REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAFACULTAD DE MEDICINA

ESCUELA DE NUTRICION Y DIETETICA CATEDRA: BROMATOLOGIA

MSc. Erika Arévalo

Cereales

Cereales

Son frutos de plantas monocotiledóneas de la

familia gramíneas

Cereales Cereales

Cereales

Cereales

Grano → Cariópside

Fruto seco indehiscente en el que la pared del ovario (pericarpio) se ha soldado íntimamente con el tegumento

exterior (testa) de la semilla.

Botánicamente

• Granos “desnudos” cuando no conservan ninguna de las envolturas del grano, es decir, las glumillas.

• Granos “vestidos” cuando las glumillas permanecen adheridas al grano y constituyen lo que se conoce con el nombre de “cascarilla” . Esto proporciona una valiosa información para diferenciar entre sí dichos cereales.

CerealesClasificación de los Clasificación de los cereales cereales

Cariópside cubierto

De acuerdo a

su estructura

De acuerdo

a su forma

De acuerdo al grado de

procesamiento

Cariópside desnudo

Cebada

Avena

Arroz

Alargados Dentados

Ovoides Fusiformes

Centeno

Maíz

Trigo

Granos enteros

Procesados

No procesados

Granos pulidos

Inflados

Harinas y derivados

Crudos

Procesados

Harinas

Derivados

Pan

Pastas

Galletas

Biscochos

Masas

Aplastados Laminados Tostados

CerealesEstructura física de los Estructura física de los granos de cereal granos de cereal

Son capas de envoltura o de protección

CAPAS EXTERNAS CAPAS EXTERNAS

Representa 5% del peso del grano

Pericarpio

Envoltura de la semilla

Mesocarpio Epicarpio Endocarpio

Testa Capa hialina Capa aleurona

Otorga impermeabilidad y

el color característico del grano

Cascarilla Envoltura lignocelulosica

(arroz) rica en Silice

Cariópside cubiertos

Rico en celulosa

Salvado

CerealesEstructura física de los Estructura física de los granos de cereal granos de cereal

CAPAS EXTERNAS CAPAS EXTERNAS

Estructura física de los granos de Estructura física de los granos de cereal cereal

CAPAS INTERNAS CAPAS INTERNAS

Endospermo

Germen

Almacenamiento de reservas alimenticias

Células meristemáticas Tiene al cotiledón

Cereales

Representa del 2.5-3.5 % del grano total

Representa del 80 % del grano total

Escutelo

Moviliza la reserva alimenticia del endospermo al germen

Proceso de germinación

Células parenquimatosa

s

Cereales

CerealesTRIGO TRIGO

CENTENO CENTENO

MAIZ MAIZ

ARROZ ARROZ

CEBADA CEBADA

AVENA AVENA

Pericarpio Pericarpio

Germen Germen Endospermo Endospermo

6 %

83 %

11 %Almacenamiento

CHO

8 % Pr 18,4 % Pr

Alto en fibra

Alto en grasas

CerealesCaracterísticas del Características del

grano …grano …

Componente químico

Pericarpio Endospermo Germen

Proteínas 3,7 8,0 18,4Grasa 1,0 0,8 33,2

Fibra cruda 86,7 2,7 8,8Cenizas 0,8 0,3 10,5Almidón 7,3 87,6 8,3Azúcar 0,34 0,62 10,8

CerealesDistribución química según Distribución química según estructura del grano estructura del grano

Componente químico

Trigo Centeno Avena Cebada Maíz Arroz

Proteínas 12 11.6 12.6 10.6 9.2 7.4Grasa 2.2 1.7 5.7 2.1 3.8 2.4

Fibra cruda 2 2.1 1.6 1.6 2.2 0.7Cenizas 1.5 1.9 2.9 2.3 1.3 1.2Almidón 59.2 52.4 40.1 52.2 62.6 70.4Azúcar 10.1 16.6 22.8 19.6 8.4 5.0

CerealesDistribución química según tipo de Distribución química según tipo de cereal cereal

