &($lica) al igual *ue es la causa de muchas alteraciones alimentarías. Si los +ranos de cereaes y ,arinas) +ueron sometidas a $uenas &r,cticas de mani&ulación y manu+actura durante el almacenamiento y &rocesamiento) no tienen &or*ue su+rir alteraciones micro$ianas. Com(nmente los alimentos &ueden contener en su com&osición *uímica sustancias res&onsa$les de alguna acti'idad tóxica) clasi+icadas como tóxicos naturales) y tam$in est,n los tóxicos &rocedentes del medio am$iente y de los &rocesos de trans+ormación. -or su contenido de agua los cereales son uno de los alimentos menos contaminados) como se mencionó la contaminación m,s +recuente es ocasionada &or mohos y de la corres&ondiente micotoxina. n este sentido las sustancias toxicas *ue &ueden llegar a a+ectar la salud de los consumidores es &or la &resencia de metales &esados ad*uiridos de los humos de los trans&ortes *ue se adhieren a la su&er+icie de &roductos como el sal'ado y cereales integrales/ aun*ue en el momento de la lim&ie!a estas sustancias son retiradas. -or el $a0o contenido de agua de los cereales y harinas de trigo) maí!) ce$ada) arro!) a'ena) estos casi no su+ren alteraciones a &esar de su alto contenido de &roteínas y car$ohidratos. %as alteraciones llegan a &resentarse cuando la acti'idad de agua a1 su$e) es así como se hace e'idente el desarrollo de mohos) causando el deterioro de los granos y &roductos deri'ados como la harina. Al igual en la su&er+icie se &uede llegar a encontrar $acterias l,cticas y coli+ormes *ue &ueden llegar a &roducir una +ermentación ,cida) si esta acide! llega a 'alores muy altos se &ude alcan!ar una +ermentación alcohólica &roducida &or las le'aduras. n el caso de las harinas) cuando tienen una a1 alta) &uede llegar a +a'orecer el desarrollo de -acterias de +.nero /acius y el desarrollo de mohos como el 2hi!o&us) *ue son los dos &rinci&ales microorganismos causantes de las alteraciones de la harina. n los molinos es di+ícilmente &redeci$le el ti&o de alteración *ue &uede llegar a &resentarse en el &roducto de$ido a *ue el contenido micro$iano 'aría en cada uno de los
lotes. Se han llegado a encontrar alteraciones causadas &or la &resencia de $acterias &roductoras de ,cidos) &roducindose un +ermentación ,cida/ esta +ermentación como se menciono 'a seguida de una +ermentación alcohólica causada &or las le'aduras claro esta si est,n &resentes) llegando a una +ermentación actica) &or la acción del Aceto$acter) *ue &roducen ,cidos acticos. -or su &roceso de ela$oración e ingredientes utili!ados) el &an no &uede llegar a tener la cantidad de agua su+iciente &ara so&ortar el desarrollo indiscriminado de microorganismos) se &resenta el de los mohos) en &anes *ue han sido conser'ados y *ue su consumo no es inmediato) normalmente &resenta dos ti&os de alteraciones micro$ianas3 el enmohecimiento o florecido y la viscosidad excesiva o pan filamentoso. stos &anes son los ta0ados o ti&o s,nd1iches y ti&o &erro) es&ecialmente. l enmo,ecimiento se &resenta &or el crecimiento de -enicillium ex&ansum) 2hi!o&us nigricans) 4euros&oras sito&hila y As&egillius 4íger) al igual *ue &or el desarrollo de es&ecies de los gneros Mucor o Geotichum. stos llegan a la su&er+icie o &enetran al interior des&us de la cocción) ya *ue el tratamiento trmico a *ue es sometido) destruye las es&oras) *ue &ueden estar en el interior como en la su&er+icie del &an.
%a alteración causada &or mo,os) se 'e +a'orecida &or una contaminación a$undante del &an) corte del &an ta0ado) &or la en'oltura y &or el almacenamiento del &roducto terminado en una atmós+era caliente y demasiado h(meda. -ara e'itar la alteración causada &or es&oras de mohos) se de$e tener en cuenta una serie de &recauciones como3
5iltrar el aire) eliminando la entrada de corrientes de aire o eliminado los +ocos de contaminación) &ara e'itar la contaminación &or es&oras de mohos.
n+riar r,&idamente los &anes antes de em&acarlos o en'ol'erlos.
Mantener el &an +río
Irradiar las su&er+icies de los &anes y de los utensilios utili!ados &ara ta0arlos) recurriendo a lu! ultra'ioleta.
