Calidad tecnolgica de semillas en cereales y leguminosas

I. INTRODUCCION

La calidad en el rubro de alimentos es muy importante, ya sea en materia prima, insumo o producto terminado. Por lo que en granos de leguminosas y cereales es muy importante saber o conocer la calidad de las mismas, por lo que hay muchos mtodos ya sean fsicos, qumicos, o por uso de instrumentos que nos permiten obtener datos sobre ciertas caractersticas o componentes del grano. Uno de los mtodos ms simples y muy utilizados en la comercializacin de granos tanto de leguminosas como de granos es el peso Hectoltrico, el cual es la cantidad del grano que cabe en un hectolitro, esta caracterstica es muy importante para conocer la calidad del grano.Los granos y las semillas almacenadas estn sujetos a los cambios ambientales. Esto cambios pueden ser de ndole fsica, biolgica, qumica y tcnica.Los factores fsicos tienen una influencia decisiva en el almacenamiento de los granos y las semillas. Cuando las condiciones ambientales son apropiadas, los granos se podrn almacenar por largos perodos sin que presenten problemas. Por el contrario cuando las condiciones ambientales son adversas el deterioro puede ocurrir en pocos das descomponiendo el grano hasta su destruccin total. Los factores fsicos ms importantes son la humedad, la temperatura, la condicin del grano y la cantidad de oxgeno disponible en el almacn.Pero en la prctica realizada solo se hizo evaluacin de la leguminosa mediante diferentes mtodos: peso, porcentaje en cascara, adsorcin de agua, tiempo de coccin los cuales nos ayudaron a determinar la calidad del grano (soja).

II. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Definir la calidad de semillas de leguminosas y cereales.

2.2. OBJETIVO ESPECIFICO

Determinar la calidad tecnolgica de semilla (leguminosas) por diferentes metodologas.

III. MARCO TEORICOLEGUMINOSAS: El fruto de las leguminosas es monocrpico, seco y dehiscente, tipo vaina denominada legumbre y contiene de tres a cuatro semilas. La semilla se encuentra formada por el embrin rodeado por un tegumento o testa. El embrin pose dos cotiledones que contienen los materiales de reserva de la semilla y representan alrededor del 90 % del peso seco total. El grano de soja pesa entre 10 y 40 mg, dependiendo del genotipo y de las condiciones ambientalesRespecto a la composicin de la soja, la semilla o grano comprende tres partes principales: a) envoltura, cscara o tegumento, b) cotiledones y c) taluelo, compuesto en ambos extremos por la plmula y la radcula.La cscara comprende 4-5 capas superpuestas de clulas diferentes. Los cotiledones, clulas alargadas de cuerpos proteicos rodeados por numerosos esferosomas de aceite. Los cuerpos proteicos son esferas de dimetro 2-10 m, que resisten la trituracin moderada y pueden aislarse a partir de harina. Contienen la mayor parte de las protenas del grano (protenas de reserva) que se hidrolizan por la accin de proteasas durante la germinacin y sirven de substrato para el crecimiento del embrin. Las otras protenas (estructurales y del metabolismo celular) se localizan en el resto de la clula.Por otra parte, los esferosomas son pequeas esferas de 0,1-0,5 mm de dimetro.Contienen aceite compuesto mayoritariamente por triglicridos y en menor proporcin fosfolpidos. Estn dispersos entre los cuerpos proteicos y se caracterizan por el alto grado de instauracin de los cidos grasos que los componen: linoleico (18:2) 50-5%, linolnico(18:3) 6-9%.Tanto los cuerpos proteicos, los esferosomas, como la pared celular son compartimentos bien diferenciados dentro de los cotiledones.La composicin media de los cotiledones (muy similar a la del grano entero) es: 43% protenas, 23% lpidos, 29% hidratos de carbono y 5.9% cenizas.Los cereales son importantes, alrededor del 90% de energa consumida por los seres humanos en el mundo lo tomamos directa o indirectamente de los cereales. Los cereales aportan tambin una elevada proporcin de las protenas que consumen las personas ms pobres en todas las regiones geogrficas.

