BIOQUÍMICA CEREALES Y DERIVADOS

Transcripción

1 BIOQUÍMICA CEREALES Y DERIVADOS Dra. Roxana Verdini rverdini@fbioyf.unr.edu.ar 2015

2 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.

3 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 yesel alimento mas consumido. Las civilizaciones del Nuevo Mundo, como la de los incas, mayas y aztecas, utilizaron el maíz. Las tib tribus de África usaron el sorgo yel mijo. En el macizo andino la quínoa (pseudocereal) fue uno de los En el macizo andino la quínoa (pseudocereal) fue uno de los alimentos base de la dieta.

4 UN POCO DE HISTORIA Actualmente los cereales satisfacen más del 50% de las necesidades tanto de energía de forma directa. Los granos constituyen alimentos concentrados, de fácil 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, proporcionan básicamente hidratos de carbono, 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 lisinai y ti triptófanotóf en cantidades d suficientes, i estos aminoácidos son fácilmente suplementados por pequeñas cantidades de carnes, huevo o leche que consuman con ellos.

5 LOS CEREALES Los granos o cereales se forman a partir de las flores de las gramíneas. Los miembros de la familia gramíneas que producen granos de cereal generan frutos secos con una sola semilla. Este tipo de fruto es un cariopse o cariópside que vulgarmente se denomina 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.

6 LOS CEREALES Fuente: Tesis de Magíster Scientiae. Ing. Agr. Nora R. Ponzio. 2010

7 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), 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.

8 LOS CEREALES Ya maduro el grano, las glumélulas pueden desprenderse espontáneamente o mantenerse unidas al grano con mayos o menor fuerza. En el primer caso se dice que son cariópsides id descubiertas 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. Separadas la lema y la palea nos encontramos con el grano propiamente dicho donde se pueden observar las distintas partes.

9 GERMEN O EMBRIÓN LOS CEREALES 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 el maíz. 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, hasta 500 ppm). Contiene muchas enzimas. Los azúcares son principalmente sacarosa y rafinosa, y reservas vinculadas mayormente con los mecanismos de respiración para la germinación.

10 LOS CEREALES Fuente: Alimentos y Nutrición. R. Salinas 2000

11 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, muy ricas en proteínas y grasas y casi carentes de almidón. ENDOSPERMO O ALBUMEN: constituye entre un 63 aun87% del 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.

12 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). 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.

13 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.

14 CAMBIOS EN LOS COMPONENTES NUTRITIVOS DE LOS CEREALES POR TRATAMIENTOS TECNOLÓGICOS COS La industrialización y manufactura de los granos hace más notoria estasdiferencias. i En algunos casos se logra un aumentos de los componentes nutritivos y en otros casos se logra lo contrario. Ejemplos: 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.

15 CAMBIOS EN LOS COMPONENTES NUTRITIVOS DE LOS CEREALES POR TRATAMIENTOS TECNOLÓGICOS COS Ejemplos: El arroz sancochado o parbolizado (parboiling) es más rico en lípidos, minerales y vitaminas, por lo cual su valor nutritivo es sustancialmente mayor. El enriquecimiento i i se atribuye a la difusiónió de 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 el grano.

16 CAMBIOS EN LOS COMPONENTES NUTRITIVOS DE LOS CEREALES POR TRATAMIENTOS TECNOLÓGICOS COS Ejemplos: El maíz representa en muchos países como Méjico principal alimento de gran parte de la población. el Se consume en formas muy variadas pero antes de su consumo se somete al proceso de nixtamalización: ió hervor, alcalinización y molienda.

17 CAMBIOS EN LOS COMPONENTES NUTRITIVOS DE LOS CEREALES POR TRATAMIENTOS TECNOLÓGICOS 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. aumenta la disponibilidad de la niacina (vitamina B3).

