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Materia Prima Agroindustrial CURSO 2011 Licenciatura en Tecnología de los Alimentos FCV, UNCPBA.

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1 Materia Prima Agroindustrial CURSO 2011 Licenciatura en Tecnología de los Alimentos FCV, UNCPBA

2 MATERIA PRIMA DE ORIGEN VEGETAL CEREALES OLEAGINOSAS FRUTALES HORTÍCOLAS

3 Cereales: alpiste arroz avena cebada cervecera cebada forrajera centeno maíz mijo sorgo trigo Oleaginosas: cártamo colza girasol lino soja tung

4 Cereales y oleaginosas son cultivos anuales de tipo extensivo Se cultivan en zonas con determinadas características de suelo y clima (temperatura y lluvia).

5 Climas Suelos

6 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

7 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

8 Cultivo de cereales y oleaginosas mejor conservación del agua conservación de la materia orgánica BARBECHO (DESCANSO)

9 Cultivo de cereales y oleaginosas mejor conservación del agua conservación de la materia orgánica ROTACIÓN DE CULTIVOS SOJA - MAÍZ Carbono

10 Cultivo de cereales y oleaginosas ROTACIÓN DE CULTIVOS SOJA - TRIGO - PASTURAS - MAÍZ Mayor materia orgánica Menor incidencia de plagas y enfermedades

11 Cultivo de cereales y oleaginosas IMPORTANTE EXISTE POCO SUELO APTO PARA EL CULTIVO

12 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)

13 Cereales: alpiste arroz avena cebada cervecera cebada forrajera centeno maíz mijo sorgo trigo Cultivo de cereales Los cereales pertenecen a la familia de las gramíneas

14 Desarrollo de los cultivos de cereal

15 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

16 Cereales: alpiste arroz avena cebada cervecera cebada forrajera centeno maíz mijo sorgo trigo Cultivo de cereales: trigo Triticum aestivum (Trigo pan) Triticum durum (Trigo candeal)

17 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)

18 Cultivo de cereales: trigo Producción de Argentina: toneladas (2004/2005) Producción mundial: 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 %

19 Cultivo de cereales: trigo Producción de Argentina: toneladas (2004/2005) toneladas (2006/2007) toneladas (2008/2009) Exportación: 70 % (5 to exportador mundial) ? Mercado interno: 30 %

20 Cultivo de cereales: trigo

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23 Cereal de invierno (cosecha fina)

24 Proceso industrial

25 Harina de trigo 70 % Galletitas 8,6 % Pastas secas, frescas y otros 14 % Panificación

26 Cultivo de cereales: trigo Composición del grano de trigo Almidón Proteína Fibra Lípidos Minerales % Muy importantes !

27 Cultivo de cereales: trigo Composición del grano de trigo: proteínas Proteína % Cantidad variable Proteína: gliadinas + gluteninas + albúminas + globulinas % % GLUTEN = flexibilidad y elasticidad

28 Cultivo de cereales: trigo Composición del grano de trigo: proteínas Proteína % Cantidad variable Proteína: gliadinas + gluteninas + albúminas + globulinas CALIDAD NUTRICIONAL BAJO CONTENIDO DE LISINA

29 Cultivo de cereales: trigo Composición del grano de trigo: proteínas Proteína % Cantidad variable GENOTIPO Y AMBIENTE

30 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"

31 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: 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)

32 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.

33 CALIDAD: AMBIENTE Y MANEJO Cultivo de cereales: trigo fecha de siembra afecta el rendimiento, peso del grano, y la proteína momento de cosecha recomendado: % humedad en el grano anticipada: granos con humedad excesiva tardía: riesgo de lluvias (lavado del grano: "panza blanca")

34 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°

35 Proceso industrial

36 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.

