BIOQUÍMICA CEREALES Y DERIVADOS 2015

BIOQUÍMICA
CEREALES Y DERIVADOS
Dra Roxana Verdini
Dra.
rverdini@fbioyf.unr.edu.ar
2015
LOS CEREALES
 Los cereales son las semillas o granos comestibles de las
gramíneas de cultivo como el arroz, avena, cebada, centeno,
maíz, mijo, trigo y sorgo .
 Estas semillas se han destinado a la alimentación humana
desde los comienzos de la agricultura con todas sus partes:
endospermo amiláceo, pericarpio o salvado y germen o
embrión.
UN POCO DE HISTORIA
 Antiguas y modernas culturas se desarrollaron y mantuvieron
a través del tiempo teniendo como base principal de su
alimentación algunas de las gramíneas.
 Las civilizaciones de Babilonia, el antiguo Egipto, Grecia y
Roma consumieron dietas a base de trigo, cebada y mijo.
 En India, China y Japón, y otras zonas de oriente, el arroz ha
sido
id y es ell alimento
li
t mas consumido.
id
 Las civilizaciones del Nuevo Mundo, como la de los incas,
mayas y aztecas, utilizaron el maíz.
 Las
L tribus
t ib de
d África
Áf i usaron ell sorgo y ell mijo.
ij
 En el macizo andino la quínoa (pseudocereal) fue uno de los
alimentos base de la dieta.
UN POCO DE HISTORIA
 Actualmente los cereales satisfacen más del 50% de las
necesidades tanto de energía de forma directa.
 L
Los granos constituyen
tit
alimentos
li
t
concentrados,
t d
d fácil
de
fá il
conservación con sólo preservarlos de la humedad.
 Por su variedad pueden crecer en terrenos de naturaleza muy
variada, dan gran cantidad de nutrientes por superficie
sembrada,
b d proporcionan
i
bá i
básicamente
t hidratos
hid t
d carbono,
de
b
proteínas y en menor grado vitaminas, minerales, fibra y algo
de lípidos, fundamentalmente si se consumen enteros.
 Aunque las proteínas de los granos en general carezcan de
li i
lisina
y triptófano
t i tóf
en cantidades
tid d
suficientes,
fi i t
estos
t
aminoácidos son fácilmente suplementados por pequeñas
cantidades de carnes, huevo o leche que consuman con ellos.
LOS CEREALES
 Los granos o cereales se forman a partir de las flores de las
gramíneas.
í
 Los miembros de la familia gramíneas que producen granos
d cereall generan frutos
de
f t secos con una sola
l semilla.
ill
 Este tipo de fruto es un cariopse o cariópside que
vulgarmente
l
t se denomina
d
i grano.
 Los granos de trigo son redondeados en la parte dorsal
(mismo lado del germen) y poseen un surco a lo largo de la
parte ventral (lado opuesto al germen).
 Los dos laterales pueden llegar a tocarse ocultando así la
verdadera profundidad del surco.
LOS CEREALES
Fuente: Tesis de Magíster Scientiae. Ing. Agr. Nora R. Ponzio. 2010
LOS CEREALES
 Este surco, no solamente representa una dificultad para que
el molinero separe el salvado del endospermo con buen
rendimiento, sino que también constituye un buen escondite
para microorganismos y esporas de hongos provenientes
de la amplia microflora del campo.
 También presenta un grupo de pelos o tricomas en el extremo
superior, denominado pincel o cepillo, que constituye un lugar
de adherencia de tierra y esporas.
 Ya originada la germinación, se forman de dos capas, las
glumas o glumélulas (Palea y Lema),
Lema) que les servirán de
capas protectoras.
 La ranura o surco está formada por tortuosidades de la
aleurona que es una de las capas que forman el grano.
LOS CEREALES
 Ya maduro el grano, las glumélulas pueden desprenderse
espontáneamente o mantenerse unidas al grano con mayos o
menor fuerza.
 E
En ell primer
i
caso se dice
di que son cariópsides
ió id descubiertas
d
bi t
o desnudas: trigo, centeno y maíz.
 En cambio en el arroz las cubiertas están fuertemente
adheridas, algo menos la cebada, según variedad.
 En la avena no solamente son adherentes sino levemente
“carnosas”.
 Estas particularidades tendrán repercusión en el tratamiento
industrial de los granos.
g
 Separadas la lema y la palea nos encontramos con el grano
propiamente dicho donde se pueden observar las distintas
partes.
LOS CEREALES
GERMEN O EMBRIÓN
 En uno de los extremos del grano se encuentra el germen o
embrión, que constituye en general 2-3% de su peso y 10%
para ell maíz.
í
 El germen de trigo es relativamente rico en proteínas
(25%), azúcares (18%), aceites (16% en el eje embrionario y
32% en el escutelo) y cenizas (5%).
 No contiene almidón.
 Es bastante rico en vitamina B y vitamina E (tocoferol total,
total
hasta 500 ppm).
 Contiene
C ti
muchas
h enzimas.
i
 Los azúcares son principalmente sacarosa y rafinosa,
reservas vinculadas mayormente con los mecanismos de
respiración para la germinación.
LOS CEREALES
Fuente: Alimentos y Nutrición. R. Salinas 2000
LOS CEREALES
PERICARPIO: abarca de un 8 a un 17% del grano.
 Presenta tres capas que forman el salvado, afrecho o afrechillo
de los cereales.
 Epicarpio o exocarpio
 Mesocarpio
 Endocarpio: está formada por grandes células cúbicas,
cúbicas muy
ricas en proteínas y grasas y casi carentes de almidón.
ENDOSPERMO O ALBUMEN:
ALBUMEN constituye
tit
entre
t un 63 a un 87% del
d l
grano.
 depósito de células que tienen forma de ladrillos que a
medida que se profundizan, van perdiendo esta forma y se
hacen poligonales.
 contienen almidones y también varios tipos de proteínas,
principalmente glutelinas y prolaminas.
