Procesamiento de productos cereales




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fecha de publicación04.02.2016
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIHUAHUA

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS CEREALES

ACTIVIDAD 1.1

Dr. Iván Salmerón Ochoa

Carla Campos Palma

Sara Salas Morales

1.- ¿Porqué los cereales son los cultivos mas importantes para el mundo entero? Estos constituyen un producto básico en la alimentación de los diferentes pueblos, por sus características nutritivas, ya que son la principal fuente de energía para el organismo, influye también su costo moderado y su capacidad para provocar saciedad inmediata.

2.- ¿Cuáles son las características generales de las gramíneas? De manera tabular indique el nombre científico de cada cereal.

  • Raíz: fibrosa y habitualmente superficial

  • Tallo es una caña hueca o sólida (a veces rizomas (tallos subterráneos) o estolones (tallos rastreros). Erecto o rastrero (con raíces adventicias en los nudos)

  • Hojas: Simples, estrechas, lineares o lanceoladas en forma de cinta, paralelinervias, sésiles y envainadas, vaina abierta con lígula y a veces con aurícula

  • Inflorescencias: Espiguillas con una o varias flores sobre la raquilla en dos hileras y protegidas por glumas. Las espiguillas forman a su vea espigas compuestas llamadas panículas, que es el tipo de inflorescencia más común entre las gramíneas.

  • Flores: Hermafroditas, pequeñas, con lemma y pálea cuyo conjunto forma el flósculo

  • Androceo: Formado frecuentemente por tres estambres

  • Gineceo: Ovario súpero, tricarpelar, unilocular y uniovulado

  • Ovario: Acompañado de dos lodículos

  • Fruto: Es una cariópside

  • Semilla: Formada por embrión con plúmula y radícula, posee abundante endospermo.




Cereal

Nombre científico

Maíz

Zea mays

Trigo

Triticum aestivum

Arroz

Oriza sativa

Avena

Avena sativa

Sorgo

Sorghum bicolor

Mijo

Penisetum americanum

Cebada

Hordem distichen

Centeno

Secale cereale

Titricale

Triticale spq



3.- ¿Por qué se dice que el triticale es el único cereal hecho por a mano del hombre? ¿Por qué el desarrollo de esta planta no he llegado a impactar la agricultura mundial? El triticale es un cereal sintético ya que procede del cruzamiento entre trigo y centeno. Fue creado en laboratorio, a fines del s. XIX, y el interés del triticale consiste en la posibilidad de reunir en una misma especie las características favorables tanto del trigo como del centeno. No ha tenido gran impacto en la agricultura debido a que el ciclo de cultivo es bastante largo (similar al del trigo), siendo especialmente largo su periodo de maduración. Tiene notables ventajas ya que tolera la sequía, la helada y los problemas del suelo, puede ser cultivado en temporadas y lugares en los que no se producen bien otros cultivos, lo cual a veces lo convierte en la única fuente de alimento para los animales. En esas condiciones adversas, el triticale produce más biomasa (tallos y hojas) y también más grano que los cultivos que compiten con él.
4.- ¿Porque se considera a los cereales como productos no perecederos? ¿Qué implicación tiene eso en su uso y aprovechamiento? Desde el inicio que el hombre comenzó a utilizar los cereales como fuente de alimentación, éste se dio cuenta de que los granos podían ser recolectados y posteriormente tostados para aumentar su periodo de conservación una vez que fueran almacenados. En la actualidad, la mayor parte de la producción de cereal, , se destina al proceso de molturación para la obtención de harinas y derivados. También se emplea una pequeña parte en la alimentación de ganado, a sí, el hombre los ha consumido siempre bajo diferentes formas y preparaciones, partiendo de su harina y sometiéndoselos a cocción.

5.- Explique la diferencia entre plantas C3 y C4. Desde el punto de vista práctico, ¿Cuál se considera que va a impactar más en el futuro? ¿Por qué?

La diferencia fundamental de las plantas C3 y C4 es en el primer subproducto que resulta en la fotosíntesis.
En las plantas C4 el primer subproducto es un compuesto de 4 carbonos, llamado ácido oxalacético. La fotosíntesis se realiza en dos tipos de células distintas, el dióxido de carbono es fijado en las células del mesofilo y el piruvato que es el producto final en esta células, pasa a las células de la vaina foliar donde se realiza el ciclo Calvin-Benson propiamente.
Las plantas de C4 no exhiben prácticamente ningún síntoma de saturación de luz, por lo cual pueden hacer mejor uso de las intensidades de luz altas. Además, crecen bien en condiciones de escasez de agua. Para fijar una molécula de O2 gastan 5 o 6,5 moléculas de ATP respectivamente y 2 de poder reductor.
En las plantas C3 el primer subproducto es un compuesto de 3 carbonos llamado fosfoglicerato, la fijación de dióxido de carbono y el ciclo de Calvin-Benson ocurre en la misma célula y en un solo proceso; transpiran 500-700 g de agua por cada g de materia seca. La ruta metabólica C3 se encuentra en los organismos fotosintéticos como las cianobacterias, algas verdes y en la mayoría de las plantas vasculares.

