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14/11/09

Comparacion estructura interna granos cereales

En esta figura se muestran diferentes granos de cereales y su estructura interna. Observese la proporcion relativa de cada una de las partes (endospermo, germen y fibra) para cada uno de los granos de cereales mostrados


Estructura interna del grano de trigo

La figura muestra la estructura de un grano de trigo. Dicha estructura es muy parecida en todos los cerelaes.

Existen tres grande partes en todo grano de cereal: el endospermo, el salvado y el germen.

El germen es la semilla mientras que el salvado en la parte externa del grano.

El endospermo rodea al germen y esta encapsulado por las diversas capas de salvado.

El endopermo es rico en almidon, mientras que el salvado es rico en fibra dietetica y el germen en aceites.

Cereales Inflados: Como se Hacen?

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Los cereales inflados, como su nombre lo indica, son cereales a los cuales se les ha “inyectado” aire en su estructura. De esta manera se obtiene un producto a base de cereal que posee una densidad (peso/volumen) menor. El arroz inflado es probablemente el producto que Ud. conozca, pero también hay trigo inflado, avena inflado, etc. Estos cereales inflados pueden consumirse como cereales para desayuno o pueden ser usados como base para la elaboración de otros productos a base de cereales como las barras de cereales.

¿Cómo se elaboran los cereales inflados?
Existen dos métodos. El primero es la aplicaron repentina de calor a presión atmosférica. En este caso, el agua se vaporiza antes de que tenga tiempo de difundir fuera del cereal. Esta vaporización violenta expande (infla) la estructura del cereal obteniendo un cereal inflado.
El segundo método consiste en aplicar vacío repentinamente a un cereal que contiene agua súper calentada. Esto provoca una vaporización explosiva del agua inflando al cereal.

El arroz inflado es un excelente ejemplo del primer método. EL arroz pulido de cocina a 15 psi, se seca a 30% humedad, se atempera por 24h y se vuelve a secar a 20% humedad. Lego se pasa por un horno cliente (300 C) por 30 segundos. Esto provoca la expansión del arroz en 2-5 veces el volumen original.

También pueden elaborarse productos inflados a base de cereales usando la técnica de extrusión, la cual consiste en la aplicaron simultaneas de presión y temperatura para expandir la mezcla de cereales ingredientes. La extrusión será un tópico de otro post en este Blog.

Los productos inflados se deben mantener a un máximo de 3% de humedad para conservar su textura crujiente, caso contrario perderan su estructura y textura.

Molienda de Arroz: flujograma



tomado de: http://turnkey.taiwantrade.com.tw/showpage.asp?subid=156&fdname=FOOD+MANUFACTURING&pagename=Planta+de+molienda+de+arroz

20/7/09

Conversion de almidon en jarabes

El almidón está constituido esencialmente por glucosa. Una hidrólisis del almidón resultaría en una solución de glucosa, o lo que es lo mismo un jarabe de glucosa. Existen grandes operaciones industriales para transformar almidón en jarabes de glucosa que serán utilizado posteriormente como agentes edulcorantes (para dar sabor dulce) en diversos tipos de alimentos. Aunque parece un proceso simple la conversión de almidón a jarabes es bastante elaborado y tal vez complejo ya que involucra varias reacciones y procesos químicos.

En primer lugar el almidón es mezclado con agua para hacer una suspensión de almidón. Esta suspensión es calentada (y el almidón por tanto gelatinizado) en presencia de ácidos. Esto produce una disminución de la viscosidad de la suspensión de almidón. Después de esta operación diversas enzimas son usadas para convertir el almidón en jarabes de azucares. Mezclas de alfa y beta amilasas pueden ser usadas para obtener jarabes de alto contenido en maltosa. La glucoamilasa puede ser usada para producir jarabes de glucosa ya que esta enzima ataca al almidón desde el sitio no reductor e hidroliza los enlaces alfa 1-4 y alfa 1-6.

