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Materia Prima Agroindustrial
CURSO 2011
Licenciatura en Tecnología de los Alimentos
FCV, UNCPBA
MATERIA PRIMA DE ORIGEN VEGETAL
CEREALES
OLEAGINOSAS
FRUTALES
HORTÍCOLAS
Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo
Oleaginosas:cártamocolzagirasollinosojatung
Cereales y oleaginosas son cultivos anuales de tipo extensivo
Se cultivan en zonas con determinadas características de suelo y clima (temperatura y lluvia).
Climas Suelos
arar
disquear
rastrear
sembrar
(fertilizar, regar, pulverizar)
cosechar
Objetivo: lograr una óptima cama de siembra
Labores necesarias:
Cultivo de cereales y oleaginosas
Objetivo: lograr rendimiento y calidad óptimos
Objetivo: lograr una densidad óptima
arar
disquear
rastrear
sembrar
(fertilizar, regar, pulverizar)
cosechar
Alternativa: siembra directa
Labores necesarias:
Cultivo de cereales y oleaginosas
Ventajas:
menor número de labores
menor erosión
mejor conservación del agua
conservación de la materia orgánica
Cultivo de cereales y oleaginosas
mejor conservación del agua
conservación de la materia orgánica
BARBECHO (DESCANSO)
Cultivo de cereales y oleaginosas
mejor conservación del agua
conservación de la materia orgánica
ROTACIÓN DE CULTIVOS
SOJA - MAÍZ
Carbono
Cultivo de cereales y oleaginosas
ROTACIÓN DE CULTIVOS
SOJA - TRIGO - PASTURAS - MAÍZ
Mayor materia orgánica
Menor incidencia de plagas y enfermedades
Cultivo de cereales y oleaginosas
IMPORTANTE
EXISTE POCO SUELO APTO PARA EL CULTIVO
Centro-oeste de los Estados Unidos, norte de Francia, Ucrania,
centro-norte de China y la Región Pampeana Argentina
Total mundial de tierras aptas para cultivo. (Casas, 2001)
Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo
Cultivo de cereales
Los cereales pertenecen a la familia de las gramíneas
Desarrollo de los cultivos de cereal
Cultivo de cereales
Composición de los granos de cereal:
Hidratos de carbono: ALMIDÓN y fibra
Proteínas
Lípidos (aceites)
grano de trigo
gránulo de almidón de maíz
Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo
Cultivo de cereales: trigo
Triticum aestivum(Trigo pan)
Triticum durum
(Trigo candeal)
trigos duros (para pan)
trigos blandos (para galletitas)
trigo candeal (para fideos)
trigo forrajero
Cultivo de cereales: trigo
Triticum aestivum(Trigo pan)
Triticum durum
(Trigo candeal)
Cultivo de cereales: trigo
Producción de Argentina: 15.970.130 toneladas (2004/2005)
Producción mundial: 640.000.000 toneladas (98/2003)
China: 16,7 % India: 12,4 % Estados Unidos: 9,8 % Rusia: 6,8 % Francia: 6,1 % Canadá: 3,9 % Australia: 3,7 % Argentina: 2,5 %
Cultivo de cereales: trigo
Producción de Argentina: 16.000.000 toneladas (2004/2005)
15.000.000 toneladas (2006/2007)
8.400.000 toneladas (2008/2009)
Exportación: 70 % (5to exportador mundial) ?
Mercado interno: 30 %
Cultivo de cereales: trigo
Cultivo de cereales: trigo
Cultivo de cereales: trigo
Cultivo de cereales: trigo
Cereal de invierno (cosecha fina)
Harina de trigo
70 %
Galletitas
8,6 % Pastas secas, frescas y otros
14 %
Panificación
Cultivo de cereales: trigo
Composición del grano de trigo
Almidón
Proteína
Fibra
Lípidos
Minerales
%
80
12
4
2
2
Muy importantes !
