Exposición Cebada y Maiz

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  • 1. Composición química y comportamiento fisicoquímico de los principales constituyentes del maíz y cebada.
  • 2. Clasificación científica Reino: Planta Orden: Poales Familia: Poaceae Subfamilia: Panicoideae Género: Zea Nombre binomial Zea mays
  • 3. MAZORCA ESTIGMA HOJAS: GRANOS DE MAIZ
  • 4. MAIZ PERICARPIO ENDOSPERMO GERMÉNLA PUNTA El peso promedio del grano es de 350 mg. El color del grano puede varía desde blanco hasta rojo oscuro o café. 83% 11%6%
  • 5. Corte longitudinal de una grano de maiz mostrando el pericarpio, el endospermo y el embrion con los rudimentos del tallos (plúmula), de la raíz (radícula) y el cotiledón o escutelo.
  • 6.  Pared del ovario desarrollado  La fibra esta constituida fundamentalmente por hemicelulosa y celulosa.  Transformado en ingrediente para alimentos balanceados El endospermo provee los nutrientes para el germinado de la semilla
  • 7.  Subaleurona Es una capa densa de células que contiene aproximadamente 28% de proteínas y se encuentra localizada en la parte periférica del endospermo. da dificultades en la purificación del almidón durante la molienda húmeda.  Aleurona Esta capa se encuentra cubriendo la subaleurona, representa 3% del peso del grano. Por encima de esta capa se encuentra una membrana suberizada conocida como testa.
  • 8. Sección del pericarpio y endospermo a) pericarpio; b) membrana nucelar; c)aleurona; d) células marginales del endospermo
  • 9.  Está conformado por almidón y gluten.  Constituye el órgano de reserva para el proceso de germinación de la planta de maíz y/o la materia prima para procesos industriales.  Representa en promedio 82.9% del peso seco del grano 88% 8% 3% 1% Almidón Proteinas Fibras Grasas
  • 10.  De consistencia suave y apariencia opaca.  Células longitudinales, gránulos de almidón largo y redondo  Representa el 34% del peso del endospermo. ENDOSPERMO ENDOSPERMO CORNEO ENDOSPERMO HARINOSO Endospermo harinoso  De consistencia dura y de apariencia translucida. Se caracteriza por sus gránulos de almidón están incrustados en forma compacta en una gruesa matriz proteica. Representa el 66% del peso del endospermo. Endospermo corneo  En la industrialización es conveniente un maíz con alto contenido de almidón corneo.
  • 11. Proteínas solubles (globulinas solubles en solución salinas o acidas, albúminas solubles en agua, glutelina soluble en solución alcalina y zeína soluble en etanol), e insolubles, y están distribuidas en mayor grado en el endospermo. PROTEÍNA Es un grupo de pigmentos importantes, ya que el beta-caroteno es el más abundante y es el precursor de la vitamina A. es el responsable del color amarillo del grano del maíz CAROTENOS
  • 12.  Utiliza el almidón almacenado en el endospermo, el cual hidrolizará con enzimas alfa-amilasa, para obtener los nutrientes para el proceso de germinación.  Contiene 84.3% de grasas,83.5% de las cenizas, 65.3% de los azúcares y 22.2% de las proteínas contenidas en el grano del maíz.  Obtención del aceite del maíz.
  • 13. Maíz cristalino  Sus granos son córneos y duros, vítreos de forma redondeada o puntuda.  Amarillento o anaranjado  Secado lento.  Almidón mayormente corneo.  En el Perú se conoce como maíz para gallinas. Este maiz se usa para la obtención de alcohol y almidón.
  • 14. Maiz reventón o palomero  Los granos son pequeños, redondeados, amarillo intenso o anaranjado.  Este maíz es una forma extrema del maíz duro. Contiene una pequeña parte de almidón blando.  En contacto con el calor, su endospermo se expande formando la "palomita” de maíz.
  • 15. Maiz dulce • Granos con endospermo duro, cristalino y completamente arrugado cuando está maduro. • Este maiz tiene un gen el cual impide la conversión de azucares solubles en almidón. • Cosechadas en una etapa precoz de su crecimiento. La maduración produce la conversión del azúcar en almidón. • Se consume fresco, congelado o enlatado.
  • 16. Maíz Dentado Es el tipo más extensamente cultivado. Se caracteriza por una depresión en la corona del grano. El almidón corneo está acumulado en la periferia del grano, cuando el grano se comienza a secar
  • 17. Maiz ceroso  Se caracteriza por presentar aspecto ceroso.  Genéticamente modificado, que se caracteriza por tener en su endospermo sólo amilopectina.  Los alimentos que tienen mucha amilopectina se digieren y se absorben mucho más rápido, ya que tienen como característica principal ramificaciones de la cadena de glucosa.  Se utiliza en la elaboración de budines, gomas y adhesivos.
