Ciencias de los alimentos..

Ciencia de los Alimentos
Tema III: Introducción al estudio de los cereales y las
leguminosas.
Sumario: Estudio de los cereales.
• Breve introducción sobre los cereales en la historia de la
alimentación humana. Papel de los cereales en la
alimentación.
• Estructura del grano de cereal.
• Composición química de los cereales. Propiedades generales
de sus componentes: Proteínas, hidratos de carbono, lípidos,
vitaminas, minerales, otros componentes de interés.
• Valor nutrimental de los cereales.
• Algunos derivados importantes de los cereales.

Los principales cereales utilizados por el hombre en
su alimentación son:
• Trigo (Triticum vulgare)
• Cebada (Hordeum vulgare)
• Arroz (Oriza sativa)
• Maíz (Zea mays)
• Centeno (Secale cereale)
• Avena (Avena sativa).
• Otros como el Mijo (Panicum Miliaceum) y el Sorgo (Sorghum
vulgare y el Andropogum sorgum sudanensis).

TRIGO EN DIFERENTESGRADOSDE
MOLTURACIÓN

Gramíneas
cereales CERES
forma de vida nómada
vida sedentaria
Periodo Neolítico

El trigo y el centeno son adecuados para
fabricar productos de panadería,
especialmente pan, y se denominan “Cereales
Panificables”.
Los demás cereales se utilizan de otras formas,
por ejemplo en la elaboración de papillas,
productos para el desayuno, etcétera.

TRIGO: Principales áreas de cultivo del cereal en los
inicios de su domesticación.
• Irak: Hacia el año 6700 a.c. (Perteneció a la antigua
Babilonia)
• Delta del Danubio: Hacia el año 4000 a.c.
(Actualmente Bulgaria)
• Desembocadura del Rio Rin: Hacia 4000 a.c. (Reino
de Prusia hacia 1824, Alemania moderna)
• Toda Europa: Hacia el año 3000 a.c.
• Norte de China: Hacia 1200 a.c.

CEBADA: Principalesáreas de cultivo en los iniciosde su domesticación.
• Sumerios:Hacia el año 5000a.c.
• Asirios:Hacia el año 5000 a.c.
MAIZ: Principalesáreas de cultivo en los iniciosde su domesticación.
•Centro América y Sudamérica:Hacia el año 5000a.c
ARROZ: Principalesáreas de cultivo en los iniciosde su domesticación.
• Asia (Zona tropical suboriental):Hacia 5000 años antes a.c.
Mijo: Principales áreas de cultivo en los inicios de su domesticación.
• Zonas tropicales y subtropicalesde Asia y África. Los orígenes desu
cultivo se pierden en el tiempo.
Avena y Centeno: Eran consideradasmales hierbas de plantas cultivables,
por si mismas se establecieronen las regiones septentrionalescon climas
favorables,ya que su toleranciaa condicionesclimáticas adversases
superiora la del trigo y la cebada. El centeno y la avena se cultivandesde
hace unos 1000 años antes de Cristo.

Tipos de Granos de Cereales
Las gramíneas son plantas que poseen raíces fuertes y
fibrosas de las que emergen tallos relativamente rígidos. En
la base del tallo crecen ramas y hojas estrechas. Los cereales
destacan entre las demás gramíneas por la formación de
frutos relativamente grandes que se llaman “Cariópsides”,
cuyas cubiertas están soldadas a las semillas.
Los granos de cereal pueden ser clasificados en
la base de las características de la estructura
que cubre el grano en :

•Vestidos: Muestran una estructura de cubierta bastante
sólida, firmemente adherida al grano de cereal, lo cual los
protege de las acciones mecánicas externas.
Estos granos no deben ser consumidos con presencia de la
cubierta por los humanos, la misma es de tal dureza y
rigidez, que podría lesionar el tracto gastrointestinal.
Entre los granos de cereal vestidos se encuentran el arroz,
la cebada, y la avena.

• Desnudos: Muestran una estructura de cubierta un tanto
más suave que los granos vestidos, esta estructura también
está bien sujeta al grano de cereal, y la misma se elimina
durante el proceso de trillado del grano.
Estos cereales pueden ser consumidos por el humano con toda
su cubierta sin mayores complicaciones y problemas para la
funcionalidad del aparato digestivo, representando al mismo
tiempo una excelente fuente de fibra dietética.
Se encuentran entre los cereales de grano desnudo: El trigo, el
maíz, y el centeno.

