Hispanopedia WikiEn agricultura, la evaluación de la calidad del grano depende de su uso previsto . En la producción de etanol , se consideran importantes aspectos de la composición química del grano, y en particular, el contenido de almidón . En el procesamiento de alimentos y la fabricación de piensos , propiedades como las proteínas , el aceite y el azúcar son relevantes. En la industria molinera , la integridad es el factor más importante. Para los agricultores de grano, un alto porcentaje de germinación y la latencia de las semillas son las características principales a considerar. Para los consumidores , las propiedades sensoriales como el color y el sabor son fundamentales.
Propiedades
La calidad general del grano se ve afectada por múltiples factores, entre ellos las prácticas de cultivo, el momento y el tipo de cosecha , el manejo posterior a la cosecha, los métodos de almacenamiento y las prácticas de transporte. [ 1 ]
Las propiedades de la calidad del grano se pueden resumir en diez factores principales:
(i) Contenido de humedad uniforme
(ii) Alto peso específico
(iii) No se permite material extraño
(iv) Bajo porcentaje de granos descoloridos, rotos y dañados
(v) Baja fragilidad
(vi) Alta calidad de molienda
(vii) Alto contenido de proteínas y aceite
(viii) Alta viabilidad
(ix) Sin aflatoxina ( micotoxina )
(x) Ausencia de insectos y moho.
Características
La calidad del grano se caracteriza según dos tipos principales de factores: extrínsecos e intrínsecos. [ 2 ]
Los factores extrínsecos de la clasificación del grano incluyen la edad, el grano roto, el grano inmaduro, la materia extraña, el grano infectado y el contenido de humedad .
Los factores intrínsecos del grano incluyen: color, composición, densidad aparente , olor, tamaño y forma.
El color es un factor primario importante para la caracterización, clasificación, comercialización y procesamiento del grano, y es un criterio común utilizado en el comercio del trigo.
La composición del grano desempeña un papel fundamental en su clasificación y comercialización. Los principales componentes del grano son: carbohidratos , proteínas , lípidos , minerales , fibra , ácido fítico y taninos . La composición exacta puede variar significativamente según la especie, la genética, las variedades, las prácticas agrícolas y el manejo del grano.
La densidad aparente se define como la relación entre la masa y un volumen determinado de una muestra de grano, incluyendo los huecos intersticiales (espacios no ocupados) entre las partículas.
El tamaño y la forma son factores importantes en la calidad y clasificación del grano; varían entre especies e incluso entre variedades de la misma especie. Se consideran habitualmente en la clasificación del arroz y son factores clave en la industria molinera.
Grado y especificación
Los sistemas de clasificación y especificación de granos garantizan que un lote determinado de grano cumpla con los estándares exigidos por las autoridades reguladoras de alimentos, como la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) en los Estados Unidos y la Agencia de Normas Alimentarias (FSA) en el Reino Unido.
En muchos países, la clasificación del grano depende de cuatro propiedades principales: (i) peso en bushel (peso específico), (ii) contenido de humedad, (iii) material extraño roto o el porcentaje de fragmentos, por ejemplo, maíz roto con materiales extraños, y (iv) granos dañados (es decir, totales y dañados por calor) .
Peso de prueba
El peso específico (o peso por bushel), también conocido como peso volumétrico , es uno de los criterios más simples y tradicionales utilizados para determinar la calidad del grano y medir su densidad aparente. Es un indicador de la calidad general del grano y de sus especificaciones primarias; normalmente, un mayor peso específico corresponde a una mayor calidad, y un menor peso específico corresponde a una menor calidad, ya que la calidad del grano disminuye drásticamente a medida que se deteriora. [ 3 ] El peso específico del grano se ve afectado por muchos factores, incluyendo el contenido de humedad (inicial y final), los daños por heladas , la madurez, las condiciones de cultivo y cosecha, las condiciones de secado, el material fino , la cantidad de daños en el grano y la variedad del grano. [ 4 ]
Contenido de humedad
El contenido de humedad se define como la cantidad de agua por unidad de masa de grano, expresada en porcentaje (es decir, en base húmeda o seca ). El contenido de humedad no afecta directamente la calidad del grano, pero puede afectarla indirectamente, ya que este se estropeará si supera el contenido de humedad recomendado para su almacenamiento.
material extraño
La presencia de material extraño (ME) es un factor importante en la clasificación y selección de granos. Se define como material ajeno a los granos, como arena, fragmentos de roca, microplásticos , metales y trozos de vidrio, que contamina un lote específico. En el comercio de granos , la presencia de ME superior a un porcentaje determinado conlleva una baja calidad, descuentos o el rechazo del lote, ya que a mayor cantidad de ME, mayor es el costo de limpieza previo al uso.
