Cereais e derivados

Camila Moresco

Tecnologia de alimentos II

Entende-se por cereais as sementes ou grãoscomestíveis das gramíneas de cultivo, como:

Arroz Cevada

Centeio

Aveia

Milho Trigo

Definição

• "REGULAMENTO TECNICO PARA PRODUTOS DE CEREAIS, AMIDOS, FARINHAS E FARELOS", D.O.U. 23/09/2005.

• Produtos de Cereais: são os produtos obtidos apartir de partes comestíveis de cereais, podendoser submetidos a processos de maceração,moagem, extração, tratamento térmico e ououtros processos tecnológicos consideradosseguros para produção de alimentos.

Processamento

•Cada tipo de cereal requer um tratamentoespecífico.

•Existe princípios de caráter geral que podemser aplicados.

•Os cereais passam por distintas etapas, que vaidesde a colheita até o consumo.

Processamento

1.COLHEITA

• Quando produto é colhido inteiro, primeiro sesepara o grão do resto da suas partes.

• Debulhamento: é a extração dos grãos.

• Peneiramento: processo de separação dosgrãos da palha.

• HOJE O SISTEMA TRADICIONAL MUDOUATRAVES DO USO DE APARELHOS MECANICOSQUE FAZEM OS DOIS PROCESSOS CITADOSANTERIORMENTE.

Colheitadeiras mecânicas

Processamento

2.SECAGEM

• O objetivo é reduzir o nível de umidade, para garantir sua conservação ao impedir tanto sua germinação como crescimento de μO.

Processamento

2.SECAGEM

• Condições ambientais influem nessaumidade, outro fator importante é naarmazenagem em condições de elevadaumidade absoluta (climas tropicais).

Processamento

2.SECAGEM

• Dado que a água situa-se tanto no interior como na superfície dos grãos, durante a secagem ocorre duas etapas diferentes:

–Evaporação da água superficial, até atingir o equilíbrio com o ambiente.

–Transporte por difusão da água desde o interior do grão até a superfície, para repor a evaporada.

Processamento

2. SECAGEM

• Tradicionalmente era realizado ao sol emáreas especialmente acondicionadas, avantagem é para o meio ambiente, masapresenta desvantagens:

– Climatologia.

– Não permite controlar o secado.

– Segurança contra roubo.

Processamento

2.SECAGEM

Secado mecânico: dois diferentes tipos desecagem: Secagem de fluxo descontínuo:secagem de 0,5 toneladas pra cima

Processamento

2. SECAGEM • Secagem de fluxo continuo: Podem funcionar de

duas formas, com mistura e sem mistura. • O arroz tende a quebrar com facilidade devido a

tensões geradas pelo secado. • Para isso o secado do arroz consiste em varias

etapas, com tempos de espera de 4 a 24 horas. • O superaquecimento pode provocar reação de

escurecimento (Maillard) e no caso do trigo, danificar o glutén.

Esquema de secagem de grãos

Processamento

3.ARMAZENAMENTO • Pode ser realizado tanto em pequena/media

escala (granja ou nas instalações deprocessamento) como em grande escala (nosgrandes centros de distribuição ecomercialização).

• A armazenagem do grão total pode ser emgrandes depósitos verticais ou horizontais (menosusados).

• Os depósitos verticais também conhecidos comoSILOS.

Processamento

3.ARMAZENAMENTO

• Na atualidade os silos verticais são de aço e tem capacidade de até 15000 toneladas, eles possuem: aberturas para o enchimento e vaziado, aberturas para inspeção e limpeza e adicionalmente podem contar com ventilação ou calefação.

• Temos dois tipos de silos: o convencional e o tipo “tolva”(hopper silos)

Tipos de silos

Processamento

4.TRANSPORTE

• Este transporte realiza-se em contêineres que podem ser transportados em caminhões (10-50t), trens (100t) ou barcos (fluvial ou marítimo).