COMPONENTES NUTRITIVOS DE LOS
CEREALES
RESUMIENDO
 El PERICARPIO es el sector del grano que ocupa:
 el primer lugar en lo que hace a riqueza en FIBRA,
MINERALES y NIACINA,
 el segundo lugar en cuanto al nivel de PROTEÍNAS,
LÍPIDOS TIAMINA (B1) y RIBOFLAVINA (B2).
LÍPIDOS,
(B2)
 El GERMEN ocupa el primer lugar en riqueza de LÍPIDOS,
PROTEÍNAS,
VITAMINAS,
también
posee
niveles
considerables de minerales y azúcares.
 El ENDOSPERMA es la zona más rica en ALMIDÓN, posee
proteínas en nivel considerable en la periferia y menor
contenido en lípidos y minerales.
COMPONENTES NUTRITIVOS DE LOS
CEREALES
 Contienen principios nutritivos similares que varían su
proporción según la variedad de grano y que no se distribuyen
homogéneamente en el propio grano.
grano
CAMBIOS EN LOS COMPONENTES
NUTRITIVOS DE LOS CEREALES POR
TRATAMIENTOS
OS TECNOLÓGICOS
C O ÓG COS
 La industrialización y manufactura de los granos hace más
notoria
i estas diferencias.
dif
i
 En algunos casos se logra un aumentos de los componentes
nutritivos y en otros casos se logra lo contrario.
 Ejemplos:
Ej
l
 El pulido y abrillantado o glaceado a que es sometido el
arroz ocasiona menor contenido de proteínas, fibras,
minerales y vitaminas comparado con el arroz integral.
 El arroz sancochado o parbolizado (parboiling) se
obtiene por un tratamiento hidrotérmico del grano con
cáscara.
CAMBIOS EN LOS COMPONENTES
NUTRITIVOS DE LOS CEREALES POR
TRATAMIENTOS
OS TECNOLÓGICOS
C O ÓG COS
 Ejemplos:
 El arroz sancochado o parbolizado (parboiling) es más
rico en lípidos,
lípidos minerales y vitaminas,
vitaminas por lo cual su valor
nutritivo es sustancialmente mayor.
 El enriquecimiento
i
i i
se atribuye
ib
a la
l difusión
dif ió de
d
nutrientes hidrosolubles desde las capas exteriores del
grano hacia el interior del endospermo y al aumento
de adherencia de la aleurona y del germen al
endospermo, parte de los cuales quedan retenidos en
ell grano.
CAMBIOS EN LOS COMPONENTES
NUTRITIVOS DE LOS CEREALES POR
TRATAMIENTOS
OS TECNOLÓGICOS
C O ÓG COS
 Ejemplos:
 El maíz representa en muchos países como Méjico
principal alimento de gran parte de la población.
población
el
 Se consume en formas muy variadas pero antes de su
consumo se somete all proceso de
d nixtamalización:
i
li
ió
 hervor,
hervor alcalinización y molienda.
molienda
CAMBIOS EN LOS COMPONENTES
NUTRITIVOS DE LOS CEREALES POR
TRATAMIENTOS
OS TECNOLÓGICOS
C O ÓG COS
 Ejemplos:
 Diversos cambios se producen en la composición química
del maíz luego de la nixtamalización:
 aumenta la biodisponibilidad de la lisina y del
triptofano.
i f
 aumenta la disponibilidad de la niacina (vitamina B3).
B3)
COMPONENTES NUTRITIVOS DE LOS CEREALES
Glu.
Fuente: Alimentos y Nutrición. R. Salinas 2000.
GLÚCIDOS
 El más importante es el ALMIDÓN, formado por dos cadenas
de polímeros de glucosa.
glucosa
 Ambas formas amiláceas están depositadas en gránulos
celulares.
 Se observan dos tipos de gránulos: los grandes son
lenticulares (A) y los pequeños son esféricos (B).
Fuente: Joseph R. Thomasson, 1997
GLÚCIDOS
 Ambas son polímeros de glucosa unidas por uniones alfa 1-4,
el núcleo químico del almidón es el disacárido MALTOSA.
 AMILOSA: cadena lineal (15 a 20% del total).
 AMILOPECTINA: posee también uniones esporádicas
entre los carbono 1-6 que conforman las
ramificaciones.
GLÚCIDOS
 La amilosa es una polímero lineal constituido por residuos de
D glucosa unidos entre sí por enlaces tipo α 1-4,
D-glucosa
1 4 en forma
regular y lineal, originando una verdadera cadena que adopta
una estructura helicoidal.
Fuente: Tesis de Magíster Scientiae. Ing. Agr. Nora R. Ponzio. 2010
GLÚCIDOS
 Está formada por 250 a 300 unidades de glucosa que unidas
forman un espiral.
espiral
 Constituye del 20 al 30 por ciento del total del almidón y posee
la capacidad de formar geles.
 Presenta una estructura microcristalina,
microcristalina debido al gran número
de enlaces hidrógeno entre los grupos hidróxilo, es poco
soluble en agua y es la responsable de la adsorción y de la
formación de geles, que luego precipitan, en el curso de la
retrogradación (recristalización del almidón gelatinizado)
después de la gelatinización (hidratación,
(hidratación hinchamiento y
empastamiento de los gránulos de almidón).
 Su masa molecular puede alcanzar de 20000 (maíz) a 300000
(papa).
GLÚCIDOS
 Debido a su naturaleza cristalina, mencionada anteriormente,
la amilosa solo se hincha a temperatura elevada,
elevada pero si se
mantiene moderada no se genera un importante aumento de
la viscosidad.
 La forma helicoidal de la amilosa tiene gran avidez por las
moléculas de iodo con el que da un intenso color azul,
azul color
que desaparece cuando las soluciones en agua de amilosa se
calientan (desaparecen las estructuras descriptas) y vuelven a
aparecer al enfriarse.
 Al enfriarse se produce un nuevo ordenamiento molecular que
al cabo de uno o dos días puede tornarse en micelas muy
densas y altamente consistentes, cristalizadas y poco
solubles.
