_cereale_1_2014-2015

CEREALE ŞI DERIVATE DE

CEREALE

Alimente de bază pt. umanitate: perioadă de vegetaţie scurtă, producţie mare / suprafaţă, păstrare

uşoară culegător şi vânător agricultor

Plante erbacee din familia Graminacee

Principalele cereale utilizate în alimentaţia umană: grâul Triticum vulgare orzul Hordeum vulgare orezul Oryza sativa porumbul Zea mays secara Secale cereale meiul Panicum miliaceumovăzul Avena sativa sorgul Sorgum vulgare

Cereale - Aspecte generale

Grâul şi alte graminee 8000-6000 î.C. Delta Nilului

4000 î.C. Delta Dunării, mileniu III î.C. - Europa Prezent: grâu - cereala de bază Europa, Orient apropiat, America

Nord, Oceania

Porumb - aliment de bază: civilizaţii americane precolumbiene prezent - America centrală si de Sud, Africa S-E

Orez - simultan în S-E Asiei şi Africa ~ 2800 ani î.C. prezent - aliment de bază ½ umanitate - 88% în Extrem Orient,

zone din Africa, America de Sud

Orz - între primele cereale cultivate: 5000 î.C.- sumerieni, asirieni


D.p.d.v. nutritiv: HC complecşi – amidon - component energetic principal proteine vitamine din grup B, vit. E minerale: mai ales Fe fibre alimentare

germenii de porumb, grâu – uleiuri bogate în

AG esenţiali

Valoarea nutritivă a produselor se poate aprecia mai bine dacă se cunoaşte compoziţia diferitelor părţi ale bobului


STRUCTURA BOBULUI DE CEREALE

secţiune transversală - 3 părţi: înveliş, germene (embrion) şi endosperm – substanţele nutritive sunt repartizate diferit:

Pericarp și tegumentul seminal

Embrion (germene)

Endosperm Endosperm amilaceu Stratul de aleuronă

1. 1. Endospermul = nucleul central al

bobului 81-84% din bob :

Endospermul amilaceu - 70-80% dinmasa totală a bobului - format din:

amidon granule de formă şi dimensiuni variate între specii cantităţi mici: proteine, lipide, minerale conţinutul de la exterior

spre interiorul bobului

Stratul de aleuronă – 7-9% din masa totală - conţine: proteine cu VB , enzime, lipide, vitamine B, minerale, fibre nu conţine amidon împreună cu învelişuri la care aderă strâns - majoritatea fibrelor


2.2. Germenele = embrion - în general 2-3%, porumb 12% din masa bobului

localizat aproape de baza bobului, se află în legătură cu endospermul

conţine majoritatea substanţelor

hrănitoare ale bobului:proteine lipide (cu % ↑ de AGN)vitamine mineraleHC


3.3. Învelişul bobului = coaja: 14-16% din bob, caracter fibros, e

nedigerabil

format din: pericarp - celule cu membrană groasă celulozică şi

protoplasmă impregnată cu lignină şi săruri minerale

tegumentul seminal - celule pigmentate, bogat în proteine și

minerale

la boabe de orez şi orzoaică - încă o membrană externă: palee


Distribuţia nutrienţilor în bobul de grâu

(g/100 g componente bob)

Amidon Alţi Proteine Lipide Minerale

HC

Endosperm intern 71,7 3,3 7,9 1,6 0,5 extern 62,7 3,3 16,0 2,26 0,8

Strat de aleuronă - 42,0 24,0 8,0 1,0Germene - 34,0 26,0 10,0 4,51Tegument seminal - 61,5 15,5 - 8,0Pericarp - 72,5 7,5 - 5,0

COMPOZIŢIA CHIMICĂ A BOBULUI DE CEREALE

Dependentă de: specie varietate climă teren, îngrăşăminte momentul recoltării condiţii şi durată de păstrare

Apa: 11,7 - 13,7% nu depăşeşte 14% cc. > favorizează mucegăirea depozitarea cerealelor în

locuri uscate

Proteine

~ 12% din greutatea bobului de grâu şi secară % < în orez şi porumb

Din făină se pot extrage succesiv f. de solubilitate 4 fracţiuni proteice denumite fracţiuni Osborne (din făina de grâu):

albuminele - cu apă

globulinele - cu soluţie salină - 0,4 mol / ml NaCl

prolaminele - cu soluţie apoasă de etanol 70%

glutelinele - rămân în reziduul făinii

metoda Osborn aplicată la celelalte cereale s-au separat fracţiuni proteice cu denumiri diferite f. de cereale de la care provin


Denumirea fracţiunilor proteice din diferite cereale

Fracţiunea Grâu Secară Porumb Orz Ovăz Orez Mei

proteică

Albumine LeucozinaGlobuline Edestina AvenalinaProlamine Gliadina Secalina Zeina Hordeina Avenina Orizina CafirinaGluteline Glutenina Secalinina Zeanina Hordenina Orizenina