8-12%

Composición Composición químicaquímica

Cereales

Proteína Proteína

Albúminas y globulinas

Prolaminas y glutelinas

Aminoácido limitantes: Lisina Aminoácido limitantes: Lisina

Solubles en agua

Insolubles en agua

25%

70-80%

Se sintetizan en las última etapa de maduración

Capas externas del endospermo, aleurona y

germen

Actividad enzimática

Endospermo

Fracción Trigo Centeno Avena Cebada Maíz Arroz

Albúminas leusosinaGlobulinas Edestina

Prolaminas Gliadina Secalina Avenalina Hordeina Zeína Orizina

Glutelinas Glutelina Secalinina avenina Hordenina Zeanina Orizenina

Cereales

Fracción Trigo Centeno Avena Cebada Maíz Arroz

Albúminas 14,7 44,4 20,2 12,1 4,0 10,8Globulinas 7,0 10,2 11,9 8,4 2,8 9,7

Prolaminas 32,6 20,9 14,0 25,0 47,9 2,2

Glutelinas 45,7 24,5 53,9 54,5 45,3 77,3

Distribución de fracciones de proteínas Distribución de fracciones de proteínas según Osborne según Osborne

Componente químico

Trigo Centeno Maíz

Pericarpio 4,4 15,6 3,0Aleurona 19,7 17,6 19,0

Endospermo 28,7 12,0 40,8Germen 60,0 44,7 42,5

CerealesDistribución de proteínas según Distribución de proteínas según partes del grano partes del grano

CerealesContenido de aminoácidos Contenido de aminoácidos esencialesesencialesFracción Trigo Centeno Avena Cebada Maíz Arroz FAO

Lisina 3.7 3.8 4.5 3.9 2.6 4.0 5.5Metionina 1.2 2.9 2.2 2.6 1.4 2.4 -

Cisteína 1.5 1.7 2.1 1.25 1.7 1.6 -Total aa.

Azufrados 2.7 3.6 4.3 3.85 3.1 4 3.5

Treonina 2.4 3.7 3.4 3.4 2.9 4 4.0Triptófano 1.1 2.2 3.3 2.6 2.2 1.2 1.0Isoleucina 2.9 3.3 3.9 3.8 3.4 4.4 4.0

Fenilalanina

2.6 4.0 5.2 5.4 4.6 5.6 -

Tirosina 1.7 1.5 3.0 1.90 2.8 4.9 -Fenilalanina

+ tirosina4.1 5.5 8.2 7.3 7.4 10.5 6.0

g/100 g de proteína

CerealesCalidad proteica de los granos Calidad proteica de los granos de cereales de cereales

Fracción Trigo Centeno Avena Cebada Maíz Arroz

Digestibilidad verdadera

96,0 77,0 84,1 88,0 95,0 99,7

Valor Biologico

55,0 77,7 70,4 70,0 61,1 74,0

Utilizacion Neta de la Proteina

53,0 59,0 59,1 62,0 58,0 73,8

%

2 - 4%

Composición Composición químicaquímica

Cereales

Grasas Grasas

Insaturadas

Germen 95%

Triglicéridos

Cereal Trigo Centeno Avena Cebada Maíz Arroz Palmitico 20 18 18.9 22 17.7 < 28

Palmitoleico 1.5 < 3 - < 1 - 6

Estearico 1.5 1 1.6 < 2 1.2 2

Oleico 14 25 36.4 11 29.9 35

Linoleico 55 46 40.5 57 50 39

Linolenico 4 4 1.9 5 1.2 3

Saturados 11-26 %

72-85 %40-60%

Linolenico

Fitoesteroles Germen y salvado

β- sitosterol (25-57 %)

Campesterol (7-22%)

65-85%

Composición Composición químicaquímica

Cereales

Carbohidratos Carbohidratos Almidón

Viscosidad Viscosidad

Endospermo 80%

Amilosa Amilopectina

Lineal Amorfa

Ramificada Cristalina

Geles Geles

75% 25%

+ digerible - digerible

CerealesCambios que se producen en el Cambios que se producen en el almidón almidón

Gelificación Gelificación

Gelatinización Gelatinización Absorción de agua

Hinchamiento de la molécula

Fusión de la parte cristalina

Perdida de la birrefringencia

Aumento de la viscosidad

Solubilidad del grano

Disminución de la viscosidad

Formación de puentes de hidrogeno

Formación del gel

Amilosa

Amilopectina

CerealesCambios que se producen en el Cambios que se producen en el almidón almidón

≈ 69 ° C

≈ 58 ° C

Cebada, trigo centeno, avena

Temperaturas de Temperaturas de gelatinización gelatinización

Maíz, sorgo, arroz

H2O (•)

