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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Ingeniería Agroindustrial


Procesos Agroindustriales IV

HARINAS Y DERIVADOS


TECNOLOGIA DE PRODUCCION DE CEREALES.

La harina es el polvo fino que se obtiene del cereal molido u otros alimentos ricos en almidón. Por tanto, el denominador común de todas las harinas es el almidón. Se puede conseguir harina de varios cereales, como el centeno, cebada, maíz o avena, sin embargo, la más habitual es la procedente del trigo. Su elaboración no es sencilla: en ella intervienen varios factores que, controlados, permiten obtener una gran variedad de alimentos seguros, como pan, pasta o cereales.

La harina de trigo posee un nutriente esencial, el gluten, que la hace apta para la formación de una gran variedad de alimentos. Está formado por dos proteínas básicas, las gluteninas, encargadas de proporcionar fuerza y tenacidad, y las gliadinas, responsables de la elasticidad. Al añadir agua, el gluten hace posible la formación de una masa consistente, tenaz y resistente a la que se le puede dar la forma deseada y sirve de base para la elaboración de una amplia variedad de alimentos.
Existen harinas blandas, procedentes de la variedad de trigo blando, y harinas duras, procedentes del trigo duro. Sin embargo, la cantidad de gluten presente también determina la dureza de la harina. La blanda se destina a la elaboración de pan y se selecciona por su capacidad de absorber el agua, mientras que la más dura se utiliza sobre todo para la elaboración de productos de pastelería o caseros y no precisa la absorción de agua.
El proceso de elaboración
Durante el molido del grano pueden producirse alteraciones que afectan a la futura composición de la harina

La harina se obtiene del trigo por molienda. Antiguamente esta acción se realizaba de forma manual con la ayuda de dos piedras. Con el paso del tiempo se empezaron a utilizar procesos mecánicos que utilizaban la fuerza del agua o el viento (molinos) para realizar la molienda. Actualmente se emplean modernos molinos eléctricos cuya capacidad y rapidez es notablemente superior. El primer paso para la obtención de harina es el lavado del cereal.

Normalmente se realiza por separadores magnéticos que eliminan los residuos de mayor tamaño y protegen la maquinaria de posibles obturaciones. Posteriormente debe acondicionarse el grano de cereal para ser molido. El objetivo principal es mejorar el estado físico del grano, lo cual optimiza la calidad de la harina obtenida. Para este acondicionamiento se añade agua y se deja en reposo durante un periodo de tiempo que puede ir de las 6 a las 24 horas.
Una vez adecuado el grano se procede a la molienda, que puede ser en seco, en la que se apartan las partes anatómicas del grano, o húmeda, en la que además se separan algunos constituyentes como son el almidón, las proteínas o la fibra. En el proceso de la molienda se separa el salvado y, por lo tanto, la harina de trigo será más fácilmente digerible aunque, por el contrario, más pobre en fibra. En las harinas integrales se mantiene el salvado. Moler el grano para obtener la harina no está exento de riesgos. En la mayoría de casos conlleva alteraciones en la futura composición de la harina ya que durante este proceso se lesiona una pequeña, pero significativa, parte del almidón. La intensidad del daño varía según la fuerza empleada en la molienda y de la dureza del grano. El almidón lesionado incrementa la absorción de agua, lo que provoca una moltura más pegajosa y una calidad final de la harina menor.
Tratamiento de la harina
Después de la molienda, el tratamiento más habitual que se lleva a cabo es el blanqueamiento de la harina. La harina blanca es la más utilizada tanto en el ámbito industrial para la panificación como para el uso doméstico. Este procedimiento, de operación simple, suele hacerse mediante peróxidos, gases o cloro y consiste en la decoloración de los pigmentos naturales de la harina. Posteriormente la harina se almacena y empieza la etapa de maduración. Este proceso puede acelerarse con agentes oxidantes y su finalidad es tratar de mejorar la calidad del producto, sobre todo del que va destinado a las más importantes, pueden añadirse alfa-amilasas para mejorar el volumen o la rigidez. También es habitual añadir vitaminas como la tiamina o la niacina, sal y minerales que normalmente suelen perderse durante la molienda.

Según el alimento que se vaya a elaborar con harina, su composición varía para poder mejorar la calidad:


  • Harina para pan: se escoge en función de las proteínas y se seleccionan las harinas ricas en cantidad y calidad proteica.

  • Harina para galletas: normalmente se escogen harinas con una moderada cantidad de proteínas ya que no es necesaria tanta elasticidad como en el pan.

  • Harina de uso casero: se utilizan normalmente para la elaboración de tartas o galletas. Es necesario que contenga un bajo contenido proteico.