Prolamine şi gluteline

60-80% din proteine totale ale bobului - proteine de rezervă:se sintetizează în ultimele etape de coacere a seminţei se depozitează în citoplasma celulelor din endosperm

se mobilizează în timpul germinării - rezervă de N pt. germene


Grâu: raport prolamine : gluteline 2:3 prolamine: gliadina → valoroasă biologic: conţinut ↑ aa gluteline: glutenina

→ cele 2 proteine insolubile = componentele proteice ale glutenului → proprietăţi panificabile cu apa masă elastică, ce se poate frământa

→ proprietăţi reologice ale aluatului:

Gliadinele → responsabile mai ales de vâscozitate Gluteninele → imprimă elasticitate

Gluten capacitate de a reţine gaze în timp dospirii, de a forma aluatul după coacere pâine poroasă, spongioasă


Gluten uscat: compoziţie ~ 90% proteine ~ 7- 8% lipide - asociate cu unele proteine

lipoproteine responsabile de coeziunea şi vâscozitatea aluatului

HC: ~ 2 % - amidon, pentozani solubili şi insolubili

pentozanii → fixează cantităţi considerabile de apă elemente minerale: < 1%

gluten proaspăt izolat → enzime: proteaze şi lipooxigenaza

COMPOZIŢIA CHIMICĂ A BOBULUIDE CEREALE

Proteine din cereale: diferă între ele în ceea ce priveşte conţinut în aminoacizi comparativ cu proteinele de origine animală conţin:

« lizină

< metionină, cisteină, izoleucină, treonină şi valină

primul aa limitant: lizina

locul al 2-lea: în general metionina şi treonina în porumb: triptofan


Valoarea nutritivă a proteinelor din boabe integrale de cereale corelată cu aminoacizii limitanţi

Cereala VB Coeficient de Aminoacidul limitanteficienţă proteică primar secundar

Orez 75 1,90 Lizina Metionina, TreoninaOvăz - 1,75 Lizina Metionina, TreoninaOrz - - Lizina Izoleucina,TreoninăSecară - 1,61 Lizina FenilalaminaPorumb 60 1,20 Lizina TriptofanSorg - - Lizina Metionina, TirozinaGrâu 67 1,50 Lizina Izoleucina

proteinele din orez şi ovăz proteine cereale de cea mai bună calitate nutritivă


Activitatea enzimatică a bobului: proteine cu proprietăţi enzimatice majoritatea în germene, strat

de aleuronă: amilaze, proteaze, lipaze, lipooxigenaze, fitaze...

roluri diverse în prelucrarea cerealelor:

1. Amilaze - şi -amilazele din grâu, secară - interes special pt. obţinerea unei mase

spongioase, sub acţiunea drojdiei

2.2. Proteazele din grâu - determină înmuierea glutenului la obţinerea pâinii hidroliza legături peptidice


3. Fitazele - efect pozitiv în timpul preparării pâinii (fermentării aluatului) hidroliza fitinei şi acid fitic eliberare de fosfat

în primele etape ale coacerii hidroliza continuă datorită termorezistenţei relative a fitazelor

Alţi compuşi cu azot - prezenţi în cereale: glutation (G) şi cisteina (C):

în stare liberă (GSH, CSH)

în forma oxidată (GSSG, CSSC),

legaţi de proteine (GSS-Proteine, CSS-Proteine)

Glutation: predominant în embrion şi în stratul de aleuronă


65-90% din greutatea uscată a boabelor de cerealeamidonul – HC cel mai abundent: 95-98 % din total de HC

cantităţi < în orz, ovăz, secară: - conțin cc. > din alţi HCpolizaharidici

amidonul - concentrat în endosperm - granule de mărime şi formă caracteristice / tip de cereale criteriu de identificare

La suspendare în apă rece: granulele de amidon se umflă cu 30-40%

La încălzirea suspensiei: 50-70C (caracteristică fiecărui tip) transformări ireversibile în structura amidonului gelatinizarea

granulele se sparg şi amiloza trece în soluţie

Hidraţii de carbonHidraţii de carbon

COMPOZIŢIA CHIMICĂ A BOBULUI DE CEREALECOMPOZIŢIA CHIMICĂ A BOBULUI DE CEREALE

Conţinut de HC - boabe integrale de cereale (% raportat la substanţa uscată)

Constituenţi Orez* Porumb Sorg GrâuAmidon 85 70 75 60Hemiceluloze 5 3 2,5 5Celuloze 1 2,5 2,5 2HC liberi 1 2,5 2 3* orez decorticat

în general 25% amiloză / 75% amilopectinăamidon - proprietate utilă în panificaţie: absoarbe apă 1/3 din greutatea sa


Amidon din cereale:

~ 70% amidon: formă amorfă şi 30% formă cristalină

în zonele amorfe - centrul endosperm –

cea > parte amiloză alături de o parte

de amilopectină

zonele cristaline - periferie endosperm –

predominant amilopectină


Alţi HC din cereale: polizaharidele nedigerabile - în pericarp cantităţi mici de zaharuri libere – cc. în germene

Polizaharide nedigerabile - părţile exterioare ale bob celuloze, hemiceluloze, pentozani, pectine: în structura pereţi

celulari constituenţi ai fibrelor alimentare:

Conţinutul de fibre în cereale – variabil: » în făina de secară: 6-8% < grâu: 2-3%.