Creo que la que va a impactar mas en el futuro es la planta del tipo C4 ya que estas utilizan mecanismos de acumulación de CO2 que les permitan evitar perdida de agua dando como resultado plantas mas resistentes a condiciones de sequia.

6.- ¿Qué es la revolución verde y cuales son sus implicaciones en la producción mundial de cereales?

Es el nombre con el que se conoce al importante incremento de la productividad agrícola. Gran parte de la producción mundial de alimentos de la actualidad se ha logrado gracias a este fenómeno ocurrido entre ntre 1940 y 1970. Ésta consistió en utilizar variedades mejoradas de maíz, trigo y otros granos, cultivando una sola especie en un terreno durante todo el año (monocultivo), y la aplicación de grandes cantidades de agua, fertilizantes y plaguicidas. Con estas variedades y procedimientos, la producción resultó ser de dos a cinco veces superior que con las técnicas y variedades tradicionales de cultivo.

Fue iniciada por el agrónomo estadounidense Norman Borlaug con ayuda de organizaciones agrícolas internacionales, quien durante años se dedicó a realizar cruces selectivos de plantas de maíz, arroz y trigo en países en vías de desarrollo, hasta obtener las más productivas.

En torno a esto de desataron diversas problemáticas, entre las cuales se encuentran los problemas de almacenaje de los granos debido a la sobreproducción ya que un almacenamiento muy prolongado puede ser perjudicial; excesivo costo de semillas y tecnología complementaria, la dependencia tecnológica, la mejor adaptación de los cultivos tradicionales eliminados o la aparición de nuevas plagas.

7.- Morfológicamente hablando, ¿Cuáles son las partes anatómicas de un cereal y cual es la diferencia entre granos revestidos y desnudos?

Un grano revestido es aquel en donde los granos (o cariópsides) presentan una cáscara o cubierta que envuelve el fruto como es el caso de la avena, cebada, arroz, etc., Esta cáscara externa está formada por unas cubiertas florales denominadas glumas, que permanecen plagadas incluso después de la trilla.

Por el contrario, el grano desnudo es otro tipo variedades como el centeno, maíz, trigo, que pierden fácilmente la cáscara en el proceso de trillado (separación de el grano y la paja)

8.- ¿Cuál es la diferencia entre una espiga y una panícula? Para cada uno de los cereales listados indique si posee unja espiga, panícula i axis central.

La principal característica de una espiga es que es un tipo de inflorescencia racemosa en la cual el eje es alargado y las flores son sésiles, es decir que carecen de pie o algún tipo de soporte; ubicándose las flores más jóvenes en el extremo del mismo.

La panícula está compuesta de racimos que van decreciendo de tamaño hacia el ápice o extremo. En otras palabras, un racimo ramificado de flores, en el que las ramas son a su vez racimos.

  • Trigo: espiga

  • Maíz: espiga

  • Mijo perla: espiga

  • Cebada: espiga

  • Centeno: espiga

  • Sorgo: panícula

  • Avena: espiga

  • Arroz: panícula

9.- De manera tabular compare el origen citogenético y los ecosistemas mas apropiados para cada tipo de cereal indicando además la regiones mas productoras del mundo.

Cereal

Origen citogenético

Ecosistema

Región productora

Trigo

Mesopotamia

 Poco exigente crece en diferentes climas

Estados unidos, Argentina, Australia, Canadá, China

Maíz

América

Lugares  cálidos, con temperatura relativamente elevada

EEUU, China, Brasil, México

Mijo

África central

Clima monzónico y seco

India, Nigeria, China

Cebada

Sudeste de Asia y África septentrional

 climas frescos y moderadamente secos

Alemania, Australia, Canadá, Republica Checa, China

Centeno

Asia Menor

Clima frio

Rusia, Polonia, Alemania, Ucrania, China

Sorgo

India

Áreas secas o cálidas

América del Norte y Central, Asia, África, América del Sur

Avena

Egipto

Climas templados - fríos

Federación Rusa, Canadá, Estados Unidos, Alemania Suecia

Arroz

Himalaya

Medio caliente, húmedo

China, India, Indonesia, Bangladesh

10.- ¿Cuáles son las diferencias entre un hibrido y una variedad? ¿Cuál se considera mas productivo? En que géneros de cereales pueden encontrar híbridos comerciales.

Un híbrido es el organismo vivo animal o vegetal procedente del cruce de dos organismos de razas, especies o subespecies distintas, o de alguna, o más, cualidades diferentes y, dado que suponen una rareza, poseen un gran grado de particularidad. Estos pueden ser fértil o no.

Una variedad consiste en un grupo de individuos con características distintivas genéticamente heredadas que los hacen diferir de otros ejemplares de la misma especie. Los miembros de distintas variedades de una misma especie pueden aparearse entre sí. Entre los ejemplos de variedades se incluyen las razas de los animales domésticos y las razas humanas.