Es por las razones expuestas arriba es que nos parece importante revisar y aprender sobre los temas tratados en el presente referido a caractersticas generales de los cereales para poder conocer cul es su constitucin histolgica y composicin para as poder su importancia nutricional; la post cosecha y mediante esta poder determinar cmo realizar su manejo con la finalidad de evitar al mximo las prdidas que por esta razn sufren; el almacenamiento de mucha importancia pues va a ser la forma de preservar el mayor tiempo posible los cereales; y por ltimo de gran importancia la industrializacin considerndose panificacin, pastas y extrusin por ser productos de gran desarrollo industrial.Los cereales son cualquier fruto comestible de la familia de las gramneas que pueden emplearse como alimento comprenden el trigo, arroz, maz, avena, centeno, cebada, sorgo.La composicin qumica de los granos y semillas de leguminosas indica que estn formados por carbohidratos, protenas y grasas, as de acuerdo a la proporcin de cada uno de estos alimentos en las semillas pueden ser denominadas: Semilla amilcea: si el principal componente es el almidn. Semilla oleaginosa: si lo predominante son los lpidos. Semilla proteica: cuando las protenas son las mayores sustancias.

Cuadro N1: Composicin qumica de algunas semillas en 100 g. de alimento

3.1. Factores que afectan la calidad de las semillas de cereales y leguminosas

Dentro de los factores que influyen en la calidad de las semillas de cereales y leguminosas se puede citar a lo siguiente:

Clima, en lo cual ejercen gran influencia en la maduracin de las semillas acumulando rpidamente materia seca en el campo.

Maduracin, las semillas deben ser recolectadas cuando su madurez fisiolgica est a punto. Si la cosecha se hace antes o despus las semillas tendrn poco potencial en el almacenamiento.

Daos mecnicos, los impactos propios del manipuleo pueden ocasionar grietas o fragmentaciones, lo cual hace que la semilla este predispuesta al deterioro convirtindose en focos de descomposicin.

Impurezas, las materias extraas suelen ser portadoras de mayor cantidad de los microorganismos lo cual facilita las condiciones de deterioro.

Humedad, es el principal factor de deterioro e influye en la calidad del producto almacenado. Para que el almacenamiento sea eficiente, las semillas deben tener un bajo contenido de humedad ya que las semillas hmedas constituyen un medio total para el desarrollo de microorganismos.

Temperatura, los alimentos en general se conservan mejor en ambientes refrigerados, especialmente los de alta humedad. Las semillas con contenido de humedad alta se conservan mejor en refrigeracin.

Microorganismos, dentro de la micro flora de los hongos son los que constituyen la principal causa de deterioro en semillas y granos almacenados.

Insectos, tanto a nivel de campo como en el almacenamiento los insectos son agentes que causan dao en granos.

Roedores, las prdidas que ocasionan los roedores en productos almacenados se da por mermas por consumo y contaminacin, adems de perdida en el envase y probable transmisin de enfermedades.

3.2. CALIDAD TECNOLOGICA EN LEGUMINOSASLa calidad de las leguminosas puede ser evaluada por medio de las siguientes pruebas:1. Peso de semilla definido como el peso promedio de 100 semillas expresadas en gramos. Los valores de referencia por grano para frijoles blanco son menor 0.211 g pequea, entre 0.211-0.247 g. mediano, y mayor a 0.247 g. como grande.2. Volumen de semilla definido como desplazamiento de volumen de una muestra de 100 semillas expresado en cc. Loa valores de referencia estn dado para semillas pequeas menor de 0.2134 y 0.2441 cc. y para semillas grandes valores mayores de 0.2441 cc.3. Porcentaje de cascara, es la relacin entre el peso de cascara de 25 semillas y peso del cotiledn ms cascaras secos, expresados como porcentaje.4. Absorcin del agua, referida a la cantidad de agua expresada como porcentaje del peso de la semilla, absorbida por la muestra durante determinado tiempo.5. Tiempo de coccin, es el tiempo requerido para llevar las semillas a condiciones de textura capaz de ser consumido como alimento.6. Espesor de cado, cantidad de slidos en una alcuota de caldo de coccin de las semillas, expresado como porcentaje de slidos.7. Porcentaje de humedad en la semilla.

