PRÁCTICA 1

PRCTICA 1: CARACTERSTICAS MORFOLGICAS Y FSICAS DE MAZ Y TRIGO

CATEDRATICO:M.C. OFELIA BUENDA

PRESENTAN:

7 02MARZO 2011

INTRODUCCINLos granos de cereales son los frutos de algunas plantas herbceas cultivadas, pertenecientes a la familia de las Gramneas, con el nombre botnico de caripside. Son de pequeas dimensiones, variables segn la especie (Callejo, 2002). Los ms importantes desde el punto de vista de la produccin son el trigo, maz, arroz, cebada, avena, centeno, sorgo y mijo (Kent, 1971).Los granos de los cereales tienen una estructura semejante: se componen de una parte externa constituida por unas cubiertas secas y duras, de naturaleza lignocelulsica, que protegen al grano. Estas cubiertas son denominadas glumas y glumillas, se desprenden del grano durante la trilla tanto en el trigo, como en el maz y centeno, por lo que a estos cereales se les denomina desnudos, para diferenciarlos de arroz, avena y cebada, cereales vestidos o cubiertos, que se co0sechan con las glumas y glumillas (Callejo, 2002).Los cereales se cultivan principalmente para el consumo directo humano. Aportan el 80% de la energa de la dieta de los pases menos industrializados. Durante el siglo XX ha tenido lugar un importantedespegue de la ganadera intensiva y estas producciones demandan tambin grandes cantidades de cereales, compitiendo a veces con la alimentacin humana (Callejo, 2002).Del total de la poblacin mundial econmicamente activa, el 45% est involucrado con tareas agrcolas principalmente en el segmento de la produccin de cereales. Por lo anterior, los cereales crean innumerables fuentes de trabajo necesarias para su cultivo como para su comercializacin, distribucin e industrializacin (Serna, 1996).Los cereales desde su cosecha hasta llegar a la boca del consumidor son generalmente sujetos a mltiples operaciones o segmentos industriales, entre los cuales destacan la industria almacenadora, molinos e industrias procesadoras de fracciones de molienda en productos procesados. El uso general de los cereales puede dividirse en tres grandes categoras: a) uso del grano entero o decorticado; b) uso de los productos de molienda seca (grits, harinas, etc.) y hmeda (almidn); c) industrializacin del grano entero o fracciones de molienda por medio de procesos de panificacin, fermentacin (bebidas alcohlicas y productos fermentados), almidn (produccin de almidones modificados, edulcorantes o jarabes, etc.) y manufactura de botanas y cereales para desayuno (Serna, 1996).Para la mayora de las utilizaciones industriales de los cereales, la parte que interesa del grano es el albumen o almendra, formado por el endospermoy las cubiertas ms internas de la semilla. Representa el 75-80% del grano (Callejo, 2002).PROPIEDADES FSICASLos cereales difieren en sus propiedades fsicas. Existen evidentes desigualdades entre los distintos gneros y diferencias ms pequeas dentro de la misma especie. Aunado a esto, el ambiente y manejo durante el almacenamiento tambin juegan un papel muy importante en las caractersticas fsicas del grano. Estas variaciones hacen que los cereales se seleccionen con base en estas propiedades porque se relacionan con sus usos en los diferentes segmentos industriales. Las propiedades fsicas de los granos se relacionan con su composicin qumica y las propiedades funcionales; esto ocurre principalmente en el caso especfico del trigo. (Serna, 1996)La caracterizacin de la clase y el grado de calidad de los cereales juega un papel fundamental y crtico en el mercadeo y movimiento de granos en el mundo.Los cereales que son destinados casi en su totalidad al consumo humano tienen un sistema de clasificacin, de asignacin, de grado y de clase ms elaborado y sofisticado debido a que estas propiedades se relacionan con el uso terminal y potencial de los lotes de granos. El grado da una indicacin de la calidad y el estado de salud del grano, mientras que la clase est relacionada con el uso potencial del grano (color, funcionalidad del gluten, dureza, etc.). La definicin de calidad vara con el segmentoindustrial procesador de cereales.OBJETIVOS* Conocer la forma, el tamao y el peso de 1000 granos promedio de alguna muestra de maz y trigo comercial.* Determinar la densidad de las muestras en cuestin como medida indirecta del Peso Hectolitrico (PH) aparente.* Determinar el ndice de flotacin del maz para determinar en forma indirecta la dureza del grano y determinar sus tiempos de nixtamalizacin. MATERIAL Y EQUIPO 1 kg de maz comercial limpio | 1 charola de plstico |500 g de trigo comercial limpio | 1 probeta de 1L |400 mL de Nitrato de Sodio con una densidad de 1.025 | 1 regla de 30 cm |1 Vernier digital o manual | 1 vaso de precipitado de 600 Ml |1 balanza elctrica | 1 agitador de vidrio |1 recipiente metlico de volumen conocido (~250 mL). Se debe registrar su peso vacio. | 1 colador |METODOLOGAForma del grano: Se observaron cuidadosamente las muestras de granos y se determinaron la forma ms generalizada de la muestra. Ovalado, circular, dentado, lenticular, triangular, etc.