Dat. capacităţii de a reţine apa influenţează favorabil:proprietăţi reologice ale aluat obţinut din făină de secară şicaracteristicile panificabile ale secarei

COMPOZIŢIA CHIMICĂ A BOB DE CEREALE

Zaharuri simple: ~ 1-3% - mai ales mono-, di- şi trizaharide

Monozaharide: glucoza - 0,1-0,3% - provine din degradarea amidonului sub acţiunea enzimelor

Oligozaharide: maltoza – cc. f. mică creşte în condiţii de păstrare

necorespunzătoare a cerealelor: umiditate > 16% şi tº > 20C hidroliza amidon sub acţiunea enzimelor din bob.

zaharoza - zaharul liber cel mai abundent din toate cerealele

grâu, secară - oligozaharidele: maltotrioza, maltotetroza, maltopentoza


Lipidele

cantităţi relativ mici: 1- 4% din masa bobului

Ovăzul: 6-8% lipide cantităţi > decât grâul: 1,6%

concentrate în embrion şi în stratul de aleuronă obţinere uleiuri

cea > parte: TG cu AGN ac. oleic, linoleic (predominant), linolenicmono-, digliceride şi AG liberi

cc. < steride: sitosteroli, fitosteroli, fosfolipide (lecitine)

Lipidele influenţează negativ calitatea produselor: după triturarea boabelor se oxidează uşor imprimă făinii gust de rânced

lipide nesaponificabile: carotenoide şi tocoferoli


Compoziţia medie în AG a lipidelor din cereale (%)

Miristic Palmitic Palmitoleic Stearic Oleic Linoleic Linolenic

14:0 16:0 16:1 18:0 18:1 18:2 18:3

Grâu 20 1,5 1,5 14 55 4

Secară 18 3 1 25 46 4

Porumb 17,7 1,2 29,9 50 1,2

Ovăz 0,6 18,9 1,6 36,4 40,5 1,9

Orz 2 22 1 2 11 57 5

Mei 14,3 1 2,1 31 49 2,7

Orez 1 28 6 2 35 39 3


Elemente minerale

1-3% din greutatea boabelor de cereale, localizate mai ales în pericarp

Cereale şi derivate - singurele alimente vegetale cu miliechivalenţi acizi cel mai abundent: fosforul

formă anorganică: fosfat de Mg, K, Ca, mai ales formă organică~ 70% din P total: ac. fitic, fitină

Acid fitic:

OP

OOH

OH

H

O P

OOH

OHH

O POH

OHO

H

O P

O

OH

OHH

O P

OOH

OH

H

O P

OOH

OH

H


hexainozitol fosfat

K: 0,3-0,4%, Mg: 0,1-0,2%, cc. mici Na, Si, S, Camicroelemente: mai abundent Fe: 30-80 mg/kg, Mn, Cu, Zn

Conţinutul ~ de minerale al boabelor integrale de cereale

Elementul Orez* Ovăz Orz Secară Porumb Sorg Grâu

Calciu (%) 0,01 0,10 0,09 0,07 0,03 0,02 0,04Cupru (mg/kg) 4,30 1,10 8,60 8,80 10,50 5,40 5,10Fosfor (%) 0,23 0,34 0,47 0,38 0,32 0,49 0,34Fier (mg/kg)34,00 79,00 60,00 90,00 30,00 67,00 44,00Magneziu (%) 0,08 0,16 0,14 0,13 0,17 0,18 0,18Mangan (mg/kg) 15,00 51,00 18,30 75,20 20,00 21,00 38,00Potasiu (%) 0,24 0,48 0,63 0,52 0,35 0,40 0,41Siliciu (%) 0,11 - - - 0,02 0,20 -Sodiu (%) 0,02 0,09 0,02 0,02 0,01 0,02 0,03Zinc (mg/kg) 1,80 22,00 34,30 34,30 10,40 13,70 24,00

* decorticat

COMPOZIŢIA CHIMICĂ A BOBULUI DE CEREALECOMPOZIŢIA CHIMICĂ A BOBULUI DE CEREALE

Vitamine

Vitaminele din complex B: niacina, tiamină, riboflavina, piridoxina, acid pantotenic - distribuire neregulată în straturile bobului

unele: legate de alţi compuşi macromoleculari Ex. Orez: doar 25% din riboflavina din bob şi 15% din niacina din tărâţe

se găsesc în forma liberă

bogate în tocoferoli - vitamina E

unele conţin carotenoide culoarea galbenă a făinii: 5-7 mg/kg.

lipsesc sau prezente în cantităţi nesemnificative: vit. B12, C, A, D

România: cerealele - principala sursă de vitamine B1 şi E


Date post:	24-Dec-2015
Category:	Documents
Upload:	fratedesange
View:	6 times
Download:	2 times

_cereale_1_2014-2015

Documents