(b) Disolución

(c) Formación de puentes de hidrogeno

(d) Formación de micelas y gelificación

(a) Polisacárido ▲

Gelificación Gelificación

CerealesCambios que se producen en el Cambios que se producen en el almidón almidón

Cereales

Retrogradación Retrogradación del almidón del almidón

Cambios que se producen en el Cambios que se producen en el almidón almidón

Formación del gel Formación del gel Favorece la digestión del almidón

Tiempo + enfriamiento

Reordenamiento de las cadenas lineales de amilosa y las

cadenas cortas

Almidón Almidón Resistente (RSResistente (RS33) )

Baja acción de las amilasas

Almidón RS1 y RS2

Temp. 154-171 ° C

0,5 – 2,5%

Composición Composición químicaquímica

Cereales

Carbohidratos Carbohidratos

Fibra

Celulosa, hemicelulosa

β – glucanos, glucofrutanos

Pentosanos (arabinosa, xilosa)

Alta retención de agua 25-50 %

Paredes celulares del endospermo

Pericarpio

Estructura al grano

30 %

70-90 %

Avena y cebada

Soluciones viscosas

Producen geles

Propiedades funcionales

Cereales

Minerales Minerales

Vitaminas Vitaminas

Composición Composición químicaquímica

β – carotenos

Tocoferoles

Calcio, hierro y zinc

Fósforo

Acido fítico

↓ absorción.

Liposolubles

Hidrosolubles

Niacina Ac. Pantoténico

Tiamina

Piridoxina

Proteínas CH FIBRA 12%

(gliadina, glutelina)

8% (Orizina)

9% (zeína)

61% 10%

87% 1.4%

65% 9,2%

TRIGO

ARROZ

MAÍZ

Valor nutritivo de diferentes granos Valor nutritivo de diferentes granos de cereal de cereal

Deficientes en Lisina, ricos aa´azufrados

Cereales

CerealesHarinas de Harinas de cereales cereales

Limpieza Desgerminado

Molienda

Enriquecimiento

Laminación

Cáscara y Germen

Subproductos 25-32%

Humedad

Proteínas

Grasas

Carbohidratos

10-12 %

7-15 %

0,5-1%

65-85 %

Valor nutritivo Valor nutritivo

Capacidad de interacción entre ellas y otros componentes

•Contribuyen el desarrollo de la masa

Sémola Sémola

BLANDO DURO

TRIGO TRIGO

Grano EnteroMolienda

↑ Proteína, agua ↑ CHO, Grasas

Endospermo

Harina de Trigo Harina de Trigo

Molienda

GLUTEN GLUTEN

Proteínas

•Previenen disgregación de la masa durante la cocción en agua caliente

PanesPastas Alimenticias

Cereales

Glutenina Gliadina

GLUTEN GLUTEN

Cohesión y Elasticidad

Proteínas

CerealesTrigo Trigo

Extensividad, fuerza y firmeza

Enlaces disulfuros

PAN PAN

•La proteína de la harina se hidrata formando el gluten

CerealesProductos derivados del Productos derivados del trigo trigo

Producto resultante de la cocción de una masa obtenida por la mezcla de harina de trigo, sal y

agua, fermentada por levaduras activas, del genero de Saccharomyces cerevisiae.

•La fermentación produce gas carbonico

PAN PAN

CerealesProductos derivados del Productos derivados del trigo trigo Formación del gluten

Formación del CO2

Coagulación de la mezcla

Mezcla

Absorción del agua

Formación de enlaces disulfuro

Atrapada en el gluten

Hidrólisis de glucosa

CO2 + Alcohol

Amasado Amasado

Fermentación Fermentación

Cocción Cocción

Detenimiento de la fermentación

Coagulación de las proteínas

25-30° C, HR 75%

180-250 ° C

•↑ Producción de CO2

•Expansión de la masa

•Evaporación del agua y alcohol

•Gelificación del almidón

•Coagulación del gluten

•Formación del color y aroma (reacciones de Caramelización y reacción de maillard)

CerealesCambios producidos por la cocción a Cambios producidos por la cocción a la masa la masa

PASTAS PASTAS

•Permiten una gran variedad de platos

CerealesProductos derivados del Productos derivados del trigo trigo Producto obtenido de la desecación de una masa

no fermentada, elaborada con sémolas, semolinas o harinas procedente del trigo duro.