18 COMPONENTES NUTRITIVOS DE LOS CEREALES Fuente: Alimentos y Nutrición. R. Salinas 2000.

19 GLÚCIDOS El más importante es el ALMIDÓN, formado por dos cadenas de polímeros de 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

20 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.

21 GLÚCIDOS La amilosa es una polímero lineal constituido por residuos de D-glucosa unidos entre sí por enlaces tipo α 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

22 GLÚCIDOS Está formada por 250 a 300 unidades de glucosa que unidas forman un espiral. Constituye del 20 al 30 por ciento del total del almidón y posee la capacidad de formar geles. Presenta una estructura 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, hinchamiento y empastamiento de los gránulos de almidón). Su masa molecular puede alcanzar de (maíz) a (papa).

23 GLÚCIDOS Debido a su naturaleza cristalina, mencionada anteriormente, la amilosa solo se hincha a temperatura 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, 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.

24 GLÚCIDOS La amilopectina forma estructuras fuertemente ramificadas con cadenas lineales con uniones α (1-4) y con uniones α (1-6) cada 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, gran poder de absorción de agua y mejor solubilidad en agua que amilosa. El fenómeno de retrogradación también tiene lugar, aunque en menor grado, y se debería en este caso a la retracción de las ramificaciones laterales.

25 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 i i característica, ti que permite identificar dentro de ciertos límites relativos el origen o vegetal de donde procede ese almidón.

26 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 al secarse. Sin embargo, cuando los gránulos de almidón se exponen conjuntamente al calor y la humedad, se produce un empastamiento que comúnmente se denomina gelatinización y es irreversible.

27 GLÚCIDOS Cuando los gránulos de almidón se exponen simultáneamente al calor y a la humedad hay una gelatinización. Por encima de 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 del almidón. Si los 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 otros.

28 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, dependen del tipo y concentración de almidón, temperatura, presencia de otros solutos, y el corte o agitación aplicada durante el tratamiento térmico.

29 GLÚCIDOS Proporción de amilosa y amilopectina de cereales y de otras fuentes.

30 GLÚCIDOS La degradación del ALMIDÓN es paulatina comenzando por: dextrinas, eritrodextrinas, acrodextrinas, maltosa glucosa. 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 de reserva energética el almidón, que necesitará primero ser digerido.

31 GLÚCIDOS Este mismo proceso de digestión se realiza por estas enzimas contenidas en la saliva y en el páncreas de los 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, la alfa-amilasaamilasa actúa lentamente.

32 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 hidrólisis i totalt del almidón. En el intestino actúa sobre las fracciones de maltosa una disacaridasa, la maltasa que la lleva a glucosa. L d t i t t d l lf Las dextrinas remanentes son atacadas por la sucrasa alfadextrinasa intestinal.

33 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% 9% pura. En la industria para obtener la hidrólisis de estas dextrinas remanentes se pueden utilizar otras enzimas. La de mayor trascendencia es una amiloglucosidasa 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.

34 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, tal como se precisa en un caramelo o confitura blanda, aunque menor sabor dulce. Un jarabe ampliamente utilizado es el llamado de alta concentración de fructosa que es obtenido de almidones de fuentes diversas entre las cuales la más frecuente es la de maíz (JMAF).

35 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 también demateria prima fermentescible en laelaboración de bebidas alcohólicas: cerveza, whisky, sake, entre otras. El almidón al formar parte de los cereales es una de las 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.

36 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.

37 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.

38 FIBRA Los valores en fibra sufren grandes variantes para cada uno de los cereales. Fundamentalmente dependen de si el cereal ha conservado el pericarpio. En el caso del trigo, los datos se refieren exclusivamente al salvado. Cuantitativamente corresponde asignarle importancia al salvado como aportador de CELULOSA y de LIGNINA.

39 PROTEÍNAS Las que predominan son las Glutelinas ylasprolaminas 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 tejidos.

