Bioquimica De Alimentos

Unidad VI.- CEREALES Y LEGUMINOSA

Los cereales han representado a través de la historia una de las principales fuentes de alimentos. Existen varias razones de lo anterior, los granos de cereal, son alimentos nutritivos, se pueden producir en grandes cantidades y pueden ser almacenados por largos periodos si la humedad y la infestación con insectos son controlados.

Actualmente, el 50% de la energía obtenida de los alimentos a nivel mundial y el 45% de la proteína de la dieta son suministradas por los granos de cereales. El trigo y el arroz son en conjunto aprox. el 40% de los granos de cereales que se consumen. Por otro lado, los cereales también contienen vitaminas, minerales y fibra.

Los cereales son ampliamente consumidos en el mundo en una gran variedad de productos, ya sea procesados industrialmente o hechos en casa, Hay una diferencia significativa en el consumo de los diferentes tipos de cereales, como por ejemplo en Asia se consume más arroz que en otras partes del mundo. La producción mundial de cereales es de alrededor de 1500 millones de ton/año. Esto representa por mucho la mas grande producción de alimentos.

6.1. MAIZ. (Zea mays)

Procede de América, presumiblemente de México. Los principales componentes del grano entero de maíz son almidón, proteína, lípidos, fibra cruda y azúcares.

El maíz es una semilla que consta de un embrión y tejido de almacenamiento llamado endospermo. Al embrión se le suele llamar germen, a la parte superior se le nombra el hipocotilo donde se origina el tallo, la plúmula es un conjunto de hojas, la parte inferior del germen es la radícula, que formará la raíz, el cotiledón es la parte que proporciona alimento al germen. El endospermo es un tejido de almacenamiento, y el tegumen es la cubierta protectora de la semilla, que protege al germen y al endospermo. En la figura 6 se observan las partes que componen el grano de maíz.

PROTEINAS DEL MAIZ.-

Es aprox. de 7 a 11% del componente en el grano, la principal proteína es la Zeína (Prolamina), que es deficiente en lisina. También tenemos, aunque en menor proporción Albúminas y globulinas, donde se incluyen las enzimas, nucleoproteínas y glicoproteínas, así como glutelinas que tienen mayor proporción de lisina que la zeína.

Las dietas con proteínas de maíz producen un crecimiento lentoya que se presenta poca retención de nitrógeno y es deficiente en lisina y triptofano, aunque ya hay variedades de maíz (híbridos) con alto contenido de lisina que tienen patente (altos en glutelinas).

CARBOHIDRATOS DEL MAIZ.-

Estos se presentan principalmente en forma de almidón, fibra cruda y azúcares.

El almidón se presenta ppalmente. en el endospermo y está compuesto de amilosa y amilopectina, normalmente de 26-28% de amilosa y el resto amilopectina, se han desarrollado variedades harinosas con alto contenido de amilosa (85%) y variedades cereas con alto contenido de amilopectina (98%).

La amilosa es un polimero lineal de 250-2000 unidades de glucosa unidas por enlaces glucosídicos a(1-4) y las unidades que se repiten son las maltosas.

La amilopectina es 1000 veces mas grande en peso molecular que la amilosa y es un polímero ramificado, con unidades de glucosa unidas por enlaces a(1-4) que predominan y en las ramificaciones se producen enlaces a(1-6).

La fibra cruda está compuesta ppalmente por celulosa, hemicelulosa y pentosanos, todos estos compuestos no digerible por el hombre.

Dentro de los azúcares simples, el principal es la glucosa.

LIPIDOS DEL MAIZ.-

El grano entero de maíz contiene aprox. 5-6% de aceite y la mayor parte se encuentra en el germen el cual es la fuente comercial de aceite de maíz. El aceite crudo consiste en una mezcla de triglicéridos, ácidos grasos libres, fosfolípidos, esteroles, tocoferoles, ceras y pigmentos.

Entre los ácidos grasos tenemos al palmítico, esteárico, araquídico, oleico, linoléico y linolénico.

Los fosfolípidos representan cerca del 1.5% del aceite de maíz, de los cuales el 60% es lecitina y el resto en su mayoría cefalina.

El contenido de tocoferoles es aprox 0.16 a 0.42 mg/g.

Se contiene alrededor de 1% de esteroles y los principales son campesterol 8-12%, estigmasterol 0.7-1.4% y sitosterol 86-90%.

Los compuestos carotenoides son los principales pigmentos del maíz, entre los cuales se encuentra xantofilas 7.4 ppm y carotenos 1.6 ppm.

MINERALES Y VITAMINAS DEL MAIZ.-

El germen contiene el 80% de los minerales que se encuentran en el maíz siendo los siguientes los mas importantes: Calcio, fósforo, potasio, magnesio, fierro, sodio y azufre.

Las vitaminas que encontramos es la A, D, E y algunas del complejo B como la niacina.

6.2. TRIGO.-

El trigo es un grano de aprox. 8 mm de longitud y con un peso de 35 mg. Los granos de trigo varian ampliamente en la textura (dureza) y color, la primera característica probablemente se deba a la cpmposición del endospermo y el color, usualmente rojo o blanco (aunque también se presenta algunas veces púrpura), está relacionado a los pigmentos de la cubierta de la semilla.

En la figura 7 se observan las partes que componen el grano de trigo.

COMPOSICIÓN.

A).- PROTEINAS DEL TRIGO.

Las proteinas del endospermo son de dos tipos generlmente, las albuminas y globulinas solubles en agua y las insolubles gliadina y glutenina, las primeras estan comprendidas entre las proteinas de la membrana y el citoplasma; estas proteinas son importantes por su funcion (estructural, enzimatica, etc.) en el grano intacto, pero no son esenciales para la estructura de la masa del pan. Las gliadinas y gluteninas son proteinas de almacenamiento en el grano desarrollado.

Las albuminas y globulinas son formadas primero en el desarrollo del grano, despues, cuando las necesidades para las proteinas citoplasmaticas han sido cubiertas, se forman las proteinas de almacenamiento de nitrogeno. Estas proteinas, cuando el grano es empleado como semilla, provee nitrogeno para la germinacion. Las proteinas gliadina y glutenina son las responsables de las caracteristicas unicas de la masa del trigo, estan referidas como proteinas del gluten, ya que lo forman.

B).- PROTEINAS SOLUBLES EN AGUA.-

Constituyen aprox. el 10-15% de las proteinas del endospermo. Contienen cantidades relativamente elevadas de aac. basicos y grupos sulfhidrilos libres. Las albuminas tienen un peso molecular entre 12,000-26,000 y las globulinas tienen un peso generalmente menor

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