Figura 1. Grano de trigoFigura 2. Grano de maz.

Tamao del grano: Se tomaron completamente al azar 10 granos enteros de maz y 10 granos enteros de trigo. A cada grano, con ayuda del Vernier, se le midi su longitud, ancho y espesor. Se registraron los resultados, se hicieron por triplicado y obtuvimos promedios.

Figura 3. Determinacin de longitud, ancho y espesorde granos con ayuda de un vernier.

Peso de 1000 granos: se contarn 200 granos, se pesaron y se multiplicaron por 5; se hizo por triplicado. Se report el peso de 1000 granos en gramos.

Figura 4. Conteo de los granos para determinar el peso de 1000 granos en gramos.

Densidad del grano: Se coloc un recipiente metlico (de peso conocido) sobre la charola de plstico. Se llen la probeta con grano limpio y se vaci poco a poco el grano desde cierta altura (5 centmetros) en el recipiente metlico, hasta que el grano rebosaba o caa de la charola. Se coloc la regla sobre un borde del recipiente metlico, en posicin inclinada, con mo9viminetos de zic zac hasta que el grano quede al ras del recipiente, se pes el recipiente con el grano, descontamos el peso del recipiente metlico y se registr el peso en gramos. Se realiz por triplicado. Por otra parte se determin con agua el volumen del recipiente metlico. Se calcul la densidad y se report como peso hectolitrico aparente.

Figura 5. Determinacin del peso del recipiente metlico

ndice de flotacin: En el vaso de precipitado se colocaron aproximadamente 400mL. De solucin de Nitrato de Sodio, se agregaron 100 granos enteros de maz, con el agitador de vidrio se mezcl por un periodo de 30 segundos y posteriormente se contaron los granos q1ue se mantenan flotando. La prueba se realiz por triplicado.

Figura 6. Determinacin del ndice deflotacin.

RESULTADOSCuadro 1. Resultados de mazEQUIPO | 1 | 2 | 3 | 4 | |FORMA | 7 2 | 7 3 | 7 2 | 7 3 | 7 2 | 7 3 | 7 2 | 7 3 | DESVIACION ESTANDAR |Longitud[mm] | MnMxX | 12.614.213.6 | 12.1616.3714.56 | 12.8814.2213.46 | 8.915.2913.12 | 141615 | 10.7815.613.64 | 8.0517.3313.20 | 10.9415.5914.03 | 0.66209489 |Ancho[mm] | MnMxX | 7.49.88.6 | 6.8810.758.33 | 7.437.617.51 | 6.039.037.63 | 7.2108.04 | 4.179.37.67 | 5.9010.037.44 | 6.529.507.89 | 0.411111299 |Espesor[mm] | MnMxX | 3.26.94.56 | 3.526.274.35 | 4.595.244.78 | 3.306.844.93 | 4.97.05.49 | 3.475.494.30 | 3.487.765.04 | 3.505.784.74 | 0.388989074 |Peso 1000 granos(g) | MnMxX | 347.6357.6352.6 | 338.3361.8347.2 | 336.6359.8348.2 | 346.8367353.8 | 341359.5348.5 | 350350350 | 351356353.6 | 350400366 | 6.023629068 |Densidad gmL | MnMxX | 0.7420.7520.747 | 0.8850.8960.890 | 0.7650.7680.766 | 0.7580.7700.764 | 0.760.810.78 | 0.690.710.70 | 0.7680.8090.782 | 0.7400.7590.75 | 0.054772256 |PHkgHL | MnMxX | 74.275.274.7 | 88.589.689.0 | 76.5376.8476.63 | 75.8277.0376.46 | 768178 | 697170 | 76.8580.9178.21 | 74.0775.9375.30 | 26864.97362 |IF[%] | MnMxX | 303834 | 343735 | 243831 | 304336.33 | 415044.4 | 384240 | 274635 | 273731.33 | 4.462019882 |