Un factor importante en la producción de estos jarabes es lo que se conoce como los grados de conversión dextrosa equivalente (DE). El grado de conversión dextrosa equivalente (DE) es una medida del porcentaje de enlaces glicosídicos (entre glucosas) que han sido hidrolizados (rotos). Después del tratamiento de una suspensión con ácidos el jarabe resultante tiene un grado DE de 40. Después de tratar ésta suspensión con alfa y beta amilasas se obtiene jarabes de maltosa de grados DE de 70 aproximadamente y con la glucoamilasa de 92-95. Mientras más alto es el DE mayor es el dulzor del jarabe ya que el mismo tiene mayor contenido de glucosa libre.

Si se quiere jarabes de mayor dulzor parte de la glucosa tiene que ser convertida en fructosa, un azúcar simple mucho mas dulce que la glucosa (la glucosa tiene un dulzor relativo a sacarosa (el estándar 100) de 70, mientras que la fructosa de 180, es decir la fructosa es 1,8 veces mas dulce que la sacarosa). Esta conversión se logra enzimáticamente usando una enzima denominada glucosa isomerasa. Se puede producir un jarabe de alto grado DE a partir de maíz que es mas barato que la sacarosa (azúcar común). Este (50% de glucosa, 42% de fructosa y 8% de otros azucares) tiene el mismo dulzor relativo que el azúcar común. Se pueden producir jarabes de alto contenido de fructosa (60 y 90%) con técnicas que separan (intercambio iónico) la fructosa de la mezcla.

4/7/09

Los artículos mas bajados del Cereal Chemistry Julio 2009


Cereal Chemistry es tal vez la revista científica premier en investigación de los Cereales. Esta dedicada exclusivamente a publicar artículos científicos de calidad relacionado con la Ciencia y Tecnología de los Cereales. He aquí los artículos más bajados del Cereal Chemistry:

1. - Network Formation in Gluten-Free Bread with Application of Transglutaminase (798 times)
Michelle M. Moore, Meike Heinbockel, Peter Dockery, H. M. Ulmer, and Elke K. Arendt
Cereal Chemistry 2006, Volume 83, Number 1: 28-36.

2.- Modified Wheat Starches Increase Bread Yield (522 times)
R. A. Miller, C. C. Maningat, and R. C. Hoseney
Cereal Chemistry 2008, Volume 85, Number 6: 713-715.

3.- Relationship Between Popcorn Composition and Expansion Volume and Discrimination of Corn Types by Using Zein Properties (479 times)
Francisco Borras, Koushik Seetharaman, Ni Yao, Jose L. Robutti, Nora M. Percibaldi, and Guillermo H. Eyherabide
Cereal Chemistry 2006, Volume 83, Number 1: 86-92.

4.- Effect of Pericarp Removal on Properties of Wet-Milled Corn Starch (336 times) Ya-Jane Wang, Sheau Wen Chong, and Wade Yang
Cereal Chemistry 2006, Volume 83, Number 1: 25-27.

5.- Molecular Level Protein Composition of Flour Mill Streams from a Pilot-Scale Flour Mill and Its Relationship to Product Quality (331 times) K. H. Sutton and L. D. Simmons
Cereal Chemistry 2006, Volume 83, Number 1: 52-56.

Almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked)

Dicho de una manera simple, los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) involucran la formación de un enlace covalente entre dos moléculas de almidón para genera una molécula más grande. La reacción ocurre por la formación de un enlace diester con el ácido fosforico (POCl3) o por la formación de un enlace éter por reacción del almidón con epiclorhidrina.





Altos niveles de entrecruzamiento producen almidones con altas temperaturas de gelatinizacion. Se pueden preparar almidones con altos niveles de entrecruzamiento para que no gelatinicen cuando son hervidos en agua. Los almidones modificados usados en alimentos generalmente poseen un cierto grado de entrecruzamiento. La cantidad de entrecruzamiento se designa a través de lo que se conoce como grado de sustitución (GS). Un GS de 1 indica una molécula substituida (en promedio). En alimentos , los GS van desde 0,01 a 0,1.

Los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) produce suspensiones menos viscosas al ser calentadas (comparadas con el almidón nativo no modificado).
Otra característica interesante de los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) es que los mismos producen soluciones altamente viscosas en sistemas con pH ácido. Esto tendría una aplicación como agente espesante (aumento de viscosidad) en rellenos para pie (tartas) de frutas por ejemplo.