 A este fenómeno se lo denomina RETROGRADACIÓN.
RETROGRADACIÓN
GLÚCIDOS
 La amilopectina forma estructuras fuertemente ramificadas
con cadenas lineales con uniones α (1-4) y con uniones α (1-6)
cada 20-26 unidades monoméricas.
 Su alto peso molecular determina que tenga escasa movilidad.
 La combinación de estos tipos de ramificaciones le confiere al
almidón regiones cristalinas y regiones amorfas alternas,
generando un polímero semicristalino.
 En la amilopectina en solución se observa que el iodo da
reacciones rojizas.
 Tiene capacidad para formar geles de alta viscosidad,
viscosidad gran
poder de absorción de agua y mejor solubilidad en agua que
amilosa.
 El fenómeno de retrogradación también tiene lugar, aunque en
menor g
grado, y se debería en este caso a la retracción de las
ramificaciones laterales.
GLÚCIDOS
 Estructuralmente en los gránulos de almidón las cadenas
poliméricas crecen radialmente dado que muchos grupos
hidroxilos se atraen formando uniones hidrógeno entre las
moléculas adyacentes de amilosa y amilopectina.
 Estos gránulos de almidón iluminados con luz polarizada
poseen una birrefringencia
bi f i
i
característica,
t í ti
que permite
it
identificar dentro de ciertos límites relativos el origen o vegetal
de donde procede ese almidón.
GLÚCIDOS
 Los gránulos de almidón permaneces intactos durante la
mayoría de los procesos empleados para preparar almidón
como ingrediente de alimentos tales como molienda de la
harina, separación y purificación de almidón.
 La estructura del gránulo de almidón pre-cocido se destruye
antes de ser incorporado a un producto alimenticio.
 Cuando los gránulos de almidón se colocan en agua fría,
absorben agua y se hinchan ligeramente (10 a 20%), debido a
la difusión y absorción del agua en las regiones amorfas
(desordenadas). Este hinchamiento es un proceso reversible
all secarse.
 Sin embargo,
g cuando los g
gránulos de almidón se exponen
conjuntamente al calor y la humedad, se produce un
empastamiento que comúnmente se denomina “gelatinización”
y es irreversible.
irreversible
GLÚCIDOS
 Cuando
los
gránulos
de
almidón
se
exponen
simultáneamente al calor y a la humedad hay una
gelatinización.
 Por encima de 55-70
55 70°C
C los gránulos se hinchan debido a la
absorción de agua por los grupos polares OH- y pierden el
orden estructural, la capacidad de hinchazón es variable
según la fuente del mismo.
 El hinchamiento es consecuencia de la adsorción de agua por
los grupos polares hidroxilo, generando en el caso del almidón
de maíz, una adsorción de 2500% en relación al peso inicial
d l almidón.
del
l idó
 Si los g
gránulos continúan expandiéndose, la amilosa escapa
de los gránulos hinchados, lixivia a la fase intergranular
acuosa, quedando dispersa mientras éste permanezca
caliente y los gránulos hinchados se adhieren los unos a los
caliente,
otros.
GLÚCIDOS
 Estos cambios moleculares, son los responsables del aumento
sustancial de la viscosidad de la suspensión.
 El grado de hinchamiento y desintegración del gránulo, así
como la exudación de la amilosa,
amilosa dependen del tipo y
concentración de almidón, temperatura, presencia de otros
solutos, y el corte o agitación aplicada durante el tratamiento
térmico.
GLÚCIDOS
 Proporción de amilosa y amilopectina de cereales y de otras
fuentes.
GLÚCIDOS
 La degradación del ALMIDÓN es paulatina comenzando por:
 dextrinas,
d ti
 eritrodextrinas,
 acrodextrinas,
d ti
 maltosa
 glucosa.
l
 La hidrólisis del almidón se realiza en la naturaleza por varias
enzimas, pero las más comunes, y de capital importancia en la
industria alimentaria, son la alfa y beta-amilasa.
 Estas enzimas están concentradas en los granos,
fundamentalmente en la zona del germen, ya que éste tendrá
como elemento
l
t de
d reserva energética
éti
ell almidón,
l idó
que
necesitará primero ser digerido.
GLÚCIDOS
 Este mismo proceso de digestión se realiza por estas enzimas
contenidas en la saliva y en el páncreas de los animales.
animales
 Resulta mucho más fácil el ataque enzimático si el almidón ha
sido previamente cocinado.
 En los gránulos hinchados por la absorción de agua las
enzimas son fácilmente trasportadas hasta la intimidad de las
uniones glucosídicas.
 La acción de la alfa-amilasa sobre la amilopectina determina
la producción de oligosacáridos, compuestos de cuatro o más
moléculas de maltosa, maltosa libre y glucosa.
 En la amilosa,
amilosa la alfa-amilasa
alfa amilasa actúa lentamente.
lentamente
GLÚCIDOS
 La beta-amilasa hidroliza sólo las cadenas laterales de la
amilopectina frenándose su acción en el punto en que se
inicia la ramificación, permaneciendo, grandes núcleos de
dextrinas.
 La beta-amilasa actúa sobre la amilosa llevándola a maltosa
y glucosa fundamentalmente.
 Ninguna de estas enzimas ataca las uniones 1-6.
 La acción de ambas amilasas parece en cierto modo
complementarse mutuamente para realizar una más efectiva
hid óli i total
hidrólisis
t t l del
d l almidón.
l idó
 En el intestino actúa sobre las fracciones de maltosa una
disacaridasa, la maltasa que la lleva a glucosa.
 L
Las dextrinas
d ti
remanentes
t son atacadas
t
d por la
l sucrasa alfalf
dextrinasa intestinal.
GLÚCIDOS
 También se puede obtener hidrólisis del almidón sometiéndolo
a la acción de altas temperaturas y presiones de varias
atmósferas, en medio ácido obtenido con agregado de ácido
clorhídrico.