  • 18. Maiz amiláceo o harinoso Los granos están constituidos principalmente por almidón blando. El endospermo de estos maíces es casi enteramente harinoso. Consumo El grano del maíz amiláceo tiene un alto contenido de almidón, en promedio (70%); un bajo contenido de proteína, alrededor de 4% de grasas, y además contiene fósforo, potasio, cobre, hierro, y zinc. Destinada al autoconsumo en forma de choclo, cancha, mote, harina.
  • 19. aASs esenciales de las proteínas del germen y el endospermo del maíz AMINOÁCIDO ENDOSPERMO GERMEN mg % mg % TRIPTOFANO 48 144 TREONINA 315 622 ISOLEUCINA 365 578 LEUCINA 1 024 1 030 LISINA 228 791 TOTAL AZUFRADOS 249 362 FENILALANINA 359 483 TIROSINA 483 343 VALINA 403 789
  • 20. Almidón (72-73%)AMILOSA 25-30% AMILOPECTINA 70-75% El gen que produce maíz ceroso contiene un almidón formado totalmente por amilopectina. ÁCIDOS GRASOS (3-18%) LINOLÉICO LINOLÉNICO ARAQUIDÓNICO
  • 21. MINERALES (78%)  FOSFORO (FITATO DE POTASIO Y MAGNESIO)  Ca y oligoelementos VITAMINAS LIPOSOLUBLES (endospermo) HIDROSOLUBLES (aleurona) Provitamina A Vit. B Vit. C Piridoxina (B6) Colina Ac. Fólico (B9) Ac. Pantoténico(B5)
  • 22. CAMBIOS DURANTE EL DESARROLLO DEL GRANO disminuyen el nitrógeno, la fibra cruda y la ceniza, con respecto al peso en seco, y que aumentan el almidón y el extracto etéreo.
  • 23. LA CEBADA: • La cebada es un cereal que se utiliza como alimento básico en muchos países. Se utiliza comúnmente como un ingrediente en alimentos horneados y en sopas en los Estados Unidos y Europa. Hay información reciente que sugiere que la cebada promete poder reducir los niveles totales de colesterol y la lipoproteína de baja densidad (LDL) en pacientes poco hiperlipidémicos. •
  • 24. La cebada: De las Gramíneas .La fabricación de pan (con harina de cebada). .Tostado para hacer infusiones similares al café .Enriquecimiento de sopas y yogures. -Además también es utilizada hasta la actualidad para la alimentación de animales como caballos y chanchos. FAMILIA USOS Altamente valorada- porque es un insumo esencial en el proceso de la fabricación de la cerveza ACTUALMENTE Hordeum vulgareNOMBRE CIENTÍFICO
  • 25. Fenología de la cebada: La cebada puede crecer en una gran variedad de circunstancias climáticas superando al resto de cereales. Solía tratarse de un alimento importante para el ser humano pero su popularidad ha decrecido en los últimos 250 años en favor del trigo y ha pasado a utilizarse básicamente como comida para animales o producción de cerveza y whisky. Contiene gluten y es por ello que también puede hacerse pan con cebada. La manera más frecuente de encontrar cebada es en forma de cebada entera o cebada perlada aunque también se puede obtener en forma de copos o granos. La cebada entera es la que aporta un contenido nutricional más alto.
  • 26. Algunas características morfológicas. • La planta de cebada presenta raíces fasciculadas, lo cual quiere decir que su ramificación se produce por el crecimiento subterráneo de pequeños tallo, por lo tanto no tiene una raíz principal. • El tallo aéreo de esta planta corresponde a una caña hueca, la cual se encuentra segmentada por nudos. • Los tallos aéreos de la planta de cebada pueden alcanzar alturas que van desde los 50 a los 110 centímetros. • La planta de cebada tiene hojas laminares, las cuales surgen desde la caña sin presentar un peciolo (pequeño tallo de las hojas), estas hojas pueden alcanzar a medir hasta 20 centímetros de largo.
  • 27. Tipos de cebada Hexístico (6- hileras) ó 6 carreras Dístico (2 -hileras) ó 2carreras Forrajera (6 hileras) Cervecera (2hileras)
  • 28. Hexístico (6- hileras): • En la cebada de 6 – hileras hay tres granos en cada nudo en lados alternados de la espiga. • La espiga de cebada de 6 –hileras mide de 7 a 10 cm de longitud de longitud, • Posee 15 nudos y contiene 50 granos aprox. • Los granos más delgados con cascara más suelta y gruesa. • Utilizado para malteo pero con índices menores a comparación dela dística. Características:
  • 29. • En la cebada de 2 – hileras sólo un grano se desarrolla en cada nudo en lados alternados de la espiga. • La espiga de cebada de 2 –hileras mide de 5 a 10 centímetros, tiene 16 nudos y 27 granos. • Los granos son más gruesos y con cascara más ajustada y delgada. • Produce malta que tiene una mayor cantidad de extracto, color más claro y menor contenido de enzimas. • Es por todo ello que del 20 a 25% del total de malta usada por cervecerías es a partir de la cebada dística. DÍSTICO (2 - HILERAS): Características:
  • 30. En la cebada de 2 hileras no hay granos laterales. Todos los granos son rectos y simétricos Estas características permiten la identificación de cebadas hexísticas y dísticas en las mezclas.