Cultivo de cereales: trigo
Composición del grano de trigo: proteínas
Proteína 9 - 20 % Cantidad variable
Proteína: gliadinas + gluteninas + albúminas + globulinas
75 - 95 % + 5 -25 %
GLUTEN = flexibilidad y elasticidad
Cultivo de cereales: trigo
Composición del grano de trigo: proteínas
Proteína 9 - 20 % Cantidad variable
Proteína: gliadinas + gluteninas + albúminas + globulinas
CALIDAD NUTRICIONAL
BAJO CONTENIDO DE LISINA
Cultivo de cereales: trigo
Composición del grano de trigo: proteínas
Proteína 9 - 20 % Cantidad variable
GENOTIPO Y AMBIENTE
CALIDAD: GENOTIPO Y AMBIENTE
Cultivo de cereales: trigo
Genotipo (cultivares) y ambiente (disponibilidad de N y agua):
cantidad y composición del gluten
peso hectolítrico (peso del grano)
actividad diatásica (desdoblamiento del almidón)
rendimiento de harina
granos "panza blanca"
granos "chuzos"
CALIDAD: AMBIENTE Y MANEJO
Cultivo de cereales: trigo
fertilización (N): > disponibilidad de N > rendimiento > proteínas disminuye la ocurrencia de granos "panza blanca"
cultivo antecesor - barbecho - labranzas óptimo: papa, soja o girasol (no maíz por alta C/N) barbecho: 90-100 días (retención de agua y mineralización del N)
granos "panza blanca" altos rendimientos con poco N disponible siembra directa: > panza blanca (poca mineralización del N del suelo)
CALIDAD: AMBIENTE Y MANEJO
Cultivo de cereales: trigo
granos "chuzos" altas temperaruras y poca disponibilidad de agua
malezas compiten por agua-nutrientes-luz y dificultan la cosecha
enfermedades y plagas nematodes, hongos (raíz, tallo y hoja), insectos, etc.
CALIDAD: AMBIENTE Y MANEJO
Cultivo de cereales: trigo
fecha de siembra afecta el rendimiento, peso del grano, y la proteína
momento de cosecha recomendado: 16-18 % humedad en el grano anticipada: granos con humedad excesiva tardía: riesgo de lluvias (lavado del grano: "panza blanca")
Cultivo de cereales: trigo
CALIDAD: COSECHA Y POSTCOSECHA
cosecha granos quebrados e impurezas (mala regulación de la cosechadora)
secado TEMPERATURA: < 55-60°C a > humedad del grano < temperatura de secado
almacenamiento humedad: < 14 % temperatura: 12-15°C plagas y enfermedades afectan la calidad: degradación de proteínas y almidón y aumento de t°
Cultivo de cereales: trigo
Productos de la molienda:
Salvado: tegumentos y capa de aleurona
Harina y sémolas: endosperma
De acuerdo al grado de "blancura" * (las harinas se clasifican (de mayor a menor):
0000 (repostería)
000 (panificación)
00, 0, 1/2 0, etc.
(*): mayor contenido de cenizas menor blancura.
Cultivo de cereales: trigo
RECORDAR:
Argentina produce trigos de excelente calidad
Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo
Cultivo de cereales
Zea mays
Cultivo de cereales: maíz
Zea maysMaíz duro Maíz dentado
Maíz semi-dentado
Maíz pisingallo Maíz dulce
etc......
Cultivo de cereales: maíz
Producción de Argentina: 20.500.000 toneladas (2004/2005)
Producción mundial: 500.000.000 toneladas (2002/03)
Estados Unidos (1er exportador mundial) China (2do exportador mundial) Unión Europea Brasil Méjico Argentina (3er exportador mundial)
Cultivo de cereales: maíz
Producción de Argentina: 20.500.000 toneladas (2004/2005)
22.000.000 toneladas (2007/2008)
Exportación: 70 % (3er exportador mundial)
Mercado interno: 30 %
Recordar: el maíz es, fundamentalmente, un grano/cultivo forrajero (alimentación de animales: bovinos, cerdos, pollos)
Cultivo de cereales: maíz
Cultivo de cereales: maíz
Cultivo de cereales: maíz
Cereal de verano (cosecha gruesa)
Componentes Promedio Rango típico (%)
Almidón 71,3 64-78
Proteínas 9,91 8-14
Lípidos 4,45 3,1-5,7
Fibra 2,66 1,8-3,5
Ceniza 1,42 1,1-3,9
Composición del grano:
Cultivo de cereales: maíz
Cultivo de cereales: maíz
Composición del grano:
Almidón: amilosa + amilopectina (cadena ramificada)
La mayor proporción de almidón se encuentra en el endosperma.
gránulo de almidón de maíz
El endosperma puede ser: vítreo (traslúcido) harinoso
La relación vítreo:harinoso determina la textura del grano
Cultivo de cereales: maíz
Composición del grano:
gránulo de almidón de maíz
La relación vítreo:harinoso determina la textura del grano
> vítreo: maíz duro (flint) y pisingallo
> harinoso: maíz dentado y harinosos
Cultivo de cereales: maíz
Calidad del grano de maíz
DEPENDE DEL DESTINO: PRODUCTO FINAL
alimentación (fresco, seco, harina, etc) bebidas (destilería) papel textil y construcción cerámicas, pinturas, anticorrosivos jabones explosivos farmacia, etc.............