 El proceso se completa con enzimas si se desea la obtención
de glucosa 99,9%
99 9% pura.
pura
 En la industria para obtener la hidrólisis de estas dextrinas
remanentes se pueden utilizar otras enzimas.
y
trascendencia es una amiloglucosidasa
g
 La de mayor
obtenida de diversos microorganismos capaz de hidrolizar
las uniones alfa 1-4 y 1-6 llevándola a glucosa.
 La obtención de los jarabes de glucosa tiene su origen en
esta metodología.
GLÚCIDOS
 Se puede frenar la hidrólisis en etapas intermedias, donde
parte de la materia prima, generalmente almidón de maíz,
queda como tal, otras porciones como diversas dextrinas,
maltosa y glucosa.
 Se habla de jarabes de baja conversión cuando el contenido
de glucosa está entre 33 y 38% del total, de conversión
media entre esta última cifra y 45% y de alta conversión si
tiene más de 50% de glucosa.
 Los jarabes de baja conversión tendrán como es lógico mayor
cantidad de almidón y por lo tanto mayor poder para retener
agua y poder ligante,
ligante tal como se precisa en un caramelo o
confitura blanda, aunque menor sabor dulce.
 U
Un jarabe
j b ampliamente
li
t utilizado
tili d es ell llamado
ll
d de
d alta
lt
concentración de fructosa que es obtenido de almidones de
fuentes diversas entre las cuales la más frecuente es la de
maíz (JMAF).
GLÚCIDOS
 Los almidones como tales y otras modificaciones se utilizan
desde la cocina familiar hasta la elaboración industrial de
alimentos más complejos de los cuales forman parte.
 Su poder gelificante lo hace excelente para obtener cuerpo y
estabilización, con retención de agua y por consiguiente de
una textura blanda y homogénea.
 Forman parte de salsas, caldos para sopas, manufactura de
chacinados (salchichas, hamburguesas), etc., así como
t bié de
también
d materia
t i prima
i
f
fermentescible
t
ibl en la
l elaboración
l b
ió de
d
bebidas alcohólicas: cerveza, whisky, sake, entre otras.
 El almidón
l idó all formar
f
parte
t de
d los
l
cereales
l
es una de
d las
l
fuentes de calorías más importantes en la alimentación
humana.
 Las féculas son almidones, que tradicionalmente provienen de
la separación de la porción amilácea del maíz, aunque
también en los últimos años ha comenzado a utilizarse el
sorgo.
GLÚCIDOS NO AMILACEOS
 Se encuentran en la zona cercana al germen mono, di y
trisacáridos como glucosa, sacarosa y rafinosa.
 Estos mono di y trisacáridos están contenidos normalmente
en cantidades variables, que oscilan entre el 1 y el 2%.
 Su contenido aumenta cuando el grano ha estado expuesto a
porcentajes elevados de humedad, como ocurre cuando se
hace la recolección en tiempo de lluvia.
 Si bien antes de almacenarlos en silos se procede al
secado de los granos, las enzimas contenidas en los
mismos pueden degradar al almidón y originar harinas con
un caudal inusual de azúcares y con cambios en el valor
panadero de la harina.
 Por su escasa cantidad, no tienen la importancia que reviste la
presencia de almidón, pero son importantes en la utilización de
harinas en procesos de fermentación.
fermentación
GLÚCIDOS NO AMILACEOS
 Existen también pentosanos y levulosanos que cuando
sobrepasan cantidades mayores al 3% revelan la presencia de
una parte importante del pericarpio, pues ésta es la zona que
en particular los contiene.
 Por ello el dosaje de pentosanos puede servir como índice de
extracción de una harina, sumado a otros ensayos de
laboratorio.
FIBRA
 Los valores en fibra sufren grandes variantes para cada uno
de los cereales.
 Fundamentalmente dependen de si el cereal ha conservado el
pericarpio.
pericarpio
 En el caso del trigo, los datos se refieren exclusivamente al
salvado.
l d
 Cuantitativamente corresponde asignarle importancia
salvado como aportador de CELULOSA y de LIGNINA.
al
PROTEÍNAS
 Las que predominan son las Glutelinas y las Prolaminas que
tienen menor Valor Biológico que las que se encuentran en los
alimentos de origen animal.
 Es importante conocer la presencia de aminoácidos limitantes
en los cereales para realizar una adecuada combinación de
alimentos en las comidas.
 Muchos cereales consumidos con leche, quesos, huevos,
carnes o algunas leguminosas dan como resultado, después
del proceso de digestión, una absorción de una mezcla de
aminoácidos de alta calidad para utilizar en la síntesis de
t jid
tejidos.
PROTEÍNAS
 Las prolaminas son solubles en etanol 40-70% y las
gluteninas son insolubles.
 Prolaminas de los diversos cereales:
PROTEÍNAS
 Algunas prolaminas pueden generar una grave enteropatía en
niños y adultos predispuestos.
 La prolaminas que ocasionan estas intolerancias provienen del
trigo pero también de otros cereales como avena,
avena cebada y
centeno.
 Al parecer se trata
t t
d
de
sujetos
j t
con grupos de
d
histocompatibilidad (HLA) especiales que desarrollan una
intolerancia a algunos de los péptidos en que son degradadas
(podría relacionarse con su riqueza ácido glutámico).
 La enfermedad celíaca es la intolerancia total y permanente
dichas proteínas.
 S
Se trata
t t de
d una enfermedad
f
d d gastrointestinal
t i t ti l crónica
ó i con cierta
i t
predisposición genética a padecerla.
PROTEÍNAS
 Por tanto, cabe pensar que el término coloquial “SIN GLUTEN”
no es del todo riguroso. Si queremos ser puristas, podríamos
proponer sustituirlo por “SIN GLIADINA, SIN SECALINA, SIN
HORDEINA Y SIN AVENINA
 En cualquier caso, parece extendida la costumbre de utilizar el
término “SIN GLUTEN” como abreviatura de “APTO PARA LA
DIETA DEL CELÍACO”, sin duda una definición más clara y
concisa.