  • 31. Estructura física y Composición del grano de cebada
  • 32. grano DE CEBADA Estructura del Grano de Cebada A: Cáscara B: Capa del fruto (Pericarpio).Capa de semilla con superficie culinizada interior y exterior (Testa), Pericarpio. C: Capa de aleurona. Fuente de enzimas. D: Endospermo. E: Embrión. E-1: Raicillas. E-2: Plúmula. E-3: Escudillo.
  • 33. 1° CÁSCARA DE GRANO DE CEBADA: • Es la capa protectora externa del grano. Puede ser pegada(Dístico) o suelta (hexistico) según la variedad. • Es más gruesa en la zona que rodea y protege el germen y más delgada en el extremo opuesto (distal). • Las cebadas de 2 hileras generalmente tienen cascara delgada, a comparación de la de 6 hileras. • En la cebada de 6 hileras la cascara comprende el 10% del peso del grano. • Está constituida por celulosa, hemicelulosa (siendo esta fuente principal) y lignina. • Una de su función principal es la distribución eficaz por capilaridad
  • 34. 2° Pericarpio y epicarpio: Epicarpio Lípido Almidón Cáscara Pericarpio Aleurona Endospermo • Son las capas que están inmediatamente debajo de las cascaras.
  • 35. • Pericarpio: Es la parte más externa del grano, es la capa que protege al fruto, es abrasivo debido a la presencia de sílice en la epidermis. • Epicarpio o Testa: • Es una membrana semi-permeable que cubre todo el grano y que en gran parte impide el paso de ácidos, álcalis, sales disueltas y la mayoría de sales ionizadas. Y que ayuda al paso del agua difundiéndola. • Al igual que la mayor parte de las membranas biológicas, contiene lípidos.
  • 36. • La capa de aleurona es un agrupamiento de células casi cúbicas, con una profundidad de dos a tres células, separadas por una de la otra por gruesas paredes celulares. • A diferencia del endospermo, estas células se hayan vivas y tienen una intensa actividad enzimática. • La capa de aleurona es rica en fibra, proteína, triglicéridos y azúcares. • La función más resaltante de la capa aleurona de las semillas de la gramíneas monocotiledóneas (Ejm de ello: cebada, trigo, arroz, centeno y avena), parece ser la síntesis y liberación de enzimas hidrolíticas. Después de cumplir esta función, las células de la capa de aleurona sufren una muerte celular programada. 3° CAPA ALEURONA: Aleurona Gruesas paredes celulares separadoras de células cúbicas.
  • 37. 4° ENDOSPERMO: • Ubicado bajo la capa de aleurona y formando el grueso del grano de cebada, es la reserva alimentaria de la planta. • El endospermo está formado por una masa de células de paredes delgadas que contienen los granos de fécula envueltos en una sustancia plasmática y adherida unas a otras por una sustancia aglutinante, que es un carbohidrato. • Contiene almidón insoluble, que es la reserva del alimento que utilizará el germen del grano en su desarrollo. El embrión produce las enzimas que se trasladan al endospermo rompiendo las paredes del almidón y cambiando la condición de éste volviéndolo soluble. Este cambio se llama "modificación".
  • 38. ¿Cuál ES LA RELACION ENTRE LA CAPA ALEURONA Y EL ENDOSPERMO? El Endospermo Formado por 2 tejidos El endospermo amiláceo. La capa Aleurona. • El endospermo amiláceo, que carece de vida en su madurez, consta de células de pared delgada llenas de gránulos de almidón. • La capa aleurona rodea el endospermo amiláceo y está citológica y bioquímicamente muy diferenciada. • Las células de la capa aleurona están rodeadas por gruesas paredes celulares primarias y contienen un gran numero de vacuolas para almacenar proteínas llamadas CUERPOS PROTEÍCOS, encerrados en una única membrana.