37 Cultivo de cereales: trigo RECORDAR: Argentina produce trigos de excelente calidad

38 Cereales: alpiste arroz avena cebada cervecera cebada forrajera centeno maíz mijo sorgo trigo Cultivo de cereales Zea mays

39 Cultivo de cereales: maíz Zea mays Maíz duroMaíz dentado Maíz semi-dentado Maíz pisingalloMaíz dulce etc......

40 Cultivo de cereales: maíz Producción de Argentina: toneladas (2004/2005) Producción mundial: toneladas (2002/03) Estados Unidos (1 er exportador mundial) China (2 do exportador mundial) Unión Europea Brasil Méjico Argentina (3 er exportador mundial)

41 Cultivo de cereales: maíz Producción de Argentina: toneladas (2004/2005) toneladas (2007/2008) Exportación: 70 % (3 er exportador mundial) Mercado interno: 30 % Recordar: el maíz es, fundamentalmente, un grano/cultivo forrajero (alimentación de animales: bovinos, cerdos, pollos)

42 Cultivo de cereales: maíz

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44 Cereal de verano (cosecha gruesa)

45 ComponentesPromedioRango típico (%) Almidón71, Proteínas9, Lípidos4,453,1-5,7 Fibra2,661,8-3,5 Ceniza1,421,1-3,9 Composición del grano: Cultivo de cereales: maíz

46 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

47 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

48 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

49 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 raquitismo pelagra escorbuto beriberi

50 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).

51 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)

52 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 germen fibra gluten almidón jarabes endulzantes textiles aspirinas aceites alcohol (destilería) combustibles polímeros (plásticos biodegradables) pegamentos, etc

53 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:

54 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)

55 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)

56 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

57 Cultivo de cereales: maíz RECORDAR: Argentina produce maíces de tipo duro (flint) colorados de buena calidad (apropiados para la elaboración de copos)

58 Cereales: alpiste arroz (Oriza sativa) avena cebada cervecera cebada forrajera centeno maíz mijo sorgo trigo Cultivo de cereales

59 Cultivo de cereales: arroz Producción de Argentina: toneladas (2003/05) Producción mundial: toneladas (1999/03) China (31 %) India (22 %) Indonesia (8,6 %) Bangladesh (6,2 %) Viet Nam (5,5 %) Tailandia y Myanmar (8 %)

60 Cultivo de cereales: arroz Producción de Argentina: toneladas (2003/05) toneladas (2008/2009) Argentina y Uruguay son los principales exportadores de América del Sur. Argentina exporta principalmente a Brasil.

61 Cultivo de cereales: arroz

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63 Particularidades: cultivo de verano, requiere riego

64 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

65 Composición del grano de arroz Almidón Proteína Fibra Lípidos Minerales Integral % Cultivo de cereales: arroz Blanco %

66 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

67 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 > mm < 6 mm

68 M. Pinciroli 1, M. N. Sisterna 2, R. Bezus1 y A. A. Vidal 1 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

69 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

70 Cereales: alpiste arroz avena cebada cervecera cebada forrajera centeno maíz mijo sorgo trigo Cultivo de cereales Hordeum vulgare

71 Cultivo de cereales: cebada cervecera Producción de Argentina: toneladas (2003/2004) toneladas (2008/2009) Producción mundial: toneladas (98/2002) Alemania: 9 % Canadá: 8,4 % Francia: 7,3 % España: 6,1 % Turquía: 5,8 % Reino Unido: 4,8 % Australia: 4,5 %

72 Cultivo de cereales: cebada cervecera

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74 Cultivo de invierno, cosecha fina

75 Cultivo de cereales: cebada cervecera Composición del grano de cebada Almidón Proteína Fibra Lípidos Minerales % Nota: el grano de cebada es un grano "vestido" (luego de la trilla conserva las cubiertas del grano)

76 Cultivo de cereales: cebada cervecera CALIDAD Es importante el contenido de proteína Debe ser: % (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

77 Cultivo de cereales: cebada cervecera Germinación de la cebada Tostado de los granos Molido de los granos agua + calor Filtrado Líquido + lúpulo ebullición Filtrado/centrifugación enfriado Líquido + levaduras Fermentación Elaboración de cerveza

78 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 !

79 Cultivo de cereales: cebada cervecera RECORDAR La cebada cervecera es un cultivo con posibilidades de expansión. El consumo de cerveza está aumentando (en Argentina y en el mundo).

80 Cultivo de cereales: cebada cervecera Los docentes del área recomiendan beber con moderación


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