Núcleo dañado
Los granos dañados (GD) son un factor importante en la clasificación y afectan negativamente el valor del grano. Se consideran GD aquellos que presentan daños visibles. Generalmente se cuantifican retirando manualmente los granos dañados de las porciones libres de impurezas. Los criterios para cada grado de grano incluyen un límite máximo para la cantidad de granos dañados: por ejemplo, para que el trigo califique como Grado 1, los GD no deben representar más del 0,4 % del peso total. La mayoría de los daños en los granos son causados por insectos, calor, moho, intemperie, germinación, heladas, enfermedades, maduración no uniforme y/o llenado incompleto o incompleto del grano.
En los sistemas de clasificación o especificación, los granos dañados se dividen en dos partes principales: dañados por calor y dañados en su totalidad.
Propiedades no estándar de los granos
Las normas no relacionadas con los granos importantes en las normas de granos de EE. UU. incluyen: (i) susceptibilidad a la rotura, (ii) calidad de molienda, (iii) viabilidad de la semilla, (iv) valor nutritivo, (v) recuento de moho y contenido de carcinógenos , y (vi) infestación y daños por insectos. [ 1 ]
El mejor ejemplo de calidad de grano se puede describir con dos granos comunes (trigo y arroz).
Descoloramiento
El color del grano es una característica importante en la clasificación del grano. Una forma común de deterioro del color es la decoloración del arroz molido. El arroz cambia a diferentes clases de decoloración si se almacena incorrectamente. Se ha demostrado que la decoloración del arroz se debe principalmente a reacciones microbianas y químicas que dependen de la temperatura de almacenamiento, el contenido de humedad y la duración. Según el estándar estadounidense, el arroz se clasificará en una categoría inferior si hay un grano decolorado por cada 500 g de muestra de arroz. [ 5 ]
Trigo
El grano de trigo ( Triticum aestivum L.) es la principal fuente agrícola mundial de energía, proteína y fibra; pertenece a la familia Gramineae y al género Triticum . El grano de trigo se puede clasificar en tres clases principales: duro, blando y durum . La calidad del trigo se puede describir mejor en términos de calidad para el usuario final, calidad nutricional, molienda, panificación y reología . En general, el trigo debe ser sano, limpio, bien maduro y libre de materiales extraños y daños. [ 6 ]
En general, los criterios de calidad del trigo se pueden dividir en tres grupos principales: características botánicas, físicas y químicas.
Criterios botánicos
Existen dos criterios botánicos principales: especies y variedades.
Criterios físicos
Las principales propiedades físicas que influyen en la calidad del trigo son el peso del grano (peso hectolítrico), la dureza, el tamaño y la forma del grano, la vitrificación y el color. Las propiedades físicas de los granos, como el trigo, desempeñan un papel muy importante en la calidad del grano y en los productos finales, como la harina .