 En algunos países de Sudamérica han adoptado el término
“SIN TACC” (sin trigo, sin avena, sin cebada y sin centeno)
mientras
i t
que en la
l lengua
l
i l
inglesa
se utiliza
tili
a menudo
d ell
acrónimo “GF” (gluten free).
PROTEÍNAS
 El ANMAT publica el listado actualizado de alimentos libres de
gluten:
http://www.anmat.gov.ar/listados/Listado_de_Alimentos_Libres
_de_Gluten_20_03_2015.pdf
 Algunos granos comunes aptos para celíacos son el arroz, el
maíz, el amaranto, la quinoa, y el trigo sarraceno (estos tres
últimos son pseudocereales).
 Un reto para muchas personas que llevan dietas sin gluten es
encontrar los granos para sustituir a los productos a base de
trigo.
 Actualmente existen muchos productos, como galletitas,
panes, pizzas y pastas, elaborados a base de harinas libres de
gluten.
 Además se comercializan pre
pre-mezclas
mezclas para preparar dichos
productos en el hogar.
PROTEÍNAS
 Si bien hasta el momento no existe consenso internacional
sobre los niveles de gluten máximos tolerables por un paciente
celíaco, hay acuerdo en que su consumo en pequeñas
cantidades puede producir lesión de la mucosa intestinal.
 De esto se deduce la importancia que tiene tomar los
recaudos suficientes para asegurarse que el alimento a
consumir esté totalmente exento de gluten sin trazas.
 El gluten puede aparecer de manera no intencional en
alimentos considerados aptos para los enfermos celíacos, por
producirse una contaminación cruzada en algún eslabón de
l cadena
la
d
agroalimentaria.
li
t i
PROTEÍNAS
 Es posible que dicha contaminación ocurra cuando :
 se procesan en un mismo molino harinas con y sin gluten,
 se utilizan las mismas máquinas en el proceso de
elaboración sin limpiarlas adecuadamente,
 en el lugar de almacenamiento quedan restos de harinas
con gluten que se mezclan con los productos naturalmente
libres de esa proteína.
 También debe tenerse en cuenta que numerosos productos
alimenticios no destinados a enfermos celíacos contienen
gluten como aditivo, ya sea para mejorar la textura, la
estabilidad o para lograr una determinada consistencia.
 Por lo tanto se recomienda al celíaco que no consuma
alimentos elaborados artesanalmente o a g
granel que no
presenten la declaración de ingredientes y la información
nutricional correspondiente.
PROTEÍNAS
 Presencia de cereales TACC como aditivos en productos de
consumo habitual.
EL GLUTEN
 El valor panadero del trigo está determinado por la cualidad
de la Gliadina y la Glutenina de formar,
formar mediante el agregado
de agua a la harina y el amasado, una nueva proteína
denominada GLUTEN
 Para que esto tenga lugar se unen ambas proteínas por los
puentes disulfuros tendidos entre los sulfihidrilos de los
aminoácidos azufrados.
 Con este fenómeno surgen propiedades fisicoquímicas de las
cuales las dos proteínas originarias carecen por completo en
forma individual.
individual
EL GLUTEN
 Dentro de este cambio son fundamentales la elasticidad y la
resistencia a la distensión que estará dada por la dilatación del
CO2 formado en la fermentación panadera.
 Al hornearse el gas distiende las columnas de gluten y éste
termina por fundir, quedando en el esqueleto que forma una
miga elástica y homogéneamente distribuida que caracteriza a
un buen pan.
 Entre otras condiciones necesarias para que se forme un
gluten de calidad:
 el grano no deberá poseer una concentración de proteínas
inferior al 11%
 la proporción de Gliadina/Glutenina ideal debe ser 1 a 3.
LIPIDOS
 Las grasas de los cereales se encuentran mayormente
localizadas en el Germen y en segunda instancia en el
Pericarpio.
 Los lípidos están constituidos principalmente por glicéridos y
en mucho menor proporción por fosfolipidos y fitosteroles.
 S
Salvo
l por sus formas
f
i t
integrales,
l
y como excepción
ió la
l avena,
no puede decirse que los cereales sean una fuente importante
de grasas en la alimentación.
 Los remanentes en las harinas son causa de inconvenientes
en su conservación ya que son triglicéridos con alto grado de
instauración en sus ácidos grasos y se vuelven muy sensibles
a la rancidez.
 En el grano entero y fundamentalmente en el germen se
encuentran protegidos por los Tocoferoles: el germen de trigo
maíz y avena son muy ricos en ellos. El trigo posee una
concentración de 3 a 4 mg%.
MINERALES
 El salvado es el sector más rico en minerales y en segundo
término el embrión y el germen.
 Predominan el Fósforo y el Potasio, hay muy escasa cantidad
de Calcio,
Calcio si tenemos en cuenta el requerimiento diario.
diario
 Existe una cantidad no despreciable de Hierro en los cereales
i t
integrales.
l
 El bajo nivel de Sodio que poseen los hace particularmente
aptos para los regímenes que deben carecer de él.
 Los cereales son representativos de la naturaleza del suelo
donde han crecido, es posible encontrar en ellos Azufre,
Magnesio, Cloruro, Silicio, Zinc, Manganeso, Cobre y otros
elementos
l
t en niveles
i l de
d trazas
t
que conforman
f
sus cenizas.
i
 Es común que los elementos estén en los g
granos en forma de
sales complejas, las más comunes son los fosfatos mono, di y
tripotásicos.
MINERALES
 Tiene mucha importancia el ácido fosfórico que se encuentra
en la molécula de FITINA que es el HEXAFOSFATO DE
INOSITOL (hexa-alcohol cíclico con cada una de sus
funciones alcohólicas esterificada con ácido fosfórico) tiene
capacidad
id d de
d captar
t Ca,
C Mg
M o Fe,
F sea ell que se halle
h ll en ell
mismo cereal o en la mezcla de alimentos contenidos en la luz
intestinal.