Lavoura Silos (granja) Depósitos locais Indústria

transformadoras

Processamento

4.TRANSPORTE

• Nas instalações, o transporte do grão é realizado a traves de dispositivos mecânicos e de transporte pneumático. Os dispositivos mecânicos mais comuns são:

- Esteiras transportadoras

- Elevadores de recipientes

- Transportadores de arrasto e helicoidais

Esteiras transportadoras

Elevadores de transporte

Transportadores helicoidais

Transportadores por arrasto

Processamento

4.TRANSPORTE

• Transporte pneumático: muito utilizado no transporte de farinhas. Alias esta indicado quando se pretende manter limpo o material a transportar, por isso precisa o uso de equipamentos de separação gás-sólido e para alguns produtos que podem ocasionar a formação de nuvens de pó explosivo.

Transporte pneumático: fases densa e diluída

Base principal da alimentação

• Civilizações da Babilônia, Egito, Grécia e Romaconsumiam dietas à base de trigo, cevada e milheto;

• Índia, China, Japão e Oriente utilizavam o arroz;

• Incas, Maias e Astecas utilizavam o milho;

• África utilizavam o sorgo e o milho.

(Salinas, 2002)

Importância nutricional

• 50 % das necessidades de energia;

• 75 % - alimentação do gado e aves;

• Matéria-prima de outros produtos, bebidasalcoólicas;

• Fácil conservação (umidade) e industrialização;

• Nutrientes: carboidratos, proteínas, vitaminas,minerais, fibra e lipídeos;

• Sabor e aroma suave;

• Fácil digestão e absorção.

Estrutura do grão dos cereais

Partes Nutrientes

Casca e películas envolventes(pericarpo)

Celulose, minerais e vitaminas

Endosperma Amido, proteínas de baixo valor biológico

Germe Fonte de gordura, proteína de baixo valor biológico,vitaminas lipossolúveis.

AMIDO E FÉCULA

• Polissacarídeo reserva energética vegetais;

• Mistura de dois polissacarídeos amilose e amilopectina

nos grânulos de amido;

• Proporção amilose/amilopectina influência a viscosidade

e capacidade de formação de géis;

• Amido porção extraída da parte aérea das plantas;

• Fécula fração amilácea retirada de tubérculos;

• Matéria-prima para obtenção de muitos produtos;

• Após extração dos vegetais amidos naturais larga

aplicação uso industrial amidos modificados (causadas

por fermentação, gelatinização e alteração estrutural) ;

Aparência microscópicas dos grânulos de amido das principais fontes

Arroz Cevada

Centeio

Aveia

Milho Trigo

Alimentos fontes

Mandioca Batata

Propriedades físico-químicas

• Amido é branco e insípido (sem sabor);

- Insolúvel

Amido em água fria - Absorve parte da água sem

aumentar volume dos grânulos.

- Aumento da capacidade de absorção de

Amido em água água e do volume dos grânulos;

aquecida - Toda água é ligada as cadeias de amilose

e amilopectina ou presa nos espaços

entre os grãos.

• Aumento da temperatura: as moléculas de amido vibramvigorosamente, rompendo as ligações intermoleculares,permitindo a formação de pontes de hidrogênio com a água.

T° de geleificação

• Intervalo de temperatura (diferente para cada amido)correspondente ao ponto de máxima viscosidade doamido.

Maior teor de amilose

Composta de basicamente de

amilopectina

Teorintermediário

de amilose

Fatores que afetam a formação e características do gel

• pH: baixo (recheios de frutas) há redução daviscosidade máxima, a pH muito baixo ocorre ahidrólise do amido impedindo a formação do gel.

• Açúcares: afetam o gel por competirem por ligaçãocom a água se estiverem em [ ] > 30%. [ ] de 5 a 10% são benéficas na formação do gel.

• Proteína do leite aumenta a viscosidade.

• Os lipídios afetam a gelatinização do amido, poisformam complexos com a amilose.

TRIGO

• Cereal cultivado em todo mundo;

• Forma natural: alimentação humana e animal;

• Matéria-prima: bebidas alcoólicas, etanol, glutamatomonossódico, amido e colas;

• Maior importância é para indústria moageira;

• Composição nutricional: espécie, variedade, solo...