40 PROTEÍNAS Las prolaminas son solubles en etanol 40-70% y las gluteninas son insolubles. Prolaminas de los diversos cereales:

41 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, cebada y centeno. Al parecer se tratat de sujetos con grupos de 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 t t d f d d t i t ti l ó i i t Se trata de una enfermedad gastrointestinal crónica con cierta predisposición genética a padecerla.

42 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 que en la lengua inglesa se utiliza a menudo el acrónimo GF (gluten free).

43 PROTEÍNAS El ANMAT publica el listado actualizado de alimentos libres de gluten: _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-mezclas para preparar dichos Además se comercializan pre mezclas para preparar dichos productos en el hogar.

44 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 lacadena agroalimentaria. i

45 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 granel que no presenten la declaración de ingredientes y la información nutricional correspondiente.

46 PROTEÍNAS Presencia de cereales TACC como aditivos en productos de consumo habitual.

47 EL GLUTEN El valor panadero del trigo está determinado por la cualidad de la Gliadina y la Glutenina de 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.

48 EL GLUTEN Dentro de este cambio son fundamentales la elasticidad y la resistencia a la distensión que estará dada por la dilatación del CO 2 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.

49 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. Salvo por sus formas integrales, y como excepción la 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%.

50 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, si tenemos en cuenta el requerimiento diario. Existe una cantidad no despreciable de Hierro en los cereales integrales. 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 en niveles de trazas que conforman sus cenizas. Es común que los elementos estén en los granos en forma de g sales complejas, las más comunes son los fosfatos mono, di y tripotásicos.

51 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 d de captar Ca, Mg ofe, sea el que se halle enel 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.

52 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

53 ALGUNAS DEFINICIONES Código Alimentario Argentino CAA CAPÍTULO IX ALIMENTOS FARINACEOS - CEREALES, HARINAS Y DERIVADOS - Artículo 643 Entiéndese por cereales, las semillas o granos comestibles de las gramíneas: arroz, avena, cebada, centeno, maíz, trigo, etc.

54 ALGUNAS DEFINICIONES Artículo 643 Entiéndese por Cereales, las semillas o granos comestibles de las gramíneas: arroz, avena, cebada, centeno, maíz, ti trigo, etc. Los cereales destinados a la alimentación humana deben presentarse libres de impurezas, productos extraños, materias 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 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 sulfuroso, tolerándose la presencia enel cereal de hasta 400 mg de SO 2 total por kg.

55 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.

56 Presentación de los cereales Artículo 645 Cereales inflados (Puffed Cereals), obtenidos por procesos industriales i adecuados d mediante los cuales se rompe el endosperma y los granos se hinchan.

57 Presentación de los cereales Artículo 645 Cereales aplastados, laminados, cilindrados o roleados (Rolled Cereals), preparados con granos limpiosi liberados de sus tegumentos y que después de calentados o de ligera torrefacción se laminan convenientemente.

58 Presentación de los cereales Artículo 645 Cereales en copos (Flakes) preparados con los granos limpios, i liberados desu tegumentot por medios mecánicos o por tratamiento alcalino, cocinados con la adición de extracto de malta, jarabe de sacarosa o dextrosa y sal, secado, aplastados y tostados.

59 Harinas de los cereales Artículo (Res 167, ) 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.

60 Harinas de los cereales Artículo (Res 167, ) Las harinas tipificadas comercialmente con los calificativos anteriormente mencionados deberán responder a las siguientes características:

61 Harinas de los cereales Para conseguir los distintos tipos de harinas que luego serán tipificadas, se procede en principio a reunir partidas de trigo 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: el llamado Trigo pan (Triticum Vulgare) ) 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 duro. Su principal i característica ti es formar un Gluten muy extensible.

62 Limpieza: Cómo se obtienen las harinas? 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 más blando y flexible. Molienda: Actualmente la molienda se realiza por trituraciones sucesivas realizadas mediante cilindros con estrías que los envuelven en espiral girando en direcciones contrarias.