Cultivo de cereales: maíz
Calidad del maíz para la nutrición humana:
buena fuente de energía (almidón) poca proteína (deficiente en lisina y triptófano) deficiente en vitaminas (C, D, niacina y tiamina)
Dieta a base de maíz: avitaminosis
raquitismopelagra
escorbutoberiberi
Cultivo de cereales: maíz
Calidad del maíz para la nutrición humana:
PROTEÍNAS: albúminas globulinas
prolaminas (zeínas) glutelinas
Alto contenido de aminoácidos azufrados (metionina y cistina) y bajo contenido de lisina y triptófano.
Nota: existen maíces con alto contenido de lisina (mutación opaco-2).
Cultivo de cereales: maíz
Calidad del maíz para la nutrición humana:
ACEITE: representa el 5% del peso seco del grano (se encuentra en el germen)
composición:60 %: á. linoleico (18:2)24 %: á. oleico (18:1)15 %: palmítico (16:0)
Características: buen sabor (suave) buena estabilidad en la cocción buena estabilidad en el almacenamiento (antioxidantes naturales)
Cultivo de cereales: maíz
Calidad del maíz para la industria:
Maíz duro (endorperma vítreo): sémolas (polenta) copos (cereales para el desayuno) destilería (whisky, cerveza, etc)
Maíz dentado (endosperma harinoso) molienda húmeda
germenfibra
gluten
almidón
jarabesendulzantestextilesaspirinasaceitesalcohol (destilería)combustiblespolímeros (plásticosbiodegradables)pegamentos, etc
Cultivo de cereales: maíz
Factores que afectan la calidad del grano de maíz:
GENOTIPO
Maíces con alto contenido de aceite (7-15 %)
Maíz ceroso (waxy) (100 % amilopectina): industria del almidón.
Maíz con alta amilosa (hasta 80 % amilosa): plásticos, fotografía, etc.
Maíz pisingallo ("pochoclo")
Maíz dulce (altos niveles de sacarosa)
Maíces BT:.........................
Cultivo de cereales: maíz
Factores que afectan la calidad del grano de maíz:
MANEJO Y AMBIENTE
Disponibilidad de nitrógeno en el suelo
Deficiencia de agua
Ocurrencia de heladas
Baja insolación y temperatura durante el llenado del grano
Alta humedad relativa al momento de la madurez fisiológica del grano
Daños durante la cosecha (granos partidos favorecen la proliferación de insectos y hongos)
Cultivo de cereales: maíz
Factores que afectan la calidad del grano de maíz:
MANEJO Y AMBIENTE
Malezas
Hongos (Fusarium, Giberella)
Insectos (por ejemplo: barrenador del tallo)
Cultivo de cereales: maíz
Factores que afectan la calidad del grano de maíz:
COSECHA-POSTCOSECHA-ALMACENAMIENTO
Daños en el pericarpio (cosecha: grano húmedo, mal ajuste en la cosechadora)
Fisuras en el endosperma (secado muy rápido)
Hongos e insectos (daños en los granos y presencia de toxinas)
Aspergillus flavus: toxina cancerígena
Cultivo de cereales: maíz
RECORDAR:
Argentina produce maíces de tipo duro (flint) colorados de buena
calidad(apropiados para la elaboración de copos)
Cereales:alpistearroz (Oriza sativa)avenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo
Cultivo de cereales
Cultivo de cereales: arroz
Producción de Argentina: 1.000.000 toneladas (2003/05)
Producción mundial: 593.800.000 toneladas (1999/03)
China (31 %) India (22 %) Indonesia (8,6 %) Bangladesh (6,2 %) Viet Nam (5,5 %) Tailandia y Myanmar (8 %)
Cultivo de cereales: arroz
Producción de Argentina: 1.000.000 toneladas (2003/05)
1.300.000 toneladas (2008/2009)
Argentina y Uruguay son los principales exportadores de América del Sur.
Argentina exporta principalmente a Brasil.