  • Harina para repostería: se necesitan harinas que mantengan una estructura esponjosa, es decir, que tengan los granos de almidón inflados de manera uniforme y en la molienda no deben haberse lesionado demasiado.

  • Harina para sopas: se utilizan harinas de trigo tratado con vapor en el que se le han desactivado las enzimas.


Composición aproximada de la harina de trigo por cada 100 gramos.





Harina Integral

Harina Blanca

Kcal

339 Kcal

364 kcal

Hidratos de carbono

72 g

76 g

Proteína

13 g

15 g

Grasas

1g

1 g

Fibra

12 g

3 g



Hay una gran variedad de harinas en el sector de la alimentación. Como ya se ha comentado anteriormente, la más habitual es la de trigo, pero no es la única. Se puede elaborar harina a partir de un sinfín de cereales. De hecho, sólo deben molerse para obtener su harina. Existen harinas de leguminosas como los garbanzos o las judías e incluso en países como Australia se elabora harinas a partir de semillas de varias especies de acacias, la denominan harina de acacia. Algunas de las harinas que se comercializan y sus usos más habituales son:


  • Harina de arroz: muy utilizada en el continente asiático. Normalmente se consume la refinada aunque también se elabora integral.

  • Harina de garbanzo: empleada en los rebozados y frituras de la cocina India.

  • Harina de guisante: usada para múltiples fines también en la cocina India.

  • Harina de maíz: es originaria del continente americano, su uso está destinado a la elaboración de tortitas, alimento que desde hace miles de años es la base de la alimentación en muchos países y puede ser consumido de múltiples maneras distintas.

  • Harina de soja: un tipo de harina vegetal con un elevado contenido proteico.


También se producen harinas de origen animal que se utilizan como aporte de proteínas y suelen obtenerse a partir de subproductos de la industria cárnica, por ejemplo harina de huesos, de sangre, de plumas o de pelo, entre otros.
EL TRIGO
INTRODUCCIÓN
Se conoce bajo la denominación de cereal a las plantas gramíneas y a sus frutos maduros, enteros, sanos y secos. Se consideran útiles para la alimentación los siguientes cereales: trigo, arroz, maíz, avena, cebada, centeno, mijo y sorgo. En alimentación humana se utilizan principalmente trigo, arroz y en menor medida centeno y maíz.
El trigo es uno de los tres cereales más producidos globalmente, junto al maíz y el arroz y el más ampliamente consumido por el hombre. Trigo es el término que designa al conjunto de cereales que pertenecen al género Triticum; son plantas anuales de la familia de las gramíneas.
PRODUCCIÓN DE CEREAL

Producción mundial de cereales
Durante miles de años, las cosechas de cereales han sido de gran importancia contribuyendo al desarrollo de la civilización moderna. Todos los cereales forman parte de un mercado integrado globalmente, porque se interrelacionan en dos fuentes:

- En el ámbito agrícola compiten por la tierra de cultivo (unos cultivos desplazan a otros)

- En el mundo ganadero compiten en la formulación de los piensos (unos cereales sustituyen a otros)
Por este motivo no se debe considerar la evolución de un único cereal de modo aislado.
El mercado de los cereales es mundial:
La producción mundial (incluyendo a la soja) se sitúa en 2.300 MT, de las cuales 760 MT son de maíz y 600 de trigo.

El trigo tiene mayor importancia en la alimentación humana, mientras que el maíz la tiene en piensos. Cada año en el mundo se exportan unas 340 MT de cereales, de las cuales el trigo supone unas 110 MT (aproximadamente el 18% de la producción). Cinco países concentran el 90% de las exportaciones de trigo: EE.UU., Canadá, Australia, U.E. y Argentina. España es estructuralmente deficitaria en cereales e importa el 50% el trigo que consume.
Factores que han afectado a los precios mundiales de los cereales:

 Por el lado de la Oferta:

o Sólo una cosecha anual por hemisferio

o Reducción de cosechas en productores significativos e incumplimiento de expectativas

o Producción mundial inferior a demanda en seis de las siete últimas campañas

o Restricciones a la exportación (Rusia, Ucrania, Argentina)

o Menores stocks mundiales debidos, en parte, a cambios en políticas a largo plazo de países desarrollados (Ej. PAC)

Por el lado de la Demanda

o Demanda muy inelástica a precios, es decir, los precios mundiales del trigo se duplican y la demanda mundial no se reduce.

o Aumento de la población mundial

o Crecimiento en economías emergentes por cambios en patrones alimentarios (mayor consumo de carnes y lácteos: aumento de la demanda para piensos)

o Nuevos usos industriales

o Influencia de inversores financieros
EL SECTOR HARINERO

El sector harinero en el contexto internacional.