 Esto da lugar a la formación de Fitatos insolubles
inabsorbibles, restando importantes proporciones de esos
minerales a la alimentación, especialmente Ca y Fe.
MINERALES
 El Selenio tiene un papel negativo en algunos trigos. Se halla
en la planta proviniendo de terrenos ricos en él. El Se
remplaza al S de los SH- del gluten y altera la calidad de la
elasticidad de la masa.
VITAMINAS
 Hidrosolubles, grupo B (Tiamina, Riboflavina, Niacina,
Cianocobalamina, ácido Fólico, Piridoxina). Salvado y germen.
 Liposolubles: tocoferoles en germen.
 En harinas según el grado de extracción.
 Actualmente las harinas se deben fortificar con ácido fólico,
tiamina, riboflavina y niacina. Ley 25630.
ALGUNAS DEFINICIONES
Código Alimentario Argentino CAA
http://www.anmat.gov.ar/alimentos/codigoa/CAPITULO_IX.pdf
CAPÍTULO IX
ALIMENTOS FARINACEOS - CEREALES, HARINAS Y
DERIVADOS - Artículo 643
Entiéndese por cereales, las semillas o granos comestibles
de las gramíneas: arroz
arroz, avena
avena, cebada
cebada, centeno
centeno, maíz
maíz, trigo
trigo,
etc.
ALGUNAS DEFINICIONES
Artículo 643
 Entiéndese por Cereales, las semillas o granos comestibles de
l gramíneas:
las
í
arroz, avena, cebada,
b d centeno,
t
maíz,
í trigo,
ti
etc.
t
 Los cereales destinados a la alimentación humana deben
presentarse
t
lib
libres
d impurezas,
de
i
productos
d t extraños,
t ñ
materias
t i
terrosas, parásitos y en perfecto estado de conservación y no
se hallarán alterados, averiados o fermentados.
 En general no deben contener más de 15% de agua a 100°105 C.
105°C.
 Queda permitido el pulimento, lustre, abrillantado o glaseado
de los cereales descortezados (arroz, cebada, etc), mediante
glucosa o talco, siempre que el aumento de peso resultante de
esta operación no exceda del 0,5% y blanqueado con
anhídrido
híd id sulfuroso,
lf
t l á d
tolerándose
l presencia
la
i en ell cereall de
d
hasta 400 mg de SO2 total por kg.
ALGUNAS DEFINICIONES
Artículo 644
 Queda prohibido el abrillantado con sangre de drago y resinas.
 Se prohíbe el empleo de la palabra Crema para designar el
producto obtenido por la pulverización del arroz y otros
cereales, como también los nombres de fantasía para designar
harinas, almidones y féculas alimenticias.
Presentación de los cereales
Artículo 645
 Cereales inflados (Puffed Cereals), obtenidos por procesos
i d ti l
industriales
adecuados
d
d
mediante
di t los
l
cuales
l
se rompe ell
endosperma y los granos se hinchan.
Presentación de los cereales
Artículo 645
 Cereales aplastados, laminados, cilindrados o roleados
(R ll d Cereals),
(Rolled
C
l ) preparados
d con granos limpios
li i liberados
lib d de
d
sus tegumentos y que después de calentados o de ligera
torrefacción se laminan convenientemente.
Presentación de los cereales
Artículo 645
 Cereales en copos (Flakes) preparados con los granos
li i
limpios,
lib d
liberados
d su tegumento
de
t
t por medios
di
mecánicos
á i
o
por tratamiento alcalino, cocinados con la adición de extracto
de malta, jarabe de sacarosa o dextrosa y sal, secado,
aplastados y tostados.
Harinas de los cereales
Artículo 661 - (Res 167, 26.1.82)
 Con la denominación de Harina, sin otro calificativo, se
entiende el producto obtenido de la molienda del endosperma
del grano de trigo que responda a las exigencias de éste.
 Las harinas tipificadas comercialmente con los calificativos:
cuatro ceros (0000), tres ceros (000), dos ceros (00), cero (0),
medio cero (medio 0), Harinilla de primera y Harinilla segunda,
corresponderán a los productos que se obtienen de la
molienda gradual y metódica del endosperma en cantidad de
70 80% del grano limpio.
70-80%
limpio
Harinas de los cereales
Artículo 661 - (Res 167, 26.1.82)
 Las harinas tipificadas comercialmente con los calificativos
anteriormente mencionados deberán responder a las
siguientes características:
Harinas de los cereales
 Para conseguir los distintos tipos de harinas que luego serán
tipificadas se procede en principio a reunir partidas de trigo
tipificadas,
acorde con los destinos que tendrá esa harina, generalmente
panificación o fideería.
 Esa labor la realiza el laboratorio del molino harinero; que de
esa forma ensila trigos que aunque provenientes de distintas
zonas, son semejantes en variedad, calidad, humedad, entre
otras variantes.
 Es fundamental la separación, entre otros, de dos grandes
tipos de trigo:
g el llamado Trigo
g pan (Triticum
(
Vulgare)
g
) y el
trigo fideero (Triticum durum, también llamado Candeal o
Taganrock).
 El trigo pan se reconoce por ser un grano de color rojizo, no
muy alargado, de contornos más redondeados que el trigo
d
duro.
S principal
Su
i i l característica
t í ti
es formar
f
un Gluten
Gl t
muy
extensible.
¿Cómo se obtienen las harinas?
Limpieza:
 Se separa los granos de todo material extraño que puede
arrastrar.
 Aire: una corriente de aire ascendente es atravesada a su vez
por un chorro de granos que caen. Las partículas más livianas,
como pajas, polvos son aspiradas separándolas de los granos.
 Agua: puede hacerse un lavado con agua corriente y luego
centrifugado. Un acondicionamiento a una humedad óptima de
15 a 17% produce un salvado más duro y elástico y hace al
endospermo
d
más
á blando
bl d y flexible.
fl ibl
Molienda:
 Actualmente la molienda se realiza por trituraciones sucesivas
realizadas mediante cilindros con estrías que los envuelven en
espiral girando en direcciones contrarias.