Contro de 0a+as %os granos de cereales &or ser material $iológico contin(an desarrollando sus &rocesos meta$ólicos) deterior,ndose y creando condiciones ó&timas &ara el desarrollo y ata*ue de otros agentes $iológicos noci'os como los insectos) los microorganismos y los roedores. Contro de insectos: %as características de los insectos *ue atacan los granos almacenados son3 generalmente &e*ue6os) les gusta los lugares oscuros) &ermanecen en ori+icios y grietas reducidas) y tiene la ca&acidad de re&roducirse en muy &oco tiem&o.
%os insectos *ue atacan los granos almacenados se clasi+ican en insectos &rimarios e insectos secundarios. %os &rimeros son es&ecies de insectos *ue son ca&aces de hacer da6o a los granos &or si solas) en este gru&o est,n3 Rhizopertha dominica 7se conoce como taladrador o $arrenador &e*ue6o de los granos8) Sitotroga cerealella 7se le conoce como &alomita de los cereales o &olilla de los granos. %as lar'as se alimentan dentro de los granos8) Sitophilus oryzae 7gorgo0o de los granos o gorgo0o del trigo) ataca a toda clase de grano8 y Sitophilus granarius 7se conoce como gorgo0o negro) gorgo0o 'olador o gorgo0o del arro!) ataca a todos los granos y es la &laga *ue ataca al maí!) el arro!) el sorgo y el trigo almacenado8/ %os insectos secundarios m,s im&ortantes son3 Tenebroides niauritanicus %. 7conocido como cadella o carcomas grande de los granos8) Tribolium confusum J de V 7conocido como sa$andi0a de la harina o gorgo0o con+uso de las harinas) &roduce calentamientos cuando se encuentra en gran cantidad8) Tribolium castaneun Herbst . 7s el gorgo0o ro0o de la harina8) Oryzaephilus surinamensis 7es el gorgo0o dentado de los graos o escara$a0o sierra de los granos8.9:; Tratamientos1 Se e+ect(an dos clases de control a los insectos de los granos3
Tratamiento &re'enti'os3 es necesario reali!ar una ins&ección con el +in de encontrar las &osi$les causas de in+estación) tales como el contenido de humedad) tem&eratura de la masa de granos) &resencia de materias extra6as) de im&ure!as) etc. 4o solamente se de$e re'isar los sitios y las estructuras utili!adas &ara el almacenamiento sino *ue adem,s es necesario re'isar los alrededores. Tratamientos curati'os3 se utili!an cuando han +allado los tratamientos &re'enti'os es decir cuando los granos &resentan una gran in+estación ocasionando &rdidas considera$les) se utili!an +umigantes e insecticidas
%os Insecticidas3 -or lo general se utili!an en +orma lí*uida 7%os insecticidas se em&lean diluidos en agua y se a&lican en las &aredes) &isos y techos de los sitios de almacenamiento y &ara desin+ectar los medios de trans&orte8 o en &ol'o es&arci$le 7adecuado &ara los granos almacenados a granel &or largos &eriodos de tiem&o8) matando a los insectos *ue se &onen en contacto con ellos/ una 'e! se han a&licado) siguen matando a los insectos &or 'arios días o semanas. 4o se utili!an en grandes 'ol(menes de granos de cereales.
%os +umigantes3 Son a*uellos *ue &oco des&us de ser a&licados se con'ierten en gases *ue se di+unden &or la masa de granos siendo mortal &ara todas las eta&as de los granos) &ero al igual es &ara el hom$re lo *ue re*uiere del uso de estructuras cerradas hermticamente como el silo met,lico de +ondo &lano. xisten +umigantes en +orma de &astilla) +a$ricados a $ase +os+uro de aluminio y el +os+uro de hidrogeno 7se recomienda utili!ar usar una &astilla de >?g de ca&acidad del reci&iente de almacenamiento) este lleno o no el silo) se recomienda colocarlas en'ueltas en un &eda!o de tela) con el +in de *ue el &ol'o resultante no entre en contacto directo con el grano y se &ueda retirar +,cil8
Control de roedores: %as ratas y ratones son los &rinci&ales res&onsa$les de la transmisión y di+usión de &or lo menos die! en+ermedades gra'es) estos destruyen el grano y lo contaminan trans&ortan así la en+ermedad. l control de los roedores de&ende de tres acti'idades &rinci&ales3 saneamiento $,sico am$iental) &rotección anti'ectorial y eliminación de roedores. Contro de ,on+os1 Cuando los granos son atacados &or hongos &roducen e+ectos noci'os como3
:. @isminución del &oder germinati'o =. @ecoloración &arcial o total del grano <. Calentamiento de la masa de granos . Cam$ios $io*uímicos . -roducción de toxinas . -rdida de &eso %os hongos se &ueden clasi+icar en dos clases3 D Eongos de cam&o3 n este gru&o se encuentran el Fusarium, Alternaría y Cladosporium . Son causantes de la &rdida del &oder germinati'o de las semillas) a+ectan su color y a&ariencia en general. D Eongos de Almacn3 %os &rinci&ales son Aspergillus y el penicillium, generalmente están en los granos antes de la cosecha.