Estructura del Grano de Cereal
En un corte transversal de un grano de cereal se pueden
observar tres partes claramente diferenciadas:
• Las cubiertas externas (Que están debajo de la cáscara
exterior o cascarilla): Estas son de carácter fibroso y en
ocasiones indigerible, se les reconoce por ser habitualmente
parte mayoritaria del “salvado” y están formadas por
varias capas que constituyen el pericarpio y la testa. En el
arroz, cebada la avena se encuentra otra capa más externa
denominada “Cascarilla”.
• El endospermo: Núcleo central del grano, está constituido
desde el punto de vista botánico por el endospermo amiláceo
(70% - 80%) y la capa de “Aleurona” que lo rodea y que
excepto en la cebada, es una mono capa (en la cebada esta formado por
varias capas).

• El Germen del grano (embrión): Se localiza cerca de la base
del grano, y se une al endospermo a través del escutelo. Suele
ser una fracción particularmente rica en lípidos y proteínas.
Composición química de los cereales
La composición química de los cereales es, en general, bastante
homogénea entre ellos según se puede observar en la tabla que
se presenta a continuación.
El componente mas abundante en los cereales es el almidón, y
de hecho, junto con las legumbres y las papas, son importantes
fuentes de este polisacárido. Sin embargo, su contenido difiere
de unos cereales a otros, encontrándose en menor cantidad en
la avena, la cebada, y el centeno, en los que aumenta el
contenido en otros hidratos de carbono, especialmente
polisacáridos no amiláceos (DISTINTOS DEL ALMIDON).

CORTE TRANSVERSAL DEL
GRANO DE MAIZ

Composición Química de los Cereales
% peso seco Trigo Centeno Maíz Cebada Avena Arroz Mijo
Agua
Proteína
Lípidos
Almidón
Otros
hidratos de
carbono
Fibra cruda
Minerales
13.2
11.7
-----
14.0(p)
2.2
59.2
10.1
2.0
1.5
13.7
11.6
1.7
52.4
16.6
2.1
1.9
12.5
9.2
3.8
62.6
8.4
2.2
1.3
11.7
10.6
2.1
52.2
19.6
1.6
2.3
13.0
12.6
5.7
40.1
22.8
1.6
2.9
13.1
7.4
2.4(p)
70.4
5.0
0.7
1.2
12.1
10.6
4.1
64.4
6.3
1.1
1.6
* (p) Valor promedio para las distintas variedades del cereal en particular.

En cuanto al contenido de agua, hay
que tener en cuenta que nunca puede
superar el 14% ya que en caso
contrario, el grano se enmohece
(Crecen hongos en los granos); por
ello el almacenamiento se debe
realizar en un lugar bien seco.

Contenido en algunas vitaminas de los cereales
mg/kg Trigo Centeno Maíz Cebada Avena Arroz Mi
Tiamina 5.5 4.4 4.6 5.7 7.0 3.4 4.
Niacina 63.6 15.0 26.6 64.5 17.8 54.1 48
Riboflavina 1.3 1.8 1.3 2.2 1.8 0.6 1.
Ácido
Pantoténico
13.6 7.7 5.9 7.3 14.5 7.0 12

En el grano de cereal los componentes químicos están
distribuidos de forma desigual, o sea, la distribución
de los mismos es heterogénea y la cantidad que
encontramos de estas sustancias depende de la parte
del grano de cereal que estemos analizando.

Así, el almidón se encuentra principalmente en el
endospermo amiláceo, al que da nombre, mientras la
capa de aleurona es rica en proteínas, vitaminas y
contiene cantidades apreciables de grasas; por tanto, el
contenido en proteínas, vitaminas y minerales en el
endospermo disminuye de afuera hacia el centro del
grano.
El salvado, que comprende además de las cubiertas del
grano, a la mayor parte de la capa de aleurona; contiene
cantidades importantes de minerales y vitaminas del
complejo B.

Es importante señalar que los procesos de
molienda del trigo, así como el
descascarillado y pulimentado del arroz,
que se verifican con la separación total o
parcial del germen así como del salvado,
suponen perdidas importantes de
minerales y vitaminas del grupo (B), así
como de una parte significativa de lípidos.

RepartodeMinerales yVitaminas(%)enlasFracciones
del Grano de Trigo
Fraccionesdel
grano
Minerales Tiamina Riboflavina Niacina Fosfato de Piridoxal Á
pan
Cubiertas
(Pericarpio) 7 1 5 4 12
Germen 12 64 26 2 21
Capa de
aleurona 61 32 37 82 61
Endosper
mo
amiláceo
20 3 32 12 6

• Capas del pericarpio Componentes:
Celulosa, lignina,hemicelulosa (Fibra dietética),
proteína, muy poco contenido de lípidos,vitaminas
y minerales.
Salvado
• Parte de la capa de aleurona Componentes:
Proteínas(30% de la proteína del grano), cierta
cantidadde lípidos, y particularmenterica en
vitaminasy minerales.
•Parte del germen y el escutelo Componentes:
Proteínas, hidratosde carbono, contiene el 30%del
total de los lípidosdel grano, así como cantidades
apreciablesde vitaminasy minerales.