Cuadro 2. Resultados de trigo| Equipo | 1 | 2 | 3 | 4 | || Grupo | 02 | 03 | 02 | 03 | 02 | 03 | 02 | 03 | desviacin estndar |Longitud (mm)| mnimo | 6 | 6.17 | 6.196 | 6.01 | 6 | 6.07 | 6.47 | 5.94 | || mximo | 7.3 | 8.12 | 6.991 | 7.48 | 9.3 | 8.32 | 7.95 | 7.97 | || promedio | 6.67 | 6.928 | 6.643 | 6.84 | 7.9 | 7.73 | 7.08 | 7.02 | 0.468221235 |Ancho (mm) | mnimo | 2.25 | 3.46 | 3.41 | 2.72 | 3 | 3.05 | 3.12 | 2.86 | || mximo | 4.1 | 7.79 | 3.51 | 4 | 4 | 3.99 | 3.99 | 4.54 | || promedio | 3.31 | 3.716 | 3.45 | 3.49 | 3.8 | 3.384 | 3.73 | 3.567 | 0.177773883 |Espesor (mm) | mnimo | 2 | 2.51 | 3.04 | 2.14 | 3.4 | 2.83 | 2.81 | 2.33 | || mximo | 3.3 | 3.58 | 3.07 | 3.99 | 4.9 | 3.46 | 3.49 | 3.79 | || promedio | 2.76 | 2.964 | 3.07 | 3.07 | 4.23 | 2.82 | 3.12 | 3.11 | 0.459332435 |Densidad (g/mL) | mnimo | 0.75 | 0.851 | 0.781 | 0.788 | 0.7985 | 0.76 | 0.8188 | 0.7963 | || mximo | 0.763 | 0.874 | 0.783 | 0.797 | 0.7896 | 0.76 | 0.8211 | 0.8198 | || promedio | 0.755 | 0.8644 | 0.782 | 0.792 | 0.7967 | 0.76 | 0.8198 | 0.807 | 0.034939925 |Peso hectolitrico (kg/HL) | mnimo | 75 | 85.1 | 78.1 | 78.85 | 79.85 | 76 | 81.88 | 79.63 | || mximo | 76.3 | 87.4 | 78.3 | 79.7 | 78.96 | 76 | 82.11 | 81.98 | || promedio | 75.5 | 86.44 | 78.2 | 79.2 | 79.67 | 76 | 81.98 | 80.7 | 3.493992548 |Peso 1000 granos (g) | mnimo | 49.5 | 50 | 50.4 | 50.2 | 48.5 | 50 | 50 | 50 | || mximo | 51.1 | 50 | 50.4 | 52.2 | 52.5 | 50 | 50 | 50 | || promedio | 50.6 | 50 | 50.4 | 50.93 | 52 | 50 | 50| 50 | 0.70247394 |