• Proteínas brutas (7 a 18%), amido (60 a 68%), umidade(8 a 18%), minerais (1,5 a 2%), celulose (2 a 2,5%);

• Utilizados industrialmente => 8 a 12% proteínas;

Estrutura do grão de trigo

Composição do grão de trigo

Características desejadas do trigo são classificadas de acordo:

• Produtores: rendimento agrícola, grãos duros eescuros são adequados para fabricação de pão;

• Moinhos: características físicas (qualidade moagem,aparência, boa quebra, rendimento na moagem) equímicas (teor de amido e proteínas);

• Exportadores ou importadores: padrões e qualidadede acordo com as suas necessidades;

• Consumidor: produto final, tipo de produto comteor de proteína específico para pães, bolos,macarrão;

Classificação• Vítreos: duros com uma unha;

• Farináceos: são quebradiços como giz;

• Teor de proteína: duríssimos, duros, médios e moles;

• Glúten: fortes ou fracos;

• Brasileiros: moles e fracos (11% ptn);

• Importa trigo do Canadá e Argentina;

• % proteína no trigo canadense varia de:

- 11,5 a 13,5%: duros, panificação (pão Francês, pão de forma e ázimo) certos tipos de macarrões;

- 9,5 a 10,5%: biscoitos, confeitaria, pães, cookies e bolos;

Composição da farinha - Glúten

• Proteína do trigo estrutura do pão;

• Forma a massa, expande e faz crescer os pães, bolos ebiscoitos;

• 5 a 15% proteínas solúveis;

• 85 a 95 % proteínas insolúveis Gliadina (80%) eGlutenina (20%);

• Gliadina elasticidade a massa;

• Glutenina força a massa;

• Elástica e alonga-se ação de gases e calor queprovoca a secagem;

Glúten

Definição

–É uma rede elástica e extensível formada por proteínas gliadinas e gluteninas presentes na farinha de trigo, devido a adição de água e amassamento.

–É a estrutura básica para a produção de pães, massas e outros produtos assados

•qualidade e quantidade das proteínas gliadinas e gluteninas.

•gliadinas e gluteninas são ricas em asparagina, prolina, e aminoácidos sulfurados (cistina e cisteína)

–Doença celíaca.

Glúten

Formação da rede

Glúten

Alimentos fontes de glúten

• Trigo

• Triticale

• Centeio

• Cevada

• Aveia

Classificação da Farinha - Brasil

• Farinhas duríssimas: +15 % de glúten.

• Farinhas duras – 9 a 15% de glúten.

Classificação da Farinha - Brasil

Classificação da Farinha - Brasil

• Farinhas moles – 7,5 a 9% de glúten.

• Semolina – farinha de trigo rica em glúten.

Classificação da Farinha - Brasil

• Farinha integral – não sofreu refino.

Classificação da Farinha - Brasil

• Farinha de rosca – farinha de pão desidratado.

Classificação da Farinha - Brasil

• Farinha comum apresenta um teor de glútenmenor, sendo utilizada no preparo de bolos,doces, pães e outros alimentos.

• Farinha especial apresenta uma quantidadede glúten maior, que a torna ideal para serutilizada no preparo dos diversos pães queconhecemos.

Classificação da Farinha - Brasil

ARROZ

• Cereal mais produzido e consumido no mundo;

• Principal alimento para mais da metade da populaçãomundial;

• Ingrediente em produto processados – farelo de arroz;

• Maior consumo na forma de grão;

• Fonte de energia (amido), proteínas, vitaminas, mineraise baixo teor de lipídios;

• Consumo per capita 108g/dia – 715 kcal;

• Melhoramento genético: vitamina A, ferro, zinco;

Casca = 20% peso grão;

Pericarpo = 5 a 8% massa do grão;

Germe = 2 a 3%, rico em proteínas e lipídeos;

Endosperma = 89 a 94% grão, amido e proteínas;

• Arroz integral

- Obtido com a remoção da casca;

• Arroz branco

- Polido para remoção do farelo (pericarpo, tegumento,camada de aleurona e gérmen);

• Arroz parbolizado

- Os grãos sofrem um pré-encharcamento aquecido, ouseja, é o tratamento hidrotérmico do grão de arroz, emcasca;

- As vitaminas e sais minerais fixam-se no interior dogrão.

