DRA. ANA MARIA MATOS RAMIREZ UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN DE HUANUCO ESCUELA ACADEMICO PROFESIONA INGENIERIA AGROINDUSTRIAL BIOQUIMICA AGROINDUSTRIAL TEMA: BIOQUIMICA DE LOS CEREALES DRA. ANA MARIA MATOS RAMIREZ

INTRODUCCIÓN Cereales, denominación que engloba varias especies de la familia de las Gramíneas cultivadas por sus semillas, que son importantes productos alimenticios. Aunque los cereales no pertenecen a ninguna familia específica de las gramíneas en sentido estricto, la elección de algunas especies como fuente de alimento parece haber estado determinada por el mayor tamaño de la semilla o por la facilidad de obtenerla en cantidad suficiente y de liberarla de la cáscara no comestible. Los granos más cultivados son arroz, maíz, trigo, cebada, sorgo, mijo, avena y centeno.

cereales Los cereales son un conjunto de PLANTAS herbáceas cuyos granos o semillas se emplean para la alimentación humana o del ganado, generalmente molidos en forma de harina. La palabra cereal procede de Ceres, el nombre en latin de la diosa de la agricultura.

Composición Química Cereales incluyen almidón (mayor constituyente), celulosa, hemicelulosa, dextrinas y azucares carbohidratos Composición Química Cereales lípidos (grasa), minerales, agua Componentes Nitrogenados La composición química próxima de los granos de los cereales varia según las variedades de los cereales IMPORTANTE:

Estructura de un cereal Germen o embrión Endospermo Testa Cáscara

Calcio, fosforo, hierro y potasio en menor cantidad AGUA Facilidad de conservación (bajo contenido) MINERALES Calcio, fosforo, hierro y potasio en menor cantidad CELULOSA Cascara, componente principal de la fibra dietética LIPIDO Germen, extracción de aceite vegetal CH Fibra, ingestión rápida o absorción lenta 4 % 6-16% peso

PROTEINAS Distribución de proteínas de los cereales según su solubilidad (porcentaje de proteína total). Las proteínas solubles, albúminas y globulinas, tienen mayor contenido de aminoácidos esénciales, especialmente lisina, que las proteínas insolubles (prolaminas y glutelinas).

TIPOS DE PROTEINAS Tipo de proteina solubilidad ejemplos albúminas Solubles en el agua Leucosina Enzimas de masa molecular 20 000 a 50 000 globulinas Insolubles en el agua Araquinas Conaraquinas Edestina Leguminas Vicilinas glicininas prolaminas Solubles en las disoluciones de etanol Alfa-gliadina Zeina hordeina glutelinas Solo solubles Parcialmente en ácidos o álcalis diluidos o también soluciones de urea o de guanidina Gluteninas Avenina glutelina

Los cereales contienen almidón que es el componente principal de los alimentos humanos. El germen de la semilla contiene lípidos en proporción variable que permite la extracción de aceite vegetal de ciertos cereales. La semilla está envuelta por una cáscara formada sobre todo por la celulosa, componente fundamental de la fibra dietética. Algunos cereales contienen una proteína, e gluten, indispensable para que se forme el pan. Las proteínas de los cereales son escasas en aminoácidos esenciales como la lisina. El procesamiento en sí mismo puede traer consigo cambios en los nutrientes (la germinación, la fermentacion, el sancochado).

Química del almidón Las moléculas de almidón son polímeros de los azucares simples o monosacáridos de la glucosa. La glucosa es una hexosa o sea un azucar con 6 atomos de carbono en la molecula .El acumulo de atomos que forma cada molecula de glucosa se encuentra firmemente agrupado .Existen moleculas de glucosa en solucion, tanto en los aldehidos como en las estructuras de piranosa . Cuando las unidades de glucosa en una molecula exceden de un cierto numero, el alto polimero resultante se denomina almidon . Las estimaciones en el numero de residuos de glucosa en las moléculas de almidon, varían de 400 a 4 000 en uno hasta varios cientos de miles en otros .Entre menos residuos de glucosa mas soluble es el compuesto.La maltosa con dos residuos es soluble igual que la mayoria de las dextrinas.Pero cuando el polímero es largo como el almidón, las moléculas son demasiadas grandes para formar verdaderas soluciones. Dos tipos de moléculas de almidon son sitetizadas por las plantas .En algunas moléculas todos los residuos de glucosa estan unidos a traves del enlace 1-4 como en la maltosa.Dicha molecula lineal se denomina amilosa .