  • 39. 5° GERMEN O EMBRIÓN: • Es el lugar donde se produce la mayor absorción de agua por parte del grano. • Es una estructura viva que contiene una elevada cantidad de proteínas y ácidos nucleicos. • Produce las raicillas y la plúmula de la planta en desarrollo. • En este órgano, las reservas del endospermo son resintetizadas dentro de los tejidos de la planta en crecimiento. La germinación empieza aquí. • El epitelio presente entre el endospermo y el embrión , juega un papel importante ya que el epitelio transporta las materias nutritivas del endospermo al embrión en desarrollo. Epitelio del Escutelo
  • 40. Dato importante: • Durante la germinación y las primeras etapas del crecimiento, las reservas alimentarias almacenadas en el endospermo (sobretodo, almidón y proteínas) ,son degradadas por una gran cantidad de enzimas hidrolíticas y azúcares, aminoácidos y otros productos solubilizados son transportados al embrión en crecimiento. • Las dos enzimas responsables de la hidrolisis del almidón son : α - amilasa β - amilasa Hidroliza las cadenas de almidón a partir de las zonas internas para producir oligosacáridos que contienen residuos de glucosa con enlaces α- 1,4 Hidroliza el almidón desde los extremos , dando lugar a la maltosa, un disacárido. La maltasa, posteriormente, convierte la maltosa en glucosa. La α- amilasa se secreta al endospermo amiláceo de las semillas de cereales por dos tejidos y la capa de aleurona
  • 41. En resumen • La única función de la capa de aleurona de las semillas de gramíneas monocotiledóneas (ejm: cebada , trigo, arroz, centeno y avena), es la síntesis y liberación de enzimas hidrolíticas. Después de cumplir, las células de la capa de aleurona sufren una muerte celular programada.
  • 42. 6° ARRUGA O PLIGUE VENTRAL: • Ubicado desde el extremo del germen hasta el extremo distal hay una arruga o pliegue en el lado ventral del grano. • Este pliegue ventral parece encauzar o canalizar el agua hacia su punto de entrada en el germen.
  • 43. COMPOSICIÓN BIOQUÍMICA DE LA CEBADA
  • 44. • El grano de cebada presenta forma oval y alargada • Posee 2 compartimientos especiales: el endospermo y el embrión. • Ambas zonas se encuentran rodeadas por dos capas externas (testa y pericarpio) que se confieren una protección vital durante el almacenamiento.
  • 45. Sección esquemática de los principales compartimientos del grano de cebada (Corte Lateral)
  • 46. Carbohidratos Contenido Amiláceos Contenido No Amiláceos Polisacáridos Amiláceos Almidón Amilo pectina Amilosa Celulosa Azucares Gomas Hemicelulosas Pentosanos o arabinoxilanos β -glucanos
  • 47. Contenido de Nitrógeno y Proteínas Existen 4 facciones de proteínas importantes Hordeína Ácidos Grasos Palmírico Monofenoles y polifenoles Vitaminas y Minerales Globulina Glutelina Albúmina Presencia de lípidos en la cebada Triacilgliceroles Oleíco Linoléico Otros sustituyentes del grano de cebada
  • 48. CARBOHIDRATOS: • CONTENIDO DE CARBOHIDRATOS AMILÁCEOS Y NO AMILACEOS. Los carbohidratos constituyen alrededor del 80% del grano de cebada. El almidón es el componente mas importante, ocupando hasta un 65% del total, no obstante, las paredes celulares de la cebada contienen matrices de microfibrillas compuestas por polisacáridos tales como celulosas y hemicelulosas. El contenido de azucares sencillos es mínimos, aumentando después de los procesos de malteado como resultado de la degradación enzimática del almidón y de los otros polisacáridos.
  • 49. Carbohidratos:
  • 50. a) Polisacáridos amiláceos:
  • 51. Gránulos grandes Cáscara Células Aleuronas de capa aleurona Gránulos Pequeños
  • 52. • El almidón está compuesta por unidades de amilosa y amilopectina:
  • 53. Constituyente Dos Filas (%) Seis Filas (%) Carbohidratos : Almidón 64,7 56,5 Azúcares 2,8 3,0 Gomas 9,0 11,5 Fibra Cruda 6,7 9,7 Proteínas : Soluble en Agua Fría 1,5 3,0 Soluble en Maceración 9,0 9,0 Insolubles por Maceración 2,5 2,5 P2O5 0,8 1,1 K2O 0,5 0,6 SiO2 0,7 0,9 Otros 0,8 0,8 Polifenoles (Taninos) 0,2 0,6 Grasas (Aceites) 2,8 2,8 TOTAL 100,0 100.0
  • 54. B3
  • 55. CONTENIDO DE NITRÓGENO ENDOSPERMO PROTEÍNA DE RESERVA AASS LIBRES AMIDAS AMINAS PROTEÍNA ENZIMÁTICA ÁCIDOS NUCLÉICOS
  • 56. CONTENIDO DE PROTEÍNAS (8-15%) ENDOSPERMO HORDEÍNA (36%) ALBÚMINA (4%) GLUTELINA (29%) GLOBULINA (31%) ESTRUCTURAL ß-AMILASA PROTEASA
  • 57. CONTENIDO DE LÍPIDOS