Etapas do processamento

1) Descascamento;

2) 1ª Brunição;

3) 2ª Brunição;

4) Polimento;

5) Classificação;

6) Embalagem.

1) Encharcamento (quente ou frio);

2) Gelatinização (30% de umidade);

3) Secagem (13% de umidade);

4) Descascamento;

5) Polimento;

6) Classificação;

7) Embalagem.

AVEIA

• Excelente valor nutricional – alimento funcional;

• Rico em fibras solúveis (β-glucana);

• Possui proteínas, carboidratos, vitaminas, cálcio eferro;

• Consumida de forma integral (retirada a casca);

• Amido – gelatinização em temperaturas de 50°C;

Etapas do processamento

1) Limpeza (matérias estranhas e impurezas);

2) Descascamento (seca, classificada por tamanho);

3) Grãos cortados entre dois e quatro pedaços;

4) Tratamento hidrotérmico (sabor e inat. Enzimas);

5) Flocagem;

6) Secagem;

7) Embalagem

Formas de consumo da Aveia

- Flocos: cereais matinais quentes, frios,biscoitos e leite;

- Farelos: cereais matinais quentes , frios ebiscoitos;

- Farinha: panificação, alimentos infantis,estabilizantes;

CEVADA

• 4° cereal mais colhido no mundo;

• Grãos – farinhas, café descafeinado e malte;

• Principal ingrediente utilizado na fabricação dacerveja;

• Grãos de Cevada => armazenados com umidade etemperatura controladas => germinação => grãomacio e solúvel => Malte;

• Malte: rico em enzimas responsáveis pela quebra doamido em açúcar, suscetível à fermentação alcoólica,conferindo cor, sabor e aroma;

Qualidade da matéria-prima - Cevada

• Uso Industrial: física, química e organolépticas;

• Visual: grãos cheios, brilhantes, cor amarelada, semmanchas e odor típico;

• Laboratorial: umidade, proteínas (9-12%), amido,impurezas (3%), massa, poder germinativo (96%);

• Ptn: 9 a 11% - cervejas claras; 12% + cervejas escuras;

• Cor e cheiro de palha;

CLASSES

- 1 ª classe: - Retida em peneira de 2,5 mm.

- 2 ª classe: - Retida em peneira de 2,2 mm.

- 3 ª classe: - Ultrapassa a peneira de 2,2 mm.

REQUISITOS EXIGIDOS:

- Grau de umidade: máximo 13%.

- Poder germinativo: mínimo 95%.

- Teor de proteína: máximo 12%.

- Grãos avariados: máximo 5%.

- Impurezas: máximo 3%.

Fabricação de cervejas

Fabricação de whisky

CENTEIO

• Encontrado em diversos países;

• Brasil => imigração alemã e polonesa há 200 anos;

• Utilizado na retenção da água no solo, controle ervasdaninhas e como alimento nutritivo;

• Alimento funcional => alto teor de fibras;

• 100 gramas => 335 Kcal, 14,76 g proteínas, 14,6g fibras,33mg cálcio, 2,67mg ferro, vitaminas do complexo B;

• Esporão do centeio => fungo Claviceps purpurea causaalucinações (LSD), euforia e gangrenas;

Farinha de centeio Pão de centeio Ração

Cervejas Whisky Vodka

MILHO

• Cereal com importância econômica;

• Grande variedade: forma, tamanho, cor ecomposição;

• Planta (folhas, grãos e sabugos): alimentação deanimais e rações;

• Grãos: matéria-prima diversos produtos;

• 5% produção Brasileira destina-se consumo humano;

• Carboidratos, proteínas, lipídeos, fibras, minerais(ferro, potássio e zinco) e vitaminas do complexo B;

Estrutura do grão de milho

Cereais matinaisXarope de milho

Canjica

Pipoca

Fubá

Pão de milho

Milho em grãos Milho verdeAmido de Milho