¿Cómo se obtienen las harinas?
Molienda:
 Se rompen en fina harinilla las zonas del grano que, como el
endospermo, tiene menor consistencia.
 El resto se rompe en trozos mayores.
 Entre estos puede estar el germen en algunos procedimientos
directos.
 En otros casos ha sido separado por rotura del grano que
previo a la molienda ha sido arrojado con fuerza contra una
parte
t sólida.
ólid
 El impacto quiebra la zona entre el endospermo y el escutelo.
 En una u otra forma, una criba o tamiz retiene los trozo
grandes,, p
g
pero p
permite el p
pasaje
j de lo q
que se transformado en
un fino polvillo blanco que constituirá la harina de primera
extracción.).
¿Cómo se obtienen las harinas?
Molienda:
 El resto, retenido por el tamiz pasa a una segunda trituración,
ligeramente más intensa.
 Las partes periféricas del grano que aún tienen adheridas
partes del albumen y que en sus capas también tienen
cohesión
h ió se fraccionan
f
i
en forma
f
semejante
j t y nuevamente
t se
separa tamizando una harina que se llama harina de segunda
extracción.
 Quedarán otros restos para ser sometidos a nueva trituración
cada vez con mayor presión por trabajar con menor distancia
entre los rodillos.
 A
Asíí indirectamente
i di t
t se están
tá tipificando
ti ifi
d los
l diferentes
dif
t tipos
ti
d
de
harinas hasta obtener el salvado o afrecho (último resto en el
tamiz).
CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS
 Humedad: 1hora a 130º C.
 Ensayo de cenizas en mufla a 900 - 920°C: las harinas de
gran extracción tienen mayor cantidad de minerales.
 Extracto etéreo: se emplean 2 g de muestra seca mezclada
con arena fina,
fina se extrae en sohxlet 4 horas con éter etílico
libre de peróxidos. El extracto evaporado que corresponde a
las sustancias solubles en éter está dado por grasas y sólo en
las harinas de mayor extracción por algunos pigmentos. Los
valores menores se obtienen en harinas 0000 y 000 ya que en
las restantes se aprovechan mayores porciones del pericarpio
rico en grasas.
 Pentosanos: se hidrolizan con ácidos débiles pasando a
pentosas y éstas son transformadas a furfural.
CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS
 Color de la harina: Existen métodos modernos por los cuales
se puede detectar cuantitativamente el color de la harina
basados en colorimetría . Serán más blancas las harinas con
mayor número de cero que indican que están formadas casi
exclusivamente por albumen.
 Absorción de agua: cantidad de agua que absorben 100g de
harina.
 Volumen de pan: volumen obtenido con 100g de harina.
 Fibra: no más de 0,2%
0 2% en harinas 000 y en integrales 2%.
2%
 Proteínas: Kjeldahl.
j
Factor: 5,70 para trigo
g y 6,25 para maíz.
CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS
 Existen diversos ensayos reológicos tradicionales para evaluar
la calidad panadera de una harina: medidas alveográficas,
alveográficas
farinográficas, mixográficas y extensográficas.
 En el alveógrafo de Chopin se obtiene una curva alveográfica
tipo con los parámetros: P (tenacidad), L (extensibilidad), W
(fuerza alveográfica).
alveográfica)
Fuente: Tesis de Magíster Scientiae. Ing. Agr. Nora R. Ponzio. 2010
CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS
 En el farinógrafo de Brabender en el que se determinan:
 El desarrollo de la masa o el período de desarrollo, es
el tiempo necesario para alcanzar la máxima
consistencia.
 La estabilidad es el intervalo de tiempo durante el cual
las masa mantiene la máxima consistencia y se mide
por el tiempo que la curva se encuentra por encima de
500 unidades farinográficas.
 La caída o debilitamiento de la masa o grado de
ablandamiento representa la diferencia entre la
máxima consistencia y la que se obtiene después de
10-20 minutos.
CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS
 Farinograma
Fuente: Tesis de Magíster Scientiae. Ing. Agr. Nora R. Ponzio. 2010
OTRAS HARINAS
Artículo 662 - (Dec 2370, 28.3.73)
 Se entiende por Harina integral o Harina de Graham, el
producto que se obtiene por la molienda del grano de trigo que
responda a las exigencias de éste. Según el grado de la
molienda se admiten y distinguen tres tipos: Gruesa, Mediana
y Fina.
Fina La humedad de estas harinas no será superior a 15,5
15 5
g/100 g y las cenizas no mayor de 2,30 g/100 g determinadas
en la misma forma establecida en el Artículo 661.
Artículo 663
 Las harinas de otros cereales o leguminosas deberán
denominarse de acuerdo a la materia o materias primas
empleadas (harina de maíz, harina de arvejas, etc).
PAN Y PRODUCTOS DE PANADERÍA
 El pan es uno de los más antiguos exponentes de la
manufactura de alimentos,
alimentos fue hallado en tumbas egipcias,
egipcias en
las cavernas en que vivían los hombres en la antigüedad.
 E
Este
t
alimento
li
t
presenta
t
variaciones
i i
en cuanto
t
a sus
ingredientes, su forma de elaboración, pero prácticamente
todos los pueblos utilizan el pan como alimento básico en sus
dietas o como complemento en sus comidas.
 Los principios básicos de la elaboración del pan siguen siendo
los mismos.
 L
La panificación
ifi
ió comprende
d una serie
i de
d operaciones
i
cuya
corrección hace a la obtención de un buen pan, partiendo por
supuesto, de buena materia prima.
 Antes de pasar la harina a las mezcladoras, se la debe tamizar
para evitar que pasen en ella cuerpos extraños,
extraños partículas de
etiquetas por ejemplo.