3/7/09

Almidones modificados

Como su nombre lo indica los almidones modificados son aquellos a los que se les practica algún tratamiento para cambiar sus propiedades. Los tratamientos pueden ser físicos o químicos. Por ejemplo si tomamos un almidón de maíz (que es insoluble en agua) y lo calentamos en agua el mismo se solubiliza. Si luego ésta pasta de almidón se sea tendremos un almidón modificado que se ha “vuelto” soluble.

La modificación más antigua que se ha realizado a los almidones se refiere al tratamiento de los mismos con ácidos. Los almidones tratados con ácido se preparan industrialmente mezclando una suspensión de almidón con ácido clorhídrico (1-3%) a 50 grados C por 12-14 horas. Después del tratamiento la suspensión es neutralizada y el almidón recuperado por filtración y secado.
El ácido rompe algunos enlaces glicosídicos y hace a las cadenas de almidón mas cortas Cuando un almidón modificado con ácidos se calienta en presencia de agua la viscosidad de la suspensión de almidón es menor que la de suspensiones de almidones nativos.

Proteinas de los Cereales


Las proteínas son polímeros de aminoácidos encadenados por enlaces peptídico. La estructura de los aminoácidos puede ser consultada en cualquier libro básico de bioquímica. Lo importante es saber que los aminoácidos poseen grupos R que varían de un aminoácido a otro. Existen a aminoácidos ácidos, básicos, hidrofílicos (afines al agua) e hidrofóbicos (repelen el agua). La cadena de aminoácidos determina la conformación final que las proteínas asumirán y es ésta conformación tridimensional (estructura terciaria) donde radical la especificidad de los millones de proteínas existentes.


En los cereales, las proteínas han sido clasificadas tradicionalmente en cuatro grupos de acuerdo a su solubilidad en diversos solventes. Las albuminas son las proteínas solubles en agua, las Globulinas son solubles en soluciones diluidas de sales . Las prolaminas son aquellas solubles en etanol al 70%, mientras que las glutelinas son insolubles en etanol 70% pero soluble en ácidos o bases diluidas.

Por supuesto existen proteínas que no se adaptan a esta clasificación pero a pesar de ello esta es una clasificación que en primera instancia sirven par iniciar el estudio de sus propiedades.

24/6/09

Que son los pseudocereales

Que son los pseudocereales?

Un pseudocereal es un falso cereal. Los cereales verdaderos son gramíneas con unas características muy definidas. Las gramíneas mas conocidas como cereales son el trigo, cebada, y maíz. Las plantas de estos cereales tienes hojas finas, puntiagudas, forman inflorescencias que luego se transforman en espigas y dan los granos que conocemos como cereales.

Los seudocereales (pseudocereales) por el contrario son plantas diferentes a las gramíneas: por ejemplo de hojas anchas, que producen semillas (granos) parecidas a las de las gramíneas. Estas semillas se vienen consumiendo desde la antigüedad de la misma manera que se consumen las semillas (granos) de los cereales verdaderos, es decir, molidas, como harina y en una variedad de productos.

Entre los pseudocereales más conocidos están la quinoa, el amaranto y el “buckwheat”. Otros menos conocidos: kañiwa, Chia, trigo sarraceno, etc. En próximos posts se escribirá sobre algunos pseudocerelaes

31/1/09

Amilopectina: el Componente Ramificado del Almidon

La amilopéctina tambien es un polímero de a-D-glucosa unidos entre sí por enlaces glicosídicos a-1,4. Pero, la amilopéctina posee ramificaciones que se originan cuando dos moléculas de glucosas se unen formando en laces a-1,6. Estas son mucho más frecuentes que en la amilasa (recuerde que en la amilosa tambien ocurren muy de vez en cuando ciertas ramificaciones). Se ha calculado que en la amilopéctina cada 20-25 subunidades de glucosa ocurre una ramificación a-1,6. La amilopéctina posee un peso molecular elevado en el orden de 100.000.000 ( la amilosa es de solo 250.000). Esto hace que la amilopéctina tenga aproximadamente cerca de 600,000 moléculas de glucosa en su estructura.