Peso de prueba
El peso hectolítrico del trigo se considera la forma más sencilla y común de calificarlo. Es un factor de calidad importante en la clasificación del trigo, ya que proporciona estimaciones aproximadas del rendimiento de la harina. Los factores básicos que afectan al peso hectolítrico del trigo son el tamaño y la forma del grano, la densidad del grano, la madurez del trigo, las enfermedades y la variedad de trigo. [ 7 ]
Dureza
La dureza del endospermo del trigo es fundamental para determinar su idoneidad para diversos productos finales e influye en su procesamiento y molienda. Es la característica común que utilizan los molineros y comerciantes para clasificar el trigo. En términos de dureza, el trigo se puede clasificar como duro o blando. [ 8 ]
Color
En cuanto al color, el trigo se clasifica en dos clases: trigo rojo y trigo blanco. El trigo rojo duro de invierno se considera superior y se usa comúnmente para la producción de harina de pan , mientras que el trigo blanco se usa generalmente para pasteles , chapattis y ciertos tipos de pasta . Cada tipo de trigo tiene propiedades diferentes, como sabor, calidad de horneado y rendimiento de molienda. [ 9 ]
vítreo
La vitrificación del trigo es una propiedad óptica utilizada por muchos países para clasificar o cuantificar la calidad del trigo duro. En función de esto, el trigo se puede clasificar en tres categorías principales: vítreo, harinoso y pío. [ 10 ] El trigo duro vítreo se diferencia del no vítreo por la apariencia del grano y se considera de mejor calidad que los granos no vítreos (almidonados y opacos) debido a una mayor producción de sémola durante la molienda, un buen color y una granulación gruesa uniforme. [ 11 ]
Propiedades químicas (de calidad) del trigo
Contenido de humedad
El grano de trigo, al ser cosechado, suele tener un contenido de humedad del 10-12%. En la mayoría de los países, el contenido de humedad no forma parte del sistema de clasificación, pero es el factor más importante que afecta la calidad del grano de trigo, por lo que está inversamente relacionado con la pérdida de materia seca. [ 7 ] El contenido de humedad es importante para la calidad del trigo porque:
- Un nivel de humedad demasiado bajo provocará que los granos de trigo se rompan durante el almacenamiento y la manipulación;
- El exceso de humedad facilita el crecimiento de moho, lo que provoca su deterioro.
Contenido de proteínas
La proteína no es un factor explícito en la clasificación del trigo, pero su cantidad y calidad son las propiedades más importantes en el negocio del trigo. La mayoría de los compradores y molineros necesitan conocer la cantidad de proteína que contiene el trigo antes de comprarlo. El trigo contiene cinco clases diferentes de proteína: albúmina (soluble en agua), globulina (soluble en solución salina), gliadina (soluble en etanol acuoso al 70 %), proteosa y glutenina (solubles en ácido o álcali diluidos). [ 12 ]
Otras cualidades importantes del trigo son su aptitud para la molienda y la panificación.
Calidad de fresado
La mayor parte del trigo se vende comercialmente como harina molida o sémola , por lo que la calidad de la molienda es un factor crucial en el comercio del trigo. La molienda depende de tres factores principales:
- Tamaño y uniformidad de los granos: existe una estrecha correlación con el peso del grano, determinado por el peso de mil granos.
- Textura del endospermo, caracterizada por su índice de brillo o perlado y su dureza. Estas características influyen en el consumo de energía para la molienda, así como en la cantidad de sémola obtenida.
- Porcentaje de la cubierta de la semilla: cuanto mayor sea el grano, menor será la proporción de la cubierta de la semilla, y si las capas no son más gruesas, el porcentaje de la cubierta de la semilla también disminuirá, al igual que el color del endospermo y la cubierta de la semilla. [ 13 ]
Calidad de horneado
La calidad de horneado es otro criterio utilizado para determinar la calidad e idoneidad del trigo; la calidad de horneado depende de los tipos de trigo, su uso y las condiciones de procesamiento. Por ejemplo, el trigo fuerte (duro) se considera de mayor calidad y adecuado para la elaboración de pan, mientras que la mayoría de los pasteles se elaboran con harina de trigo blando. La calidad de horneado está determinada por las propiedades reológicas de la harina de trigo. [ 14 ] La propiedad reológica de la harina de trigo es esencial porque determina otras características físicas como el volumen de la masa (horneado) y los atributos sensoriales. [ 15 ]
Clasificación y categorización de la calidad del trigo
El trigo, como otros cereales , se clasifica según ciertos criterios, tales como: peso hectolítrico, pureza, porcentaje máximo de daños y materiales extraños. [ 16 ] En Estados Unidos, el trigo se clasifica en clases y subclases. En las clases, el trigo se divide en ocho grupos diferentes: trigo duro rojo de primavera, trigo duro rojo de invierno, trigo blando rojo de invierno, trigo durum, trigo duro blanco, trigo blando blanco, trigo mixto y trigo sin clasificar. Estas clases se subdividen a su vez en cinco grados (EE. UU. n.° 1-5), [ 16 ] con la excepción del trigo sin clasificar.
Arroz
El arroz pertenece al género Oryza , de la subtribu Oryzinae , dentro de la familia Graminaea.