3.3. CALIDAD TECNOLOGICA EN CEREALESLa calidad de los cereales puede ser evaluada por medio de las siguientes pruebas:1. Porcentaje de humedad.2. Peso hectolitrito, estima el contenido de harina del grano y est influenciado por el tamao, forma y tipo de grano.3. Determinacin de grano referido al valor numrico que se le asigna a un conjunto de granos y que se obtiene evaluando los requisitos de la norma tcnica respectiva de acuerdo al tipo de grano utilizando para lo anlisis fsicos. Granos chupados, los que han sufrido contraccin por variaciones bruscas en la temperatura. Granos quebrados o partidos, si les falta o ms de su tamao normal Granos daados, los cuales presentan alteracin en el color, olor, apariencia o estructura como consecuencia de secamiento, exceso de humedad, inmadurez, ataques de insectos, hongos, germinacin o cualquier causa. Granos infestados, la posible existencia de insectos vivos, muertos o cualquiera de sus estados biolgicos. Materiales extraos, comprende todo material diferente al grano en estudio como arena, piedras, tallos, hojas, etc.

3.4. NORMA DEL CODEX PARA DETERMINADAS LEGUMBRES CODEX STAN 171-1989 3.4.1. MBITO DE APLICACIN La presente Norma se aplica a las legumbres enteras, descascaradas o partidas que se definen ms adelante, destinadas al consumo humano directo. La Norma no se aplica a las legumbres destinadas a ser clasificadas y envasadas en fbrica, a las destinadas a elaboracin industrial o a las que se emplean en la alimentacin de animales. No se aplica a las legumbres fragmentadas cuando se vendan como tales o a otras legumbres para las cuales puedan elaborarse normas separadas. 3.4.2. DESCRIPCIN 3.4.2.1. DEFINICIN DEL PRODUCTO Se entiende por legumbres las semillas secas de plantas leguminosas que se distinguen de las semillas oleaginosas de leguminosas por su bajo contenido de grasa. Las legumbres reguladas por la presente Norma son las siguientes: Frijoles de Phaseolus spp. (excepto Phaseolus mungo L. sin. Vigna mungo L. Hepper y Phaseolus aureus Roxb. sin. Phaseolus radiatur L., Vigna radiata L. Wilczek); Lentejas de Lens culinaris Medic. sin Lens esculenta Moench.; Guisantes (arvejas) de Pisum sativum L.; Garbanzos de Cicer arientinum L.; Haba menor de Vicia faba L.; Caupies de Vigna unguiculata (L.) Walp., sin. Vigna sesquipedalis Fruhw., Vigna sinensis (L.) Savi exd. Hassk. 3.4.2.2. COMPOSICIN ESENCIAL Y FACTORES DE CALIDAD Factores de calidad generales

Las legumbres debern ser inocuas y apropiadas para el consumo humano. Las legumbres debern estar exentas de sabores y olores extraos y de insectos vivos. Las legumbres debern estar exentas de suciedad (impurezas de origen animal, incluidos insectos muertos) en cantidades que puedan representar un peligro para la salud humana. Factores de calidad especficos

Contenido de humedad Se permiten dos niveles mximos de humedad para ajustarse a las distintas condiciones climticas y prcticas de comercializacin. Se sugieren los valores ms bajos indicados en la primera columna para los pases con climas tropicales o cuando el almacenamiento a largo plazo (ms de un ao agrcola) es una prctica comercial normal. Los valores de la segunda columna se sugieren para climas ms moderados o cuando el almacenamiento a corto plazo es la prctica comercial normal.

Para determinados destinos, por razones de clima, duracin del transporte y almacenamiento, deberan requerirse lmites de humedad ms bajos. Se pide a los gobiernos que acepten esta Norma que indiquen y justifiquen los requisitos vigentes en su pas. En el caso de las legumbres que se venden sin tegumento, el contenido mximo de humedad ser un 2 por ciento (absoluto) menos en cada caso.