Debido a la naturaleza ramificada de la amilopéctina sus cadenas se las clasifican en A, B y C. Las cadenas A son las cadenas de glucosa unidas por a-1,4, las cadenas B son aquellas que poseen a-1,4 y a-1,6, mientras que las C poseen a-1,4 y a-1,6 y además un grupo reductor libre (la ultima glucosa libre que no se une a nada). Así pues, las A no poseen ramificaciones y las B sí,: las cadenas C también tienen ramificaciones y, además, es donde finaliza la molécula.

5/1/09

Amilosa: el Componente Lineal del Almidon

En un artículo anterior se mencionó la presencia de dos polímeros que forman parte del almidón: uno lineal (amilosa) y una ramificado amilopéctina. La amilosa es en esencia el polímero lineal del almidón.

La amilosa es, desde el punto de vista químico, un polímero de a-D-glucosa unidos entre sí por enlaces glicosídicos a-1,4 (esto quiere decir un enlace covalente desde el carbono 1 de una de las glucosas hasta el carbono 4 de otra molécula de glucosa). El peso molecular es en promedio de 250.000 aunque éste varia ampliamente. En promedio son unos 1500 residuos de glucosa unidos entre sí (ojo esto es variable según el peso molecular).

Como hemos visto, el polímero de amilosa es esencialmente lineal. Sin embargo, de vez en cuando ocurren ramificaciones, pero éstas son tan escasas que se puede considerar al polímero como lineal o más bien, tiene porciones lineales tan largas que esencialmente se comporta como un polímero lineal.

La naturaleza lineal de la amilosa le confiere propiedades únicas como por ejemplo la capacidad de formar clatratos, que son complejos helicoidales formados por la interacción de la amilosa con el iodo, compuestos orgánicos y ácidos. Además, la naturaleza lineal de la molécula propicia la interacción de esta con moléculas de amilosa vecinas pudiendo formar (bajo ciertas condiciones) grandes complejos de amilosa que se insolubilizan y precipitan. Este fenómeno conocido como retrogradación es parte del proceso de envejecimiento de muchos productos hechos a base de cereales (por ejemplo cuando el pan se pone “duro” después de uno o dos días de elaborado).

El otro polímero de almidón, de naturaleza ramificada, se denomina amilopéctina y será la base para un próximo artículo en este Blog.

1/1/09

Granulos de almidon


El almidón presente en los cereales y tubérculos (y en las plantas en general) se encuentra en las células formando estructuras discretas llamadas los gránulos de almidón. Estos a su vez están ubicados en los amiloplastos. Los gránulos de almidón poseen un tamaño entre 2 y 100 micrómetros, dependiendo del cereal siendo los gránulos de almidón del arroz los más pequeños, y los del almidón de papa los más grandes. La forma suele ser redondeada pero los hay de forma alargada o irregular. Las moléculas de amilosa y de amilopectina (componentes químicos del almidón) se hallan dispuestos de forma radial, formando una serie de capas concéntricas. En estas estructuras existen zonas cristalinas en las que las cadenas están asociadas en forma de hélices

Composicion quimica del almidon

El almidón esta compuesto básicamente de glucosa. Aunque posea componentes minoritarios (grasas y minerales) muchos de ellos se encuentra a nivel de trazas. Así que generalmente el almidón es básicamente un polímero de glucosa. Sin embargo, estas trazas (ya sean contaminantes del proceso de extracción o realmente asociadas a la composición química del almidón) tienen un efecto definitivo sobre las propiedades del mismo.

Los almidones de cereales poseen grasas asociadas a su estructura (bajas concentraciones) usualmente las grasas unidas al almidón son del tipo polar, ya que se necesitan solventes polares para extraerlos (metanol, por ejemplo). La concentración de lípidos en cereales se ubica entre un 0,5 y 1%. Además de lípidos, el almidón posee nitrógeno y fósforo y básicamente no existe nitrógeno, por lo tanto no hay proteínas en él.
Básicamente el almidón en los cereales es un polímero de glucosa. Desde un punto de vista químico hay dos tipos de polímeros: amilasa y amilopectina. El primero es lineal, el segundo ramificado.

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