Las tres categorías principales de arroz son:
- De grano largo: variedades relativamente largas y robustas, conocidas como arroz Carolina.
- grano medio: grano largo, delgado y cilíndrico, conocido como Patna.
- grano corto: grano corto y robusto, conocido como español-japonés.
calidad del grano de arroz
No existe una definición o descripción precisa de la calidad del arroz; esta depende de varios factores, como las prácticas de cocción, la región y los usos. Por ejemplo, un molinero describirá la calidad del arroz en términos de rendimiento total y/o granos enteros y partidos , mientras que la industria alimentaria la definirá en términos de tamaño del grano, aroma, apariencia y facilidad de cocción.
En general, muchos países evalúan la calidad del arroz utilizando cuatro criterios principales:
- calidad de molienda
- calidad de cocinar, comer y procesar
- calidad nutricional
- estándares específicos de limpieza, solidez y pureza.
En Estados Unidos se han añadido tres factores más:
- cáscara y pericarpio
- color, tamaño del grano, forma, peso, uniformidad y aspecto general
- tiza, translucidez y color del grano [ 17 ]
Propiedades físicas del arroz
Las propiedades físicas comunes del arroz son el tamaño, la forma, el color, la uniformidad y el aspecto general. Otros factores que contribuyen al aspecto general del arroz son la limpieza, la pureza (ausencia de otras semillas), la vitrificación, la translucidez, la tiza, el color y la presencia de granos dañados o imperfectos.
En cuanto al tamaño del grano, el arroz se puede clasificar en tres grupos principales:
- longitud (el tamaño del grano de arroz integral, moreno o molido a lo largo de su mayor dimensión)
- forma (las proporciones entre longitud, anchura y grosor)
- peso (determinado mediante el uso de un peso de 1000 núcleos). [ 18 ]
A continuación se muestran ejemplos de longitud, forma y peso utilizados en el sistema de clasificación estadounidense para granos de arroz integral. [ 18 ]
Peso de prueba
El peso específico es otro factor importante para la clasificación del arroz; está relacionado con la densidad aparente y se utiliza para medir la cantidad relativa de material extraño o granos inmaduros. Es un índice útil en el rendimiento de la molienda. El peso específico promedio por bushel de arroz integral estadounidense es de 45 lb. [ 18 ]
Impurezas y arroz dañado
Las impurezas y el arroz dañado se consideran el factor más importante de la calidad del arroz, ya que están directamente relacionados con el valor económico del lote. Por ejemplo, la presencia de arena y piedras aumenta el peso del grano y daña el caucho al enviarlo al molino. Las impurezas y el arroz dañado incluyen impurezas, granos dañados, granos harinosos, arroz rojo, semillas o granos rotos y olores. [ 18 ]
Calidad o rendimiento de la molienda
El objetivo principal del procesamiento del arroz es eliminar la cáscara, el salvado y el germen con el mínimo daño al endospermo. La calidad de molienda del arroz es otro criterio importante utilizado en su comercialización, clasificación y selección, así como en tratamientos como el acondicionamiento, el secado y el precocido. Normalmente, se estima mediante el rendimiento de molienda, el cual varía según diversos factores como el tipo y la variedad del grano, la presencia de tiza, las condiciones de secado y almacenamiento, las condiciones ambientales y el contenido de humedad en el momento de la cosecha.
La calidad de molienda se puede determinar mediante dos parámetros comunes: (i) rendimiento total y (ii) rendimiento de cabezas. También se utilizan otros parámetros, como el grado de molienda y el arroz partido, para estimar la calidad de molienda y expresarla en porcentaje. [ 17 ] Por definición, la calidad de molienda es la capacidad de los granos de arroz para soportar la molienda y/o el pulido sin romperse y para producir una mayor cantidad de recuperación.
Calidad nutricional y culinaria
El componente nutricional del arroz es uno de los indicadores de calidad más importantes; el arroz es predominantemente un alimento rico en almidón, aunque también aporta cantidades útiles de proteínas y vitaminas, minerales, pentosanos y fibra . [ 19 ] La composición química (nutrientes) del grano de arroz varía considerablemente y depende de factores como la variedad de la planta (razas), las condiciones ambientales (es decir, la ubicación y la estación en que se cultiva), el tratamiento con fertilizantes, el grado de molienda y las condiciones de almacenamiento. El grado de molienda y los métodos de cocción influyen en la pérdida de cantidades significativas de nutrientes, por lo que la mayoría de las vitaminas y minerales se encuentran en las capas superficiales.