PAN Y PRODUCTOS DE PANADERÍA
Artículo 725
 Con la denominación genérica de Pan, se entiende el producto
obtenido por la cocción en hornos y a temperatura conveniente
de una masa fermentada o no,
no hecha con harina y agua potable,
potable
con o sin el agregado de levadura, con o sin la adición de sal, con
o sin la adición de otras substancias permitidas para esta clase
d productos
de
d t alimenticios.
li
ti i
Artículo 726
 Con la denominación de Pan, Pan blanco, Pan francés, o Pan tipo
francés, se entiende el producto obtenido por la cocción de una
masa hecha con harina, agua potable y sal en cantidad suficiente,
amasada en forma mecánica y fermentada por el agregado de
masa agria y/o levaduras.
levaduras
 Debe responder a las siguientes características: miga porosa,
elástica y homogénea,
homogénea corteza de color uniforme amarillo
amarillo-dorado
dorado.
Ser de olor y sabor agradables. No deberá contener más de
3,25% de cenizas totales calculadas sobre substancia seca.
PAN Y PRODUCTOS DE PANADERÍA
Artículo 726
Aditivos permitidos en panificación:
 Propionato de calcio,
calcio Na: antimoho.
antimoho Para panes y galletas de
humedad superior al 12%
 Esteres
E t
d mono y diglicéridos:
de
di li é id
emulsificantes.
l ifi
t
 Fosfato tricálcico, CaSO4: alimento levaduras.
 Azodicarbonamida , ascórbico: oxidantes.
 En pan envasado: Los productos deberán ser tratados por
vaporización previo a su envasado y presentarán como
máximo los siguientes niveles residuales: Acido sórbico: 200
mg/kg. Alcohol etílico: 0,3% en volumen.
PRODUCTOS DE FIDEERIA
Artículo 706 - (Res 866, 30.4.79)
 Con la denominación genérica de Pastas alimenticias o
Fideos, se entienden los productos no fermentados obtenidos
por el empaste y amasado mecánico de: sémolas o semolín o
harinas de trigo ricos en gluten o harinas de panificación o por
sus mezclas,
mezclas con agua potable,
potable con o sin la adición de
substancias colorantes autorizadas a este fin, con o sin la
adición de otros productos alimenticios de uso permitido para
esta clase de productos.
 En los productos de fideería podrá utilizarse mezcla de mono y
diglicéridos y monoglicéridos de alta concentración,
aisladamente o en mezcla y en la cantidad tecnológicamente
g
necesaria sin declararlo en el rótulo.
PRODUCTOS DE FIDEERIA
Artículo 707
 Con la denominación de Pastas alimenticias o Fideos secos,
sin otro calificativo de consistencia, se entienden los productos
mencionados anteriormente que se han sometido a un
proceso de desecación con posterioridad a su moldeo y cuyo
contenido en agua no debe ser superior al 14% en peso y su
acidez no mayor de 0,45/g% expresada en ácido láctico.
Artículo 713
 Con la denominación de Pastas secas o Fideos con huevo o al
huevo, se entiende los productos que durante el empaste y
amasado mecánico se les incorporan no menos de dos yemas
y
por kilogramo de sémola o harina o sus mezclas.
 Deberán presentar un contenido en colesterol no menor de
0,04% calculado sobre substancia seca.
PRODUCTOS DE FIDEERIA
Artículo 713
 Queda permitido el refuerzo del color amarillo, proveniente
de la yema, por el agregado de azafrán o beta-caroteno
natural o de síntesis.
 Se permite el refuerzo y uniformación de la coloración amarilla
por el agregado de Rocú o Cúrcuma, sin que ello importe la
supresión del empleo de huevo en la forma prescripta.
Artículos 714-716
 Pastas secas con espinaca, acelga, morrones, tomate. Estos
productos demostrarán, al examen microscópico de la pasta
cocida, una distribución uniforme del vegetal agregado y las
estructuras histológicas del mismo. Queda prohibida la
sobrecoloración con cualquier substancia colorante
natural o sintética.
PRODUCTOS DE FIDEERIA
Artículo 720 - (Res 305, 26.03.93)
 Con la denominación genérica de Pastas frescas, se entiende
los productos no fermentados obtenidos por el empaste y
amasado mecánico de sémola o semolín, sémola o semolín de
trigo pan, harinas o sus mezclas, otras harinas contempladas
en el presente Código,
Código con agua potable,
potable con o sin adición de
substancias autorizadas en el presente artículo, con o sin la
adición de otros ingredientes alimenticios, de uso permitido.
 Las pastas frescas podrán denominarse "con huevo" o "al
huevo" cuando durante el amasado mecánico se les incorpore,
huevo
incorpore
como mínimo, tres yemas de huevo por kilogramo de masa.
Deberán presentar un contenido en colesterol no menor de
0,06%, calculado sobre sustancia seca.
PRODUCTOS DE FIDEERÍA
Artículo 720 - (Res 305, 26.03.93)
 Se permitirá el refuerzo de la coloración amarilla por el
agregado de azafrán, beta caroteno natural o sintético, rocú o
cúrcuma
ú
con declaración
d l
ió en ell rótulo,
ót l sin
i que ello
ll implique
i li
l
la
suspensión del empleo de huevos en la forma previamente
descrita.
 Las pastas frescas podrán denominarse "con espinacas" o
"con
con acelgas
acelgas" o con otro vegetal de uso permitido,
permitido cuando
durante el amasado mecánico se les incorpore una pasta
obtenida por trituración de los vegetales
g
sanos y limpios, o de
los mismos deshidratados. No se admite la adición de ninguna
sustancia colorante como refuerzo de la coloración propia.
 El contenido de agua de las pastas frescas no deberá ser
superior a 35% p/p con excepción de las pastas denominadas
"ñ
"ñoquis"
i " para las
l que se admite
d it un contenido
t id máximo
á i
d 55%
de
p/p.
Bibliografía
 Salinas Rolando. Alimentos y Nutrición. Bromatología aplicada
a la salud. Ed. El Ateneo, Argentina, 2000.
 Código Alimentario Argentino. www.anmat.gov.ar.
 La enfermedad celíaca:
Normativa vigente.
consideraciones
generales
http://www.anmat.gov.ar/Alimentos/celiacos_y_alimentos.pdf
y