DISCUSINDe acuerdo a Callejo, 2002 la longitud media de los cereales es de 10mm, la anchura media es de 3mm y el espesor es de 3mm; sin embargo, los resultados obtenidos de estos parmetros para el maz sobre pasan estos valores, demostrando de esta manera que aun dentro de la misma especie existen diferencias significativas en estas caractersticas, las cuales se ven afectadas por diversos factores, principalmente los climticos y agronmicos; Kent, reporta para cereales cultivados en Espaa, donde las condiciones climticas son diferentes a las de nuestro Pas.En los anlisis realizados de L, A, y E entre los equipos no existi una diferencia significativa, debido a que su desviacin estndar es despreciable.Serna, 1996, los granos ms densos tienen menos probabilidad de estar daados con insectos y mejores posibilidades de soportar el manejo durante su almacenamiento y comercializacin, en caso especfico del trigo, la densidad y peso hectoltrico del grano estn fuertemente relacionados con la clase de trigo, por lo tanto con su uso final. La densidad del grano de maz tambin es de mucha importancia en las industrias de molienda seca y refinadura de almidn. La primera prefiere y selecciona los granos con mayor densidad ya que influye positivamente en el rendimiento de molienda y calidad de la materia prima elaborada. Por otra parte, la industria refinadura de almidn prefieregranos suaves o de densidad menor ya que requieren menos tiempo de remojo en la solucin de dixido de azufre, y generalmente contiene una mayor proporcin de almidn (menor contenido proteico) que granos de textura vtrea.De acuerdo a la norma NMX-FF-036-1996 para trigo, los granos de mejor calidad tienen una densidad de 76 kg/hL como mnimo, lo que nos indica que los granos empleados en la prctica son de buena calidad, esta caracterstica es la ms deseable en la industria harinera, pues se obtienen mayores rendimientos.Segn la norma NMX-FF-034/2-SCFI-2003 el maz de mejor calidad presenta una densidad de 74kg/hL como mnimo, de acuerdo a los resultados obtenidos la mayora de las muestras estn por encima de este valor, mostrando que los granos son de buena calidad, por lo cual son preferidos por la industria de molienda seca, ya que, se obtienen mejores rendimientos.Sin embargo, el equipo 3 del 7 03 obtuvo una densidad menor a la referida por la norma como la de mejor calidad, siendo el grano de ms baja calidad, lo que implica que este tipo de grano se destina a la industria de la refinadura de almidn, pues sta prefiere granos suaves.Los granos de maz utilizados en la prctica se supone eran del mismo lote, por lo que la variacin de los resultados no es congruente, por lo que se piensa que dicha variacin se debe a las diferencias en la metodologa que cada equipo llevo a cabo; pues algunosequipos compactaban los granos en el recipiente, modificando de esta manera, los resultados finales.Se encontr que los granos estudiados tanto para trigo como para maz presentan uniformidad en el tamao, lo cual se corroborar con los resultados del peso de 1000 granos, pues no existi variacin significativa en este parmetro.De acuerdo a la NMX-FF-034/2-SCFI-2002 para maz, los granos analizados por su ndice de flotabilidad son Duros y de dureza intermedia, tenindose un tiempo de coccin que va desde los 35 a 40 min.ANEXOCUESTIONARIO1. Cul es la importancia de conocer la forma, el tamao de grano, peso hectolitrico de los cereales para su industrializacin?Conocer la forma y tamao del grano nos sirve para adaptar el proceso y equipo necesario a utilizarse en la industrializacin de los cereales. El peso hectoltrico es un valor muy til porque resume en un solo valor qu tan sano es el grano, mientras mayor sea este mayor ser la proporcin de almidn en el grano y mejor ser la separacin del endospermo del resto del grano. Por consiguiente, el peso hectoltrico es una buena estimacin tanto de la calidad fsica del grano, como de la calidad molinera.

2. La mejor manera de determinar el peso de 1000 granos es como lo hizo el equipo 1. Por qu aseverar lo anterior?Porque representa una muestra ms homognea del lote analizado, debido a que se disminuye el error de medicin de la balanzaaumentando as la exactitud de la medicin.

3. Tomando en cuenta el PH promedio del maz y trigo, y de acuerdo a la norma NMX correspondiente, Cul ser el mejor uso industrial de las muestras en estudio?Nuestra muestra de maz tiene un PH promedio de 70 kg/hl. La NMX-FF-034/2-SCFI-2003, maneja a este maz como un alimento para consumo humano, sin embarga es el grado de calidad ms bajo.

El PH promedio fue de 76 kg/hl. Segn la NMX-FF-036-1996 este se encuentra dentro del grupo 1, 2, 4, los cuales se utilizan para la elaboracin de harinas para pan, galletas, tortillas y otros, y el grupo 5 es apto para la produccin de semolinas, utilizada en la elaboracin de pastas y otros productos.