La calidad de cocción es otro criterio importante en lo que respecta a la calidad del arroz, ya que está influenciada por muchos factores como los métodos y el tiempo de cocción, la densidad aparente, las condiciones de almacenamiento, las variedades y los métodos de cultivo.
Las dos propiedades fisicoquímicas más importantes para la calidad de cocción del arroz son el contenido de amilosa y la temperatura de gelatinización.
Contenido de amilosa
Es otro factor importante en la calidad del arroz. Al igual que otros cereales, el arroz es una buena fuente de almidón, especialmente amilosa . Está compuesto por más del 80% de almidón, y a nivel molecular, el almidón contiene amilosa (cadenas lineales de glucosa de enlaces α (1–4)) y amilopectina (cadena ramificada de glucosa con enlace α (1–6). [ 4 ] En términos de amilosa, el arroz se puede clasificar como ceroso 0–2%, muy bajo 2–10%, bajo 10–20%, intermedio 20–25% y alto 25–32% (en base seca del arroz). [ 20 ] El contenido de almidón (amilosa) del arroz es un factor muy importante en el rendimiento del grano, el procesamiento y la palatabilidad .
Temperatura de gelatinización
La temperatura de gelatinización está relacionada con muchos factores, como el tiempo de cocción, el tamaño del gránulo y el tamaño molecular de la fracción de almidón; también se utiliza como criterio para clasificar el arroz en algunos países. Al igual que otros factores, también está influenciada por el entorno, como la temperatura de maduración, la genética y las variedades de arroz, así como el tiempo de cocción. [ 4 ] La temperatura de gelatinización está directamente relacionada con el contenido de amilosa; cuanto mayor sea la amilosa, mayor será la temperatura de gelatinización, por lo que el arroz con alto contenido de cera tiene una temperatura de gelatinización más alta que el arroz ceroso o con muy bajo contenido de cera. [ 21 ]
Clasificación y graduación del arroz
Los principales criterios utilizados por muchos países y molineros para clasificar el arroz son el grado de molienda, la apariencia (color), los granos dañados (rotos) y el porcentaje de granos harinosos. En Estados Unidos, el arroz se comercializa según tres propiedades principales: tamaño, color y estado (daño en los granos). Estas propiedades están directamente relacionadas con la calidad, el porcentaje de molienda y otras condiciones de procesamiento. [ 8 ] Todas las propiedades son importantes en la clasificación; por ejemplo, los granos harinosos no son deseables porque dan rendimientos de molienda más bajos después del procesamiento y se rompen fácilmente durante la manipulación.
El color y el grado de molienda son otros criterios que se utilizan principalmente para clasificar el arroz. Mediante estos criterios, el arroz se puede clasificar en cuatro clases principales: poco molido, ligeramente molido, razonablemente molido y bien molido. Otros factores que también se consideran en la clasificación del arroz son el peso específico, que se ha relacionado con el porcentaje de molienda, los granos vacíos, los granos inmaduros y una mayor cantidad de impurezas. El peso específico promedio del grano de arroz es de 56 kg/hL para el arroz largo, 58,5 kg/hL para el arroz mediano y 60 kg/hL para el arroz corto. [ 8 ] Grado y requisitos del arroz en EE. UU. [ 22 ]
Véase también
Referencias
- 1 2 Brooker, DB, FWBakker-Arkem y CWHall. 1992. Secado y almacenamiento de granos y semillas oleaginosas. Nueva York. Un libro de AVI, Van Nostrand Reinhold.
- ↑ Custodio, Marie Claire; Cuevas, Rosa Paula; Ynion, Jhoanne; Laborte, Alice G.; Velasco, Maria Lourdes; Demont, Matty (1 de octubre de 2019). "Calidad del arroz: ¿Cómo la definen los consumidores, la industria, los científicos de alimentos y los genetistas?" . Trends in Food Science & Technology . 92 : 122–137 . doi : 10.1016/j.tifs.2019.07.039 . ISSN 0924-2244 . PMC 6876681 .