Materias extraas: materia mineral u orgnica (polvo, ramitas, tegumentos, semillas de otras especies, insectos muertos, fragmentos o restos de insectos y otras impurezas de origen animal). Las legumbres no debern contener ms de 1 por ciento de materias extraas, de las cuales no ms de 0,25 % ser de materia mineral y no ms de 0,10 % de insectos muertos, fragmentos o restos de insectos y/u otras impurezas de origen animal. Semillas txicas o nocivas Los productos regulados por las disposiciones de esta Norma estarn exentos de las siguientes semillas txicas o nocivas, en cantidades que puedan representar un peligro para la salud humana. La crotalaria (Crotalaria spp.), la neguilla (Agrostemma githago L.), el ricino (Ricinus communis L.), el estramonio (Datura spp.) y otras semillas, son reconocidas como nocivas para la salud. 3.4.3. CONTAMINANTES 3.4.3.1. Metales pesados Las legumbres debern estar exentas de metales pesados en cantidades que puedan representar un peligro para la salud humana. 3.4.3.2. Residuos de plaguicidas Las legumbres debern ajustarse a los lmites mximos para residuos establecidos por la Comisin del Codex Alimentarius para este producto. 3.4.3.3. Micotoxinas Las legumbres debern ajustarse a los lmites mximos para micotoxinas establecidos por la Comisin del Codex Alimentarius para este producto.

3.5. HIGIENE Cuando se analice mediante mtodos apropiados de muestreo y anlisis, el producto: deber estar exento de microorganismos en cantidades que puedan representar un peligro para la salud; deber estar exento de parsitos que puedan representar un peligro para la salud; y no deber contener ninguna sustancia procedente de microorganismos en cantidades que puedan representar un peligro para la salud. 3.6. ENVASADO Las legumbres debern envasarse en recipientes que salvaguarden las cualidades higinicas, nutritivas, tecnolgicas y organolpticas del producto. Los recipientes, incluido el material de envasado, debern estar fabricados con sustancias que sean inocuas y adecuadas para el uso al que se destinan. No debern transmitir al producto ninguna sustancia txica ni olores o sabores desagradables. Cuando el producto se envase en sacos, stos debern estar limpios, ser resistentes, y estar bien cosidos o sellados.

IV. MATERIALES Y MTODOSMateriales y equipos: Balanza analtica Probeta de 250mL Estufa Desecadores de humedad Beaker varios Lupa Tamizador con mallas de diferentes aberturas Muestra: soya, cebada y quinua

V. PROCEDIMIENTOS

5.1. EVALUACIN DE LEGUMINOSAS:

Peso:

Seleccionador al azar de 3 muestras de 100g de soya. De cada repeticin tomar al azar 25 gramos y registrar el peso individual (la variabilidad es menor dentro de la muestra que si se toma el peso medido en grupo de 25 semillas).

Semilla pequeamenor de 0.2139 gSemilla mediana.de 0.2139 0.24441 gSemilla grandemayor de 0.21441 g

Porcentaje de cascara:

Seleccionar una cantidad representativa de la muestra a analizar. De la cantidad seleccionada, tomar al azar 3 muestras de 25 g. semillas cada uno. Remojar cada muestra en agua a temperatura ambiente por 16-18 horas, usando una cantidad de agua aproximadamente de 50ml. Sacar las semillas con papel secante y separar manualmente la cascara y cotiledn de cada grano. Secar las cascaras y cotiledones en estufa a 70C por 2 horas. Pesar las cascaras y cotiledones secos despus de enfriados en un desecador. Valores referencia:Cascara bajo =menos de 8%Cascara intermedio = de 8% a 10%Cascara alto =ms del 10%

Absorcin de agua:

Pesar una muestra de 25 granos en duplicado (W1) Ponerlos a remojo en agua destilada utlilizando 75 mL a la temperatura ambiente. Remover en intervalos regulares, remojar por un mximo de 8 horas, luego removerlos y secarlos con papel secante. Pesar inmediatamente (W2)

Valores referencia:Cascara dura = menos de 80%Cascara suave = mayor de 81% Tiempo de coccin:Preparacin de la muestra.- Lavar 25 granos y colocarlos en 75 ml. de agua. Dejarlos en remojo por 18 horas a temperatura ambiente al final del periodo de remojos separa los granos del agua de remojos separa los granos del agua a remojo.- Calentar 300ml de agua en un beaker de 600 ml, colocar la muestra dejar hervir.+- cada 15 minutos tomar una unidad y realizar la prueba sensorial:a) oprimindolo entre los dedos ndices y pulgares.b) molindolos con los dientes incisivos y oprimindolo entre la lengua y el paladar.

