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Estructura y composición de los granos de Cereales Estructura Composición general de los cereales Dinámica de acumulación -Almidón -Proteínas Epidermis Hipodermis Cepillo Células cruzadas Células tubulares Testa o tegumento Nucelo Aleurona Salvado Endosperma Germen 1 Estructura del grano 2 Textura del endosperma Principalmente se refiere a propiedades de la molienda y según la resistencia del grano a transformarse en partículas de harina. Duro Blando Vitreosidad Se refiere a la apariencia del grano cuando se examina a través de un haz de luz blanca o con un fondo oscuro. Granos vítreos o translucidos Granos no vítreos u opacos Cebada Trigo Embrión+cubiertas (10%) s (2%) no ca lu -g ta Be %) (5 Minerales (2%) fibra (2%) Lípidos Embrión (6%) Proteínas (10%) Proteínas (12%) Carbohidratos (70%) Almidón (65-70%) 3 Peso seco (mg) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Grano Endosperma Pericarpio Embrión 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Tiempo desde antesis (días) Cellular Division Bosnes et al. 1992 Syncytium Cell Wall Starchy Endosperm Grain Filling Carbohydrate Deposition Protein Deposition Síntesis de almidón 4 Almidón: Amilosa + Amilopectina (20-30%) (70-80%) Amilosa Amilopectina Normal 20-35% Waxy < 15% High > 40% 5 Shewry et al 2009 Morell et al. (1995) 6 Gránulos de almidón Tamaño Forma Momento de aparición Composición? Tipo B Tipo A Forma esférica Forma lenticular >5 < 10µ >10 < 50µ 30% peso 50-75% peso 95% número 3% número Tipo C Forma esférica < 5µ Savin et al. 1997 7 Haddad et al. JCS 34 (2001) 105-113 Endosperma de un grano de cebada 8 Síntesis de proteínas solubilidad Clasificación de las proteínas tamaño secuencia de AA Clasificación de Osborne (1907) agua: ALBUMINAS sc. salina: GLOBULINAS alcohol-agua: PROLAMINAS (o GLIADINAS) ac. o alcali: GLUTELINAS (o GLUTENINAS) En general, las prolaminas y glutelinas son las proteínas de reserva en cereales y las globulinas son las proteínas de reserva en las dicotiledóneas 9 ALBUMINAS 22% GLOBULINAS 15% GLIADINAS 40% GLUTELINAS 23% Stone & Savin (1999) Clasificación basada en características biológica Función y localización (Shewry et al., 1986) Godding & Davis (1997) 10 Fu er za Harina + agua Masa = Gluten Gliadinas=gluteninas Gliadinas/gluteninas Gliadinas/gluteninas 11 Proteínas del gluten del trigo Glutenina Gliadina elasticidad viscosidad Gluten viscoelá viscoelástico Masa viscoelá viscoelástica Javier Peña CIMMYT Calidad de Trigo Gluten Masa Las propiedaes de calidad de panificación dependen principalmente de las propiedades viscoelásticas (fuerza y extensibilidad) del gluten A la vez, las propiedades viscoelásticas del gluten dependen de la composición de las gluteninas y de las gliadinas Pan Javier Peña CIMMYT 12 Mass per kernel (mg) 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 Time (days after anthesis) Gluteninas Glu SDS insoluble Glu SDS soluble Peso seco (mg) Proteína total Albumina/globulina Gliadinas 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Grano Endosperma Pericarpio Embrión 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Tiempo desde antesis (días) Cellular Division Bosnes et al. 1992 Syncytium Cell Wall Starchy Endosperm Grain Filling Jenner et al. Carbohydrate Deposition A-type Starch Granules 1991 B-type Starch Granules Beta-glucan Aman et al. 1989 Coles et al. 1991 Protein Deposition Brandt 1976 Rahman et al. 1982 Albumins Globulins and Glutenins Hordeins Savin (1996) 13