Factores que in2uyen en e desarroo de os ,on+os de Amac.n
Alto contenido de humedad del grano
Tem&eratura en el grano alta en la cosecha y en el almacenamiento
-resencia de materiales extra6os al grano
Granos &artidos o sucios
Medidas de contro1 -ara la &re'ención del ata*ue de hongos en granos de cereales se em&lean mtodos +ísicos y *uímicos.
CU3LES LOS
SON ALIMENTOS M3S E)4UESTOS A LAS MICOTO)INAS
%a Frgani!ación &ara la Agricultura y la Alimentación 75AF8 estima *ue las micotoxinas a+ectan al = de los culti'os a ni'el mundial. Hn dato alarmante si tenemos en cuenta *ue las micotoxinas son sustancias tóxicas causadas &or di+erentes ti&os de hongos cuando se dan las circunstancias idóneas de humedad y tem&eratura. %as sustancias tóxicas *ue sinteti!an estos hongos llegan a nuestra alimentación) so$re todo) en culti'os como cereales. stas micotoxinas &uede a+ectar tanto a la salud humana como animal. @e hecho re&resentan un &eligro silencioso) es decir) su consumo es en &e*ue6as dosis y) &or tanto) no se a&recian signos clínicos e'identes) &ero con el tiem&o &ueden su&oner gra'es &eligros. Seg(n un estudio de la Hni'ersidad de Granada) en la actualidad hay m,s de <>> micotoxinas conocidas de muy di+erentes estructuras *uímicas y di+erentes modos de acción en los seres 'i'os) siendo las m,s im&ortantes desde el &unto de 'ista de la seguridad alimentaria las toxinas &roducidas &or mohos de los gneros As&ergillus) 5usarium y -enicillium) entre las *ue se encuentran las a+latoxinas) ocratoxina A) las +umonisinas y los tricotecenos. Se estima *ue cada uno de los hongos existentes es ca&a! de generar hasta tres micotoxinas) todas ellas con di+erentes grados de &eligrosidad. sto im&lica *ue todos los seres humanos hemos estado ex&uestos en un grado mayor o menor a las mismas y *ue &ara en+ermar se re*uiere mucho m,s *ue) *ue accedan a nuestros cuer&os.
l estudio reali!ado &or el @e&artamento de uímica Analítica de la Hni'ersidad de Granada) cuando la ex&osición a micotoxinas alcan!a ni'eles ele'ados &uede causar e+ectos ad'ersos agudos o crónicos so$re la salud del hom$re y una gran 'ariedad de es&ecies animales) a+ectando a distintos órganos) a&aratos o sistemas) es&ecialmente al hígado) rincón) sistema ner'ioso) endocrino e inmunitario. %os síntomas causados &or las micotoxinas suelen ser tan di+erentes unos de otros como lo son las &ro&ias estructuras *uímicas de dichas toxinas. n cuanto a la toxicidad crónica) la Agencia Internacional de In'estigación so$re el C,ncer clasi+ica 'arias micotoxinas como carcinógenas o &otencialmente carcinógenas &ara el hom$re. Instituciones nacionales y organi!aciones internacionales) como la Comisión uro&ea) la 5ood and @rug Administration 75@A8 de .HH.) la Frgani!ación Mundial de la Salud 7JEF8 y la 5AF han reconocido los &otenciales riesgos &ara la salud de los animales y humanos *ue &lantea la contaminación de alimentos &or micotoxinas) a$ordando este &ro$lema mediante la ado&ción de limites reglamentarios &ara los com&uestos m,s rele'antes. Así K) la H tiene esta$lecidos unos contenidos m,ximos &ermitidos de determinados contaminantes en di'ersos alimentos. CULTIVOS DONDE SE 4UEDEN ENCONTRAR MICOTO)INAS Tri+o y centeno %os cereales) como el trigo o el centeno) se &ueden 'er a+ectados con mucha +acilidad &or micotoxinas. %a in+estación &or el hongo y la &osterior contaminación &or micotoxinas &ueden tener lugar tanto durante la +ase de culti'o como en la de almacenamiento. l &ro$lema radica en *ue cuando se em&lean este ti&o de granos &ara hacer harina y luego +a$ricar &an) a la masa les le a6aden dos ingredientes *ue hacen &roli+erar los hongos) como son el a!(car y la le'adura.