Proteínas en los Cereales
Según su solubilidad, se distinguen en los cereales cuatro
fracciones proteicas; las cuales pueden ser extraídas de la
harina empleando diferentes solventes, clasificándose de la
siguiente forma:
• Albúminas: Solubles en agua.
• Globulinas: Solubles en solución salina.
• Proláminas: Solubles en solución de etanol al 70%
• Glutelinas: Solubles en soluciones ácidas y básicas.

Las albúminas y las globulinas derivan de los
residuos citoplasmáticos y de otras fracciones
subcelulares del grano, estas dos fracciones
contienen importantes enzimas.
Las prolaminas y glutelinas son proteínas de
reserva, y se almacenan en cuerpos proteicos
en el endospermo, y cada cereal posee en su
composición (1) o (2) proteínas mayoritarias
pertenecientes a estos dos grupos de proteínas

Nombredelasprincipales proteínasdelosdistintos
cereales
Fracción
proteica Trigo Centeno Maíz Cebada Avena Arroz Mijo
Albúmina Leucosina
Globulina Edestina Avenalina
Prolomina Gliadina Secalina Zeina Hordeina Gliadina Orizina Kafirina
Glutelina Glutenina Secalinina Zeanina Hordenina Avenina Orizenina

Según el tipo de cereal varía la
cantidad de proteína de cada uno de
los tipos mencionados en el cuadro
anterior.
El trigo es el que contiene la mayor
cantidad de prolamina, seguido de
cerca solo por el maíz.

En el centeno la fracción más
abundante es la albúmina, que está
en cantidades comparables a las de
la avena, y que sin embargo, es la
proteína minoritaria en el maíz.

En cuanto al contenido en
glutelinas, la avena y el arroz
se encuentran por delante del
trigo, siendo mucho menor en
el centeno, el mijo y el maíz

Gluten: Complejo proteico que se
forma al poner en agua la harina
de trigo o de centeno, el cual está
constituido mayoritariamente por
las proteínas gliadina y glutenina,
las cuales forman un enrejado
tridimensional a través de enlaces
disulfuro intermoleculares.

La estabilidad del gluten depende del
número de puentes bisulfuros formados,
lo cual depende a su vez del potencial de
oxido – reducción del medio donde se
forme el gluten. Medios oxidantes
favorecen la formación de puentes
bisulfuros, razón por la cual se emplea
vitamina ( C ) como mejoradora de las
masas panarias.

Tanto las prolaminas como las glutelinas son
proteínas con alto contenido de aminoácidos
ácidos, hidrófobos y aromáticos; la gran
proporción de estos últimos contribuye a la
insolubilidad de estas proteínas en agua.
La presencia de aminoácidos ácidos como el ácido
glutámico en cantidades significativas hacen que el
punto isoeléctrico de estas proteínas sea menor que
(7), dada la presencia de grupos carboxilos. Estas
proteínas tienen cantidades apreciables de cisteína
(aminoácido azufrado).

La proteína mayoritaria en el maíz es la zeína, una
prolamina constituida por dos cadenas
polipeptídicas unidas por puentes bisulfuros.
Esta proteína muestra un alto contenido en ácido
glutámico y ácido aspártico, es deficiente en lisina,
triptófano y metionina, los cuales son aminoácidos
limitantes para la proteína del maíz.
La proteína del maíz no contiene gluten y por esto
no sirve para panificación.

---------------------------------------------------------------------------------
Calidad Proteica
---------------------------------------------------------------------
Cereal Computo. Q (a.a) Limitante
---------------------------------------------------------------------
Maíz 49% Lisina
Trigo 52% Lisina
Arroz ~ 77% Lisina
---------------------------------------------------------------------

-----------------------------------------------------------------------------------------------
Calidad Proteica
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Mezcla (Cereal/Leguminosa) Computo. Q (a.a) Limitante
-----------------------------------------------------------------------------------------------
Maíz + Fríjol 80.4% Metionina
76.3 23.7
Maíz + Soja 86.2% Metionina
76.3
Arroz + Fríjol 91.4% Lisina
81.9 