- Conforme la ebullicin continua la textura del cotiledn cambia de una sensacin granular spera a una sensacin granular suave. La sobre coccin se manifiesta por una textura pastosa.- Reporta como tiempo de coccin cuando la textura es granular suave.Valor referencial:Ms de 150 minutos de coccin = duroEspesor del caldo de coccin.-- Utilizar el caldo de coccin obtenido en la determinacin de tiempo de coccin por evaluacin sensorial.- Pesar la capsula de secamiento (W1)- Colocar alcuota de caldo en capsula de secamiento y pesar (W2)- Colocar capsula de secamiento con caldo en estufa y dejar secando por 16 horas.- Remover la capsula de la estufa, dejar enfriar y pesar (W3)

Valores de referencia:Caldo ralomenos de 9%Caldo intermediode 9 a 12%Caldo espeso.ms de 12%Anlisis fsico:Determinacin de: Insectos vivos, granos partidos pequeos y chupados, materiales extraos, granos daados, variedades contrastantes y humedad

VI. RESULTADOS

Evaluacin de las leguminosas:

6.1. Peso:

Calidad tecnolgica de semillas en cereales y leguminosas

Pgina 20

Peso 1=0.17 Peso 2=0.127 Peso 3=0.120 Peso 4=0.12 Peso 5=0.125 Peso 6=0.135 Peso 7=0.12 Peso 8=0.134 Peso 9=0121 Peso10=0.131 Peso 11=0 18 Peso 12= 0.198 Peso 13=0.178 Peso 14 =0.192 Peso 15=0.182 peso16=0.212 Peso 17=0.212 peso 18=0.199 Peso 19=0.212 peso 20=0.198 Peso 21=0.21 peso 22=0.178 Peso 23=0.181 peso 24=0.21 Peso 25= 0.17

Segn esta referencia:Semilla pequeamenor de 0.2139 gSemilla mediana.de 0.2139 0.24441 gSemilla grandemayor de 0.21441 g

los granos de soya de las muestras trabajadas en el laboratorio son consideradas como semillas pequeas por tener un peso menor a 0.2139 gr.

6.2. Porcentaje de cascara:

Peso de cascara seca:

Muestra 1: 0.1252 gr Muestra 2: 0.0952 gr Muestra 3: 0.0792 gr

Peso de cotiledn ms cascara:

Muestra 1: 1.0172 gr. Muestra 2: 0.9425 gr. Muestra 3: 0.8247 gr.

% de cscara:

Muestra 1:

% de cascara= 10.44%

Muestra 2:

% de cascara= 10.10%

Muestra 3:

% de cascara= 9.60%

6.2.1. Segn estos valores de referencia:Cascara bajo =menos de 8%Cascara intermedio = de 8% a 10%Cascara alto =ms del 10% El porcentaje de cascara de las muestra 1 y 2 trabajadas en el laboratorio se considera como cascara alto por estar su porcentaje mayor al 10%.Mientras que la muestra tres present un porcentaje de 9.60% considerndose como cascara intermedio.

6.3. ABSORCIN DE AGUA.

Peso de w1:

Muestra 1: 3.6063 gr Muestra 2:3.6223 gr

Peso w2:

Muestra 1: 7.4455 gr Muestra 2. 7.3327 gr.

6.3.1. % de absorcin del agua:Muestra 1==105.32 %

Muestra 2==102.32 %

Segn estos Valores referencia:Cascara dura = menos de 80%Cascara suave = mayor de 81%Las muestra 1 y 2 cascara suave por presentar un porcentaje mayor al 81%.

6.4. Tiempo de coccin - evaluacin sensorial:

A los 15 min:Sensacin granular dura. Textura dura. A los 30 min:Sensacin granular spera.Textura un poco blanda A los 60 min:Sensacin granular poco aspera .Textura aspera. A los 90 min:Sensacin granular suave.Textura blanda A los 120 min:Sensacin suave pastosa.Textura muy suave.

Tiempo de coccin para ala textura granular suave: 90min. Segn este Valor referencial:

Ms de 150 minutos de coccin = duroLa muestra trabajada en laboratorio no se considera como tiempo de coccin duro ya que para obtener una consistencia granular suave demoro solo 90 min.

VII. DISCUSIONES:

Segn HussainB et al. (2009).