Granulos de almidon Cuando la planta forma las moléculas del almidón, se depositan en los amiloplastos de la célula. Estos eventualmente forman el grano o gránulo de almidón .Los granos de almidón tienen tamaños y formas características . Los granulos de almidon de la mayoria de las plantas consisten de aproximadamente una cuarta parte de moleculas de amilosa y tres cuartas partes de moleculas de amilopectina.

Las gluteninas y las prolaminas se sintetizan durante las fases finales de la maduracion de los granos de cereales . Durante la germinacion de los granos los granulos y el contenido en proteinas, disminuyen de una forma notable .

Vitaminas en cereales mcg/g. El grupo más importante de las vitaminas en los cereales es el grupo de vitaminas B. Su presencia entre un cereal y otro varía muy poco, excepto en el caso de la niacina (acido nicotínico) cuyo contenido en cebada, trigo, sorgo y arroz es relativamente mayor que en la avena, centeno, maíz. .

LIPIDOS La mayor parte de lípidos se encuentra en el germen, los lípidos consisten de glicéridos de ácidos grasos. Cereal Ácidos grasos porcentaje Avena Acido Oleico 1-3% Arroz Cebada Acido Linoleico Maíz 24.2% 58.7% Quinua Acido linolenico. Ácidos saturados 48% 50.7% 0.8% 0.4% El arroz y la avena son particularmente ricos en acido oleico; la cebada en acido linoleico, la quinua tiene 48% de acido oleico, 50.7% de acido linoleico, 0.8% de acido linolénico y 0.4% de ácidos saturados.

MINERALES Los minerales más importantes en el trigo, sorgo, centeno, maíz, avena y cebada son el potasio, magnesio y calcio. Elementos menos importantes son hierro, manganeso y zinc.

COMPOSICIÓN DE LA HARINA DE TRIGO Según la definición del CAE la harina debe ser: suave al tacto, de color natural, sin sabores extraños a rancio, moho, amargo o dulce. Debe presentar una apariencia uniforme sin puntos negros, libre de insectos vivos o muertos, cuerpos extraños y olores anormales. Su composición debe ser: Glúcidos....................74-76% Prótidos....................9-11% Lípidos.....................1-2% Agua........................11-14% Minerales...................1-2%

PASTAS Definición.-Se entiende por pasta alimenticia el producto obtenido por desecación de una masa no fermentada elaborada con sémolas procedentes de trigo duro (Triticum durum) producido según la norma técnica específica para la producción integrada de cereales de invierno y agua potable.

LA PASTA ALIMENTICIA SECA La pasta seca se confecciona con harina de trigo duro o también con semolina, amasadas con agua. Todo el procedimiento de la fabricación se realiza de manera industrial desde hace muchísimos años. En 1500 surgen en Italia las primeras corporaciones de fabricantes de pasta con reglas marcadas y estatutos propios

Composición bioquímica en el organismo Su contenido en gluten, por su efecto saciante, nos hace comer menos.La pasta de trigo duro contiene un alto porcentaje de glúten, -que es como carne vegetal -, es muy apetitosa y de un alto poder saciante. También contiene celulosa. En el intestino, la media cucharadita de celulosa que contienen 100 grs de pasta, más la fibra de la salsa de tomate y otras hortalizas como cebolla, apio, zanahoria (que suelen acompañar a los platos de pasta) favorecen el tránsito intestinal y evitan el estreñimiento. Se dice : "quien come pasta, come menos y no tiene hambre entre comidas"