4. Cul sera el tiempo de nixtamilzacin optima para el tipo de maz en estudio y porque?Segn la NMX-FF-034/1-SCFI-2002 con un numero de 38-62 granos flotantes, estos se consideran de dureza intermedia, por consiguiente el tiempo de nixtamilzacin es de 35 minutos, y nuestra muestra tiene en promedio 40 granos flotantes.

5. El peso de grano de maz dentado, reportado por la literatura, es de 250 a 300 mg. Segn sus resultados como clasificara a su muestra. Buscar el peso promedio de grano de trigo y conteste la misma pegunta.Nuestra muestra de maz tiene un peso promedio por grano de 350 mg, por lo tanto podemos decir que est fuera de norma.

El peso del trigo fue de 62.5 mg, la norma no especificapeso mnimo, pero comparado con resultados obtenidos por Ernesto Sols Montoya (2008) que dice que estn entre un peso de 30-50 mg, por lo que estamos por arriba de estos parmetros.

6. La literatura reporta un grano de maz dentado un promedio de 12 mm de longitud, 8 mm de ancho y 4 mm de espesor. Segn sus resultados como clasificara el tamao del maz analizado. Hacer lo mismo para el tamao del grano de trigo.El maz analizado tiene 13.64 mm de longitud, 7.67 mm de ancho y 4.3 mm de espesor, lo que nos indica que es ms largo y tiene ms espesor que el promedio, pero es menos ancho.

Segn la literatura el tamao del trigo es de 6.3073 mm de largo, 3.3032 mm de ancho y 2.8766 mm de alto. El tamao del trigo analizado en la prctica es de 7.73 mm de longitud, 3.384 mm de ancho y 2.82 mm de espesor.

CONCLUSIONES

Determinar el ndice de flotacin es muy importante para la industria ya que este clasifica a los granos como duros y suaves, permitiendo as determinar el uso para el que sern destinados, y en el caso de maz es importante para establecer tiempos de coccin. Los resultados obtenidos concuerdan con los datos promedios reportados en la bibliografa consultada.

Bibliografa

* Callejo, G.M.J. 2002. Industrias de Cereales y derivados. Mundi-Prensa. Madrad, Espaa. 337p.* Felicitas Hevia H, componentes qumicos y algunas propiedades fsicas del grano de trigo y su relacincon la funcionalidad de las harinas. Facultad de ingeniera agrcola. Universidad de Concepcin.* Informe de la calidad del trigo (ciclo otoo/invierno 2005/2006) http://www.oeidrusbc.gob.mx/sispro/trigobc/Industrializacion/InformeCalidad.pdf* Kent, M.A. 1971. Tecnologa de los cereales. Ed. Acribia. Zaragoza, Espaa. 267p.* NMX-FF-034/1-SCFI-2002 PRODUCTOS ALIMENTICIOS NO INDUSTRIALIZADOS PARA CONSUMO HUMANO - CEREALES PARTE I: MAZ BLANCO PARA PROCESO ALCALINO PARA TORTILLAS DE MAZ Y PRODUCTOS DE MAZ NIXTAMALIZADO ESPECIFICACIONES Y MTODOS DE PRUEBA* NMX-FF-034/2-SCFI-2003PRODUCTOS ALIMENTICIOS NO INDUSTRIALIZADOS - PARA USO HUMANO - CEREALES - MAZ AMARILLO PARA ELABORACIN DE ALMIDONES Y DERIVADOS - ESPECIFICACIONES Y MTODOS DE PRUEBA* NMX-FF-036-1996 PRODUCTOS ALIMENTICIOS NO INDUSTRIALIZADOS-CEREALESTRIGO (Triticum aestyum L. Y Triticum durum Desf.)* Serna, S. S.R. 1996. Qumica, almacenamiento e industrializacin de los cereales. ITESM. Monterrey, N.L. Mxico. 520p.* Sols m. Ernesto., Huerta E. Julio., Prez H. Patricia., Ramrez R. Aquilino., Villaseor M. Eduardo., Espitilla R. Eduardo., Borodanenko Anatoly. 2008. Urbina S2007: nueva variedad de trigo harinero para la regin el bajo. Agricultura tcnica en Mxico, enero-abril, ao/vol. 34, numero 001. Instituto nacional de investigaciones forestales, agrcolas y pecuarias. Texcoco, Mxico pp. 113-118