Se considera mas productivo una variedad ya que el hibrido hay que estarlo creando constantemente, este no se reproduce, la variedad consta de un ciclo de reproducción en el cual nacerá un nuevo fruto o ser. Un ejemplo claro es el triticale, ya que esta cereal es una mezcla de trigo y centeno, es por eso que se conoce como cereal sintético. Se puede mencionar también el  tritordeum, fruto de la hibridación entre trigo y cebada silvestre. Existe maíz hibrido también, resultante de la cruza de diversas variedades de esta plantas para lograr que goce de una mejora aparente, es decir que soporte condiciones climáticas mas severas.

11.- De manera tabular indique los principales usos de cada cereal, el principal sistema o sistemas de molienda a que son sujetos y los principales usos terminales.

Cereal

Usos

Sistema de molienda

Uso terminal

Maíz

Base de alimentación para el ser humano y animales

Molienda seca, molienda húmeda

Gluten, almidón, fructosa, dextrosa, glucosa, elaboración de harinas

Trigo

Elaboración de harinas, como sustituto de carne

Molienda gruesa, purificación y reducción mediante rodillos de rotación

Elaboración de harinas para panificación y galletería, así como pastas, emoliente en cremas, shampoo y acondicionador

Arroz

Alimentación humana

Rodillo mondador para separar cascarillas

Sopas, dulces, aceites, alimento de bebes, concentrados, harinas

Avena

Forraje para caballos y ganado vacuno, también alimentación humana

Sistema de rodillos

Se maneja en forma de copos de avena para alimentación. Elaboración de harinas. Alimentos para ganado, alcohol y productos de régimen. Usos industriales como el furfural, como disolvente en procesos de refino.

Sorgo

Planta forrajera

Molienda de martillos, molienda de discos ya sea seca, semi húmeda o húmeda.

Obtención de jarabes dulces y edulcorantes. Fabricación de escobas.

Mijo

Forraje animal y alimentación humana

en húmedo, en forma de una pasta acuosa fina, esencialmente seca

Elaboración de harinas para pan

Cebada

Alimentación humana

Molinos desintegradores

Industria cervecera principalmente. Elaboración de sopas o pan

Centeno

Elaboración de pan y forraje para ganado

Molinos de martillo y discos

Elaboración de harinas para panificación mezclado con otros polvos. Ensilamiento y confección de tejidos trenzados.

Titricale

Alimentación ganadera, forraje y pastoreo

Molinos de martillo y discos

Alimentación humana debido a alto contenido proteico y valor nutricional

 

12.- En términos de producción, ¿Cuáles son los tres cereales de más importancia en México? Indique las principales regiones productoras de cada uno de ellos con el promedio de rendimiento nacional.

El maíz, el trigo, arroz y la avena

13.- Mencione en que nutrientes son ricos los cereales y en cuales son pobres ¿Por qué desde el punto de vista nutritivo se considera muy importante la calidad proteica de los cereales?

  • Trigo

Rico en proteínas, ácidos grasos esenciales ( como el linoleico y el alfa-linoleico (omega-3), vitaminas B1, B2, B6, niacina y folatos, vitamina E, minerales]( fósforo, magnesio, hierro y oligoelementos. Aporta gran contenido de carbohidratos. Deficiente en contenido de zinc

  • Maíz

Alto contendido en carbohidratos, alto contenido de fibra y beta carotenos y vitaminas del grupo B, específicamente B1, B3 y B9, riboflavina, niacina. Deficiente en vitamina A

  • Mijo perla

Aporta alto contenido de hidratos de carbono, grasa, proteínas calcio, hierro, magnesio y tiamina. Tiene bajo contenido en vitamina B3 

  • Cebada

Rica en vitamina B3, fibra, vitamina E, alto contenido proteico y carbohidratos. Es deficiente en niveles de fosforo, potasio y magnesio.

  • Centeno

Alto contenido de hidratos de carbono, proteínas, lípidos y fibra. Vitaminas como B1, B2 y B3, además minerales como calcio, cobre, fosforo, magnesio.

  • Sorgo

Aporta alto contenido de hidratos de carbono, grasa, proteínas calcio, hierro y niacina

  • Avena

Es rica en proteínas de alto valor biológico, hidrato de carbono, grasas y un gran número de vitaminas, minerales y oligoelementos (sodio, potasio, calcio, fósforo,  magnesio, hierro, cobre, vitamina B1, vitamina B2, vitamina B6 y  vitamina E.

  • Arroz

Contenido de carbohidratos, proteínas, grasa, calcio, hierro y tiamina. Es deficiente en riboflavina y niacina.

Son proteínas de alto valor ya que estas están en relación con las funciones biológicas del organismo, son responsables del metabolismo. Sus moléculas están construidas por aminoácidos que son utilizadas por el organismo para poder realizar sus funciones habituales.

14.- Discuta cuál es el futuro de los cereales desde el punto de vista agronómico y de procesamiento.

Se tiene la necesidad de que el sector productor gane dimensión y, con ello, poder de negociación ante los principales grupos alimentarios. Según el director de la cooperativa oleícola más grande del mundo, el futuro pasa por la concentración de la oferta, el abaratamiento de costes, la promoción y la diversificación, para lo que se deben superar localismos y personalismos que en muchos casos impiden avanzar en este sentido.

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