- ↑ Bern, C., y TJ Brumm. 2009. Engaño en el peso específico del grano. Extensión Universitaria de la Universidad Estatal de Iowa. PMR 1005, octubre de 2009.
- 1 2 3 Henry. RJ, y PS Kettlewell. 1996. Calidad del grano de cereal. 1.ª ed. Londres, Reino Unido. Chapman and Hall.
- ↑ Mohammadi Shad, Z., y GG Atungulu. 2019. Decoloración del grano poscosecha y actividad fúngica en cultivares de arroz híbrido de grano largo, de línea pura y de grano medio, influenciadas por el ambiente de almacenamiento y el tratamiento antifúngico. Journal of stored products research . 81: 91–99. Disponible en https://doi.org/10.1016/j.jspr.2019.02.002
- ↑ Cornell, H. J., y Hovelling, A. W. 1998. Trigo: Química y utilización. Lancaster, Pensilvania. Technomic Publishing Company, Inc.
- 1 2 Pomeranz, Y. 1964. Química y tecnología del trigo (editado), St. Paul, Minnesota. Asociación Estadounidense de Químicos de Cereales.
- 1 2 3 Serna-Saldivar, SO 2012. Manual de referencia y procedimientos de laboratorio para granos de cereales. Serie de tecnología de conservación de alimentos. LLC NW. CRC Press. Grupo Taylor and Francis.
- ↑ Ram, MS, FE Dowell, L. Seitz y G. Lookhart. 2002. Desarrollo de procedimientos estándar para una prueba simple y rápida para determinar la clase de color del trigo. Cereal Chem . 79(2): 230–237.
- ↑ Samson, MF, F. Mabille, R. Chéret, J. Abécassis y MH More. 2005. Caracterización mecánica y fisicoquímica del endospermo vítreo y harinoso del trigo duro. Cereal Chem . 82(1): 81–87.
- ↑ Dowell, FE 2000. Diferenciación de granos de trigo duro vítreos y no vítreos mediante espectroscopia de infrarrojo cercano. Cereal Chem . 77(2): 155–158.
- ↑ Pomeranz, Y. 1987. Ciencia y tecnología modernas de los cereales. Nueva York. VCH Publishers, Inc.
- ↑ Gooding, MJ y WP Davies. 1997. Producción y utilización del trigo, sistemas, calidad y medio ambiente. Nueva York, EE. UU. Cab International.
- ↑ Ktenioudaki, A., F. Butler y E. Gallagher. 2010. Propiedades reológicas y calidad de horneado de variedades de trigo de diversas regiones geográficas. Journal of Cereal Science 51: 402-408.
- ↑ Muller, HG 1975. Cereal Chem.52 (3, II) 89r.
- 1 2 USDA. 2006. Subparte M – Normas de los Estados Unidos para el trigo. Grados y requisitos de grado para todas las clases de trigo, excepto el trigo mixto. Disponible enConsultado el 3 de marzo de 2013.
- 1 2 Singh, RK, US Singh y GS Khush, 2000. Arroz aromático. (ed). Nuevo Hampshire, EE. UU. Science Publishers, Inc.
- 1 2 3 4 Houston, DF 1972. ARROZ: Química y tecnología (editado), St. Paul, Minnesota. Asociación Estadounidense de Químicos de Cereales.
- ↑ Roy, P., T. Ijiri, H. Okadome, D. Nei, T. Orikasa, N. Nakamura y T. Shiina. 2008. Efecto de las condiciones de procesamiento en el consumo energético total y la calidad del arroz (Oryza sativa L.). Journal of Food Engineering 89: 343–348.
- ↑ Wrigley, CW 1995. (Editado). Identificación de variedades de granos alimenticios. Asociación Estadounidense de Químicos de Cereales, St. Paul, MN, EE. UU. AACC. Inc.
- ↑ Li, Y., FC Shoemaker, J. Maa, KJ Moon y F. Zhong, 2008. Relaciones estructura-viscosidad de almidones de diferentes variedades de arroz durante el calentamiento. Food Chemistry 106:1105–1112.
- ↑ USDA, 2009. Departamento de Agricultura de los Estados Unidos. Normas de los Estados Unidos para el arroz. Servicio Federal de Inspección de Granos. Disponible enConsultado el 16 de marzo de 2013.
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