La producción mundial de harina de trigo se estimó en torno a los 280 millones de toneladas. La molturación de otros granos, como cebada, avena y centeno, tiene sólo una importancia marginal. Entre los sectores de segunda transformación que utilizan harina de trigo como materia prima pueden mencionarse los de panadería, pastelería, bollería, galletería, pizzas, alimentos infantiles, platos preparados, productos dietéticos, aperitivos, rebozados, chocolates, helados, alimentos para mascotas, así como otros sectores no alimentarios como por ejemplo colas industriales, productos químicos o de belleza.
El sector harinero en Europa

Según la agrupación de Asociaciones Harineras de la Unión Europea (GAM) la industria harinera comunitaria transforma 35 millones de toneladas de trigo blando, se encuentra integrada por 2.060 industrias, genera empleo directo para 30.000 trabajadores y factura 12.000 millones de euros anualmente.
El sector harinero en España

El número de fábricas de harina que se encontraban molturando a 31 de Diciembre de 2007 asciende a 162, con una amplia distribución por toda la geografía nacional. El sector está integrado casi en su totalidad por Pymes de carácter familiar, en segunda, tercera y hasta cuarta generación.
El número total de trabajadores asciende a 3.000. Por este dato se puede deducir la ajustada dimensión de las empresas del sector, con una media de 18 trabajadores por centro de producción. El sector genera un empleo de carácter muy estable, dado que prácticamente el 90% de los contratos son fijos indefinidos.
ESTRUCTURA DEL TRIGO

1.4.1. Generalidades

La estructura del trigo y del resto de cereales es básicamente la misma en todos ellos (Kent, 1963; Hoseney, 1991). Son miembros de la familia de las gramíneas, las cuales producen frutos secos con una sola semilla (grano). A este tipo de frutos se les denomina en cariópside. La cariópside está formada por una cubierta del fruto o pericarpio que envuelve y protege a la semilla y se adhiere profundamente a la cubierta de esta. La semilla está constituida por el embrión o germen y el endospermo, los cuales se hallan encerrados dentro de una epidermis nucelar sobre la cual se sitúa la cubierta de la semilla. Los granos de trigo se desarrollan en el interior de las cubiertas florales, llamadas glumas y que son en realidad hojas modificadas.
El trigo pertenece al grupo de los llamados cereales desnudos ya que el grano se desprende con facilidad de las glumas en la trilla pasando a formar parte de la paja.
Estructura del grano de trigo

El grano de trigo tiene una estructura compleja, con forma alargada, una única semilla de 6 a 8 mm de largo y de 3 a 4 mm de ancho; presenta en la parte opuesta al embrión, una barbilla o pincel. El tamaño de los granos varía ampliamente según la variedad y según la posición en la espiga. Los granos de trigo son redondeados en la parte dorsal (el mismo lado del germen) y poseen un surco a lo largo de la parte ventral (lado opuesto al germen). El surco, que abarca aproximadamente toda la longitud del grano, penetra casi hasta el centro.
Los dos carrillos pueden llegar a tocarse ocultando así la verdadera profundidad del surco. Este surco no solamente dificulta la separación del salvado del endospermo, sino que constituye un foco de contaminación de microrganismos y de polvo.



La textura y color de los granos de trigo, varía en gran medida. El color, generalmente blanco o rojo (aunque también puede ser púrpura), depende del pigmento de la cubierta de la semilla. La presencia y tipo de pigmentos es una función genética y por tanto puede ser objeto de manipulación por parte del seleccionador para conseguir el color deseado.

a) Pericarpio
Rodea toda la semilla y está constituido por varias capas. La parte más interna del pericarpio exterior está formado por restos de células de paredes delgadas, por lo que, al no presentar una estructura celular continua, constituye un plano natural para la división.
El pericarpio interior está formado por células intermedias, células cruzadas y células tubulares. Ni las intermedias ni las tubulares cubren por completo el grano. Las células cruzadas son largas y cilíndricas y tienen su eje longitudinal perpendicular al eje longitudinal del grano. Las células cruzadas están densamente dispuestas, con poco o nada de espacio intercelular. Las células tubulares son del mismo tamaño y forma general que las células cruzadas, pero tienen sus ejes longitudinales paralelos al del grano. No están encajadas muy densamente, por lo que quedan muchos espacios intercelulares. El conjunto del pericarpio comprende el 5% del grano y aproximadamente está formado por un 6% de proteína, un 2% de cenizas, 20% de celulosa, 0,5% de grasa y el resto por pentosanas.
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