63 Molienda: Cómo se obtienen las harinas? 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 sólida. El impacto quiebra la zona entre el endospermo y el escutelo. En una u otra forma, una criba o tamiz retiene los trozo grandes, pero permite el pasaje deloque se transformado en un fino polvillo blanco que constituirá la harina de primera extracción.).

64 Molienda: Cómo se obtienen las harinas? 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 se fraccionan en forma semejante y nuevamente 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. Así indirectamente t seestán tipificandoifi los diferentes tipos de harinas hasta obtener el salvado o afrecho (último resto en el tamiz).

65 CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS Humedad: 1hora a 130º C. Ensayo de cenizas en mufla a C: las harinas de gran extracción tienen mayor cantidad de minerales. Extracto etéreo: se emplean 2 g de muestra seca mezclada con arena 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.

66 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% en harinas 000 y en integrales 2%. Proteínas: Kjeldahl. Factor: 5,70 para trigo y 6,25 para maíz.

67 CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS Existen diversos ensayos reológicos tradicionales para evaluar la calidad panadera de una harina: medidas 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). Fuente: Tesis de Magíster Scientiae. Ing. Agr. Nora R. Ponzio. 2010

68 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 minutos.

69 CONTROL DE CALIDAD DE HARINAS Farinograma Fuente: Tesis de Magíster Scientiae. Ing. Agr. Nora R. Ponzio. 2010

70 OTRAS HARINAS Artículo (Dec 2370, ) 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. La humedad de estas harinas no será superior a 15,55 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).

71 PAN Y PRODUCTOS DE PANADERÍA El pan es uno de los más antiguos exponentes de la manufactura de alimentos, fue hallado en tumbas egipcias, en las cavernas en que vivían los hombres en la antigüedad. Este alimento presenta variaciones i en cuanto 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. La panificación ió comprende una serie de operaciones 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, partículas de etiquetas por ejemplo.

72 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, hecha con harina y agua 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 deproductos alimenticios. 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. Debe responder a las siguientes características: miga porosa, elástica y homogénea, corteza de color uniforme amarillo-dorado dorado. Ser de olor y sabor agradables. No deberá contener más de 3,25% de cenizas totales calculadas sobre substancia seca.

73 PAN Y PRODUCTOS DE PANADERÍA Artículo 726 Aditivos permitidos en panificación: Propionato de calcio, Na: antimoho. Para panes y galletas de humedad superior al 12% Esteres de mono y diglicéridos: id emulsificantes. Fosfato tricálcico, CaSO 4 : alimento levaduras. 4 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.

74 PRODUCTOS DE FIDEERIA Artículo (Res 866, ) 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, con agua 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 necesaria sin declararlo en el rótulo.

75 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 por kilogramo de sémola o harina o sus mezclas. Deberán presentar un contenido en colesterol no menor de Deberán presentar un contenido en colesterol no menor de 0,04% calculado sobre substancia seca.

76 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 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.

77 PRODUCTOS DE FIDEERIA Artículo (Res 305, ) 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, con agua 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, 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.

78 PRODUCTOS DE FIDEERÍA Artículo (Res 305, ) Se permitirá el refuerzo de la coloración amarilla por el agregado de azafrán, beta caroteno natural o sintético, rocú o cúrcuma con declaración enel rótulo, sin queello implique la suspensión del empleo de huevos en la forma previamente descrita. Las pastas frescas podrán denominarse "con espinacas" o "con acelgas" o con otro vegetal de uso permitido, cuando durante el amasado mecánico se les incorpore una pasta obtenida por trituración de los vegetales 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 "ñoquis" " para las que se admite uncontenido máximo de 55% p/p.

79 Bibliografía Salinas Rolando. Alimentos y Nutrición. Bromatología aplicada a la salud. Ed. El Ateneo, Argentina, Código Alimentario Argentino. La enfermedad celíaca: consideraciones generales y Normativa vigente.