Ma56 l maí! est, contaminado con +umonisina y otras toxinas +(ngicas tales como la a+latoxina) la !earalenona y la ocratoxina 7seg(n indica el in+orme del Conse0o de Ciencias y Tecnología Agro&ecuarias de los HH8.
Ce-ada s igualmente susce&ti$le hongos &roductores de utili!a en la &roducción $e$idas alcohólicas) de com&onente de la cer'e!a.
a la contaminación &or micotoxinas. ste cereal se de di'ersos alimentos y hecho) es el &rinci&al
Cacahuetes
%as a+latoxinas crecen so$re todo en cereales) o legum$res como los cacahuetes. l crecimiento y acumulación de estas toxinas se registra) so$re todo) durante el &roceso de almacenamiento. -or este moti'o) es +undamental *ue esta eta&a se desarrolle con todos los controles de +orma rigurosa. %as a+latoxinas son inodoras) insí&idas y no tienen color. -or lo tanto) son di+íciles de detectar. -or suerte el cuer&o humano tiene in+inidad de mecanismos de detección y com$ate los microrganismos &erniciosos. Aun así) es $ueno sa$er *ue los riesgos existen y *ue las micotoxinas son &eligrosas y $astante +recuentes en muchísimos de nuestros alimentos. sta es una ra!ón m,s &ara decantarse &or los &roductos org,nicos) naturales y $io. stos culti'os suelen tener un control m,s estricto) desde la elección de la semilla) el almacenamiento o mani&ulación) &or todo esto es mucho menos &ro$a$le *ue stos tengan contaminantes micotóxicos. MIC2FF2GA4ISMFS A%T2A@F2S BACT2IAS. ncontradas en la su&er+icie de los granos recin cosechados :. =. <. . .
-seudomonas ntero$acter Micrococcus Bre'i$acterium Bacillus
EF4GFS :. =. <. . . . L. . N. :>. ::.
Alternaria Cur'ularia 5usarium 4igros&ora -iricularia Chaetomium S&haerosis As&ergillus -enicillium 2hi!o&us Eelminthos&orium Ce0,aos0orium
%os mohos &ueden in'adir los granos desde el cam&o de$ido a *ue tiene una humedad m,s alta 7== a = y A1 de >.N a :.>8. Cuando el grano madura el contenido de agua desciende y el crecimiento del hongo cesa. Si la humedad contin(a alta) el hongo matar, el em$rión adem,s de *ue
algunos &ueden &roducir micotoxinas. @urante el almacenamiento si el &orcenta0e de humedad se mantiene O :< el hongo muere. Secado A so y a aire l secado de > a >PC destruye $acterias y hongos en &ro&orción del tiem&o y tem&eraturas a&licadas. Algunos mohos *ue so$re'i'en al secado no &ueden crecer &or el $a0o contenido de humedad.
ALTERACIONES
In'asión de mohos al grano &roduce olor mohoso 7 a humedad8 disminuye la calidad de la harina y disminuye la germinación de la malta) aumenta la concentración de ,cidos grasos &or acti'idad li&olítica del hongo. 4rinci0aes micoto7inas 0roducidas en +ranos8
*ARINAS l origen de los microorganismos &uede ser del grano y de la ma*uinaria de molienda := de humedad no hay crecimiento micro$iano : de humedad &ueden crecer hongos :L de humedad &ueden crecer hongos) le'aduras y $acterias /I/LIOGRAFIAS Ce&eda 2icardo 7:NN:8 Modulo de Tecnología de Cereales y Fleaginosas. Santa 5 de Bogot, @.C3 H4A@ Ce&eda 2icardo. 7:NN:8 Modulo de Tecnología de Cereales y Fleaginosas. Santa 5 de Bogot, @.C3 H4A@ H4A@ 7Hni'ersidad 4acional A$ierta y a @istancia de Colom$ia8 D Curso de Tecnología de Cereales