Cultivo de cereales: arroz
Cultivo de cereales: arroz
Cultivo de cereales: arroz
Particularidades: cultivo de verano, requiere riego
Cultivo de cereales: arroz
Particularidades: cultivo de verano, requiere riego
La semilla requiere una temperatura superior a 17°C y mucha humedad para germinar
Para poder regar hay que preparar el terreno
Composición del grano de arroz
Almidón
Proteína
Fibra
Lípidos
Minerales
Integral
%
85
10.7
1
2
1.3
Cultivo de cereales: arroz
Blanco
%
90.5
8
0.3
0.6
0.6
Cultivo de cereales: arroz
Consumo interno:
6,5 kg / habitante / año (en aumento)
Preferencias:
arroz Doble Carolina (24 %)
arroz parboilizado* (16 %)
arroz integral (4 %)
arroz largo fino (26 %)
(*) parboilizado: al grano se lo somete a calor y presión lo que gelatiniza el almidón
Cultivo de cereales: arroz
Tipos comerciales de arroz:
en función de relación largo/ancho y longitud del grano
Largo ancho (Doble Carolina)
Largo fino
Mediano (Mediano Carolina)
Corto (Japonés)
largo/ancho
2:1 - 3:1
> 3:1
2:1 - 3:1
< 2:1
longitud
> 7 mm
> 6.5
6 - 7 mm
< 6 mm
M. Pinciroli1, M. N. Sisterna2, R. Bezus1 y A. A. Vidal1 1Programa Arroz; 2Centro de Investigaciones de Fitopatología (CIDEFI) – CIC. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales
Cultivo de cereales: arroz
Ejemplo de distintos tipos de manchas:
Las manchas en el grano de arroz pueden ser provocadas por hongos e insectos
CALIDAD
Cultivo de cereales: arroz
CALIDAD
Otros aspectos de calidad:
granos "panza blanca"
granos "enyesados" (muertos)
granos colorados (con estrías rojas que perduran luego del pulido)
presencia de insectos
Nota: a mayor disponibilidad de nitrógeno mayor incidencia de granos manchados por hongos
Cereales:alpistearrozavenacebada cerveceracebada forrajeracenteno maíz mijosorgo trigo
Cultivo de cereales
Hordeum vulgare
Cultivo de cereales: cebada cervecera
Producción de Argentina: 950.000 toneladas (2003/2004)
1.700.000 toneladas (2008/2009)
Producción mundial: 135.000.000 toneladas (98/2002)
Alemania: 9 % Canadá: 8,4 % Francia: 7,3 % España: 6,1 % Turquía: 5,8 % Reino Unido: 4,8 % Australia: 4,5 %
Cultivo de cereales: cebada cervecera
Cultivo de cereales: cebada cervecera
Cultivo de cereales: cebada cervecera
Cultivo de invierno, cosecha fina
Cultivo de cereales: cebada cervecera
Composición del grano de cebada
Almidón
Proteína
Fibra
Lípidos
Minerales
%
60
11
24
2
3
Nota: el grano de cebada es un grano "vestido"(luego de la trilla conserva las cubiertas del grano)
Cultivo de cereales: cebada cervecera
CALIDAD
Es importante el contenido de proteína
Debe ser: 10 - 11 % (máximo 12 %)
Granos enteros con buen poder germinativo
La temperatura de secado es muy importante.
Nota: el grano de cebada puede "brotar" en la espiga(con condiciones de temperatura y humedad) lo que disminuye su valor comercial
Cultivo de cereales: cebada cervecera
Germinación de la cebada
Tostado de los granos
Molido de los granosagua + calor
Filtrado
Líquido + lúpuloebullición
Filtrado/centrifugaciónenfriado
Líquido + levaduras Fermentación
Elaboración de cerveza
Cultivo de cereales: cebada cervecera
CALIDAD
Tamaño grande y uniforme (retenido en zarandas de 2,5 mm)
No tener > 12 % de proteína (buen manejo de la fertilización)
Evitar zonas con alta probabilidad de lluvias luego de la madurez fisiológica del grano
Suceptibilidad a hongos !
Cultivo de cereales: cebada cervecera
RECORDARLa cebada cervecera es un cultivo con posibilidades de expansión.
El consumo de cerveza está aumentando (en Argentina y en el mundo).
Cultivo de cereales: cebada cervecera
Los docentes del área recomiendan beber con moderación