•Son platos baratos

•Es un plato apetecible para todas las edades

•Son fáciles de elaborar y permiten una buena congelación

PASTAS PASTAS

CerealesProductos derivados del Productos derivados del trigo trigo

Clasificación

•Simples: elaboradas con semola o semolina del trigo duro

•Compuestas: elaboradas con adicion de otros ingredientes ( huevo, leche, vegetales, etc)

•Rellenas: pastas simples o compuestas que contienen en su interior algún preparado de otros alimentos

•Frescas: cualquiera de las anteriores sin proceso de desecación

CerealesValor nutritivo de los Valor nutritivo de los Productos derivados del Productos derivados del trigo trigo Cereal Energía Proteínas Cho Fibra Grasas

Pan blanco 244 9 52 3.5 1.6Pan integral 232 8.5 49 8.5 1.6

Pasta al huevo 391 12 72 4 8.2

Espaguetis 342 12 74 4 1.8Cereal B1 B2 B6 Niacina Ac. Folico

Pan blanco 0.08 0.05 0.06 1.7 0Pan integral 0.30 0.14 0.21 3.4 28

Pasta al huevo 0.26 0.10 0.10 4.7 29

Espaguetis 0.22 0.03 0.17 5.6 34Cereal Calcio Fósforo Hierro Sodio Potasio

Pan blanco 56 91 1.6 520 110Pan integral 58 195 2.0 700 225

Pasta al huevo 28 200 1.5 180 260

Espaguetis 25 190 2.1 3 250

Preparaciones a Base de

CerealesARROZ ARROZ

Tipos de Tipos de Arroz Arroz

Pulido o Blanco Integral

Grano entero Grano descascarillado

y pulido

Eliminación de nutrientes

↑ contenido de fibra

↑ tiempo de cocción

↓ absorción de agua

Vaporizado

Cocción al vapor

Secado

Descascarillado

CerealesCambios ocasionados por la Cambios ocasionados por la Practica Culinaria Practica Culinaria

Lavado Lavado Lixiviación Almidón Arroz

pegajoso Agitación Agitación

Hervido Hervido Exceso de agua

Aflatoxina Suficiente agua

↓ Digestibilidad real ↑ Valor Biológico, NET

CerealesCambios ocasionados por la Cambios ocasionados por la industrialización industrialización

+ 5000 años de antigüedad

3er Cultivo del mundo

1er cereal en rendimiento /ha

No crece en forma salvaje

+ Alto potencial de producción de

CHO

Consumo humano, animal o industrial

Usado en la ≠ etapas de la planta

2 tipos: Blanco o Amarillo

CerealesMaíz Maíz

CerealesPreparaciones a base Preparaciones a base de maíz de maíz

MAÍZ MAÍZ

Harina de maíz

Grano entero

Cachapa Eliminación del pericarpio y germen

•Enriquecimiento

•Preparación del Alimento

•Manipulación genética MPC

↑ Lisina y Triptófano

Gen Opaco 2

Tto alcalino

↑ Solubilidad

Nixtamalización ▲▲

Proteína Animal ↑ Proteínas

CerealesEnriquecimiento del Enriquecimiento del maíz maíz

CerealesCereales y la Cereales y la salud salud

Enfermedad Enfermedad Celiaca Celiaca

Mala absorción

Trigo

Centeno

Cebada Prolaminas

↑ Ac. Glutámico Prolina

Maíz, Arroz

Acido Fítico Acido Fítico

↓ disponibilidad

Ca, Fe

Micotoxinas Micotoxinas

Aflatoxina

CerealesCereales y la Cereales y la salud salud

Enfermedad Enfermedad Celiaca Celiaca

Mala absorción

Trigo

Centeno

Cebada Prolaminas

↑ Ac. Glutámico Prolina

Maíz Arroz

Acido Fítico Acido Fítico

↓ disponibilidad

Ca, Fe

Micotoxinas Micotoxinas

Aflatoxina

CerealesProductos con propiedades Productos con propiedades funcionales funcionales

Avena Avena

Disminuye los niveles de colesterol

Rica fuente de antioxidantes

β - glucanos Reducen los niveles de colesterol

Facilitan la función del colon

Previenen el cáncer de colon

Efecto beneficioso en la funcionabilidad del colon

Resistente a la fermentación

Incrementa el volumen fecal mediante la retención de agua

Previenen el cáncer de colon

Trigo Trigo

Salvado

Arroz Arroz

Salvado