Menciona que el tamao y el peso de la semilla es el rasgo importante que se correlaciona directamente con el ltimo rendimiento de grano. El tamao de los granos siempre difiere de distinta humedad del suelo regmenes y la disponibilidad de nutrientes para los cultivos.

Por lo que se puede deducir que la semilla de soya utilizada en el laboratorio no tuvo las condiciones del suelo adecuado as como condiciones climticas para tener un adecuado llenado de la semilla.ya que las semillas.

Segn Arango, M.R. 2005.

Nos indica estos valores de referencia:

Semilla pequeamenor de 0.2139 gSemilla mediana.de 0.2139 0.24441 gSemilla grandemayor de 0.21441 g

Los granos de soya de las muestras trabajadas en el laboratorio como semillas pequeas por tener un peso menor a 0.2139 gr.

Segn BESNIER Romero. (1996).

Nos dice que semillas cosechadas sin alcanzar su madurez fisiolgica absorbe agua ms rpidamente que semillas en estado avanzado de madurez.El mismo autor menciona que semillas con alto contenido de protena absorben ms volumen de agua y ms rpidamente que semillas almidonadas.

La soya es una leguminosa con alto contenido en protenas, teniendo esta aclaracin en la prctica realizada se dio a conocer que la soya absorbi un alto % de agua mayor del 81%, uno de los factores de que haya absorbido agua seria por el contenido proteico que esta semilla tiene, segn el autor o que la semilla de soja haya sido cosechada sin alcanzar su estado de madurez fisiolgica.

Segn Arango, M.R. 2005

Nos indica estos Valores referencia:

Cascara dura = menos de 80%Cascara suave = mayor de 81%

Las muestra 1 y 2 son cascara suave por presentar un porcentaje mayor al 81%.

Segn: Ros (1985).

Indica que los tiempos de coccin tambin dependen del tipo de recipiente en que se cocinen, combustible como lea o gas propano, tipo de cocina y tiempo de coccin de la soja.

En la prctica de laboratorio se llev a cocer los frijoles de soya previamente remojados, utilizando un recipiente de aluminio y a gas, de acuerdo al autor ese sera el motivo de la coccin de la soja en poco tiempo (90 min).

VIII. CONCLUSIONES:

El peso de granos de SOJA, depende de la variedad y de las condiciones del suelo. El control de calidad de los granos soja o cualquier tipo de cereales o leguminosas son de gran importancia dentro industria alimentaria solo asi podremos obtener productos de calidad e inocuos. En la prctica de laboratorio se logr conocer la calidad tecnolgica de la soya aplicando los mtodos de % de cascaras, % de absorcin y el tiempo de coccin. En la determinacin de % de cascaras al hacer una comparacin con los valores de referencia se determin que el contenido de la cascara en la soya era alta en dos muestra e intermediae intermedia en la muestra 3. En la determinacin del % de absorcin de agua llegamos a concluir que las muestra 1 y 2 son cascara suave por presentar un porcentaje mayor al 81%. El tiempo de coccin se realiz en 90 min con una textura suave concluyendo que es una soya suave segn el valor de referencia.

IX. BIBLIOGRAFIA

Craviotto, R.M.; Arango, M.R.; Salinas, A.R. 2001. Simiente de soja. El ambiente de produccin y su cara visible en la presente campaa. APOSGRAN. Ao XV, N 76, Vol 5. 16-18 pp.

Craviotto, R.M.; Arango, M.R. 2005. Problemtica de granos y semillas verdes en soja.

Frana-Neto, J. de B. ; Krzyzanowski, F.C. 1990. Sementes enrugadas: novo problema da soja. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria. EMBRAPA. Comunicado Tcnico N 46 pag 1-4. ISSN 0100-6606

Gontijo Mandarino, J.M. 2005. Coloraao esverdeada nos graos de soja e seus derivados. EMBRAPA. Londrina PR. Comunicado Tcnico N 77. 3 pp ISSN 1517-1752.

FAO. 2009. Almacenamiento de la semilla de quinua. Disponible en: http://www.rlc.fao.org/es/agricultura/produ/cdrom/contenido/libro14/cap5.8.htm Consultado el 19 de abril de 2014.

X. ANEXOS