El flujo de proceso de la pasta SEMOLINA AGUA HASTA 31% HUMEDAD MEZCLADO EXTRUSION EN FRIO (Moldeado y cortado continuo) PASTA FRESCA (31% humedad) MOLIENDA SECADO Rápido: 75 ºc /H.R baja Corto: 105 ºc /H.R alta Lento: 35-50 ºc PASTA SECA (12.5% humedad) PASTA QUEBRADA Y DEFECTUOSA EMPACADO

EL PAN El pan es un producto de harina que es derivado de una gran variedad de las sustancias de plantas. Estas sustancias usualmente son semillas de hierbas, como trigo, maíz o centeno, legumbres y tubérculos. La textura del pan va a depender de la riqueza de la fórmula usada en la preparación de la masa así como de sus ingredientes. Los cuatro ingredientes básicos en la producción de pan son harina, agua, levadura y sal. Otros ingredientes, tales como leche, huevos, miel, azúcar o nueces también pueden ser añadidos, pero no son elementales.

ELABORACIÓN DEL PAN La elaboración del pan es un conjunto de varios procesos en cadena. Comienza con los ingredientes en sus proporciones justas y las herramientas para su elaboración dispuestas para realizar las operaciones (mise en place), y acaba con el pan listo para ser servido. Dependiendo de los panaderos se añaden más o menos procesos a la elaboración, aunque básicamente hay cuatro: Mezcla de la harina con el agua (así como otros ingredientes), proceso de trabajar la masa. Reposo para hacer 'levar' la masa (sólo si se incluyó levadura). A este proceso se le denomina a veces como leudado, Horneado en el que simplemente se somete durante un periodo de tiempo la masa a una fuente de calor para que se cocine. Enfriado. Tras el horneado se deja reposar el pan hasta que alcance la temperatura ambiente.

HORNEADO En esta fase del proceso de elaboración del pan se suele emplear una fuente de calor que en la mayoría de los casos se trata de un horno, tradicionalmente solía ser de leña y que hoy en día son de electricidad o gas. Además del horneado también puede cocinarse en sartén, cazuela, parrilla, en cenizas, o directamente sobre el fuego. Los hornos antiguos eran de arcilla, piedra o ladrillo lo que permitía almacenar gran cantidad de energía calorífica, la forma de operar de estos hornos era muy sencilla se introducía madera que se ponía a arder y cuando las brasas quedaban (lo que permitía alcanzar una temperatura entre 350 °C y 450 °C) se retiraban y se introducían las masas moldeadas de pan. Hoy en día se emplean en las panaderías hornos de gas o de electricidad que no sobrepasan los 250 °

FERMENTACIÓN Y REPOSO   La fermentación del pan ocurre en diversas etapas. La denominada 'fermentación primaria' empieza a ocurrir justamente tras el amasado y se suele dejar la masa en forma de bola metida en un recipiente para que 'repose' a una temperatura adecuada. Durante esta espera la masa suele adquirir mayor tamaño debido a que la levadura (si se ha incluido) libera dióxido de carbono (CO2) durante su etapa de metabolismo: se dice en este caso que la masa fermenta. La masa parece que se va 'inflando' a medida que avanza el tiempo de 'reposo'. La temperatura de la masa durante esta fase del proceso es muy importante debido a que la actividad metabólica de las levaduras es máxima a los 35 °C,1 pero de la misma forma a esta temperatura se produce CO2 a mayor ritmo pero al mismo tiempo también malos olores. Es por esta razón por la que la mayoría de los libros de panadería sugieren emplear temperaturas inferiores, rondando los 27 °C lo que supone un reposo de aproximadamente dos horas. La temperatura gobierna este proceso de fermentación, a mayor temperatura menor tiempo de reposo. A veces algunos panaderos desean que las levaduras actúen durante el mayor tiempo que sea posible ya que este periodo dilatado co un mayor aroma y sabor al pan. En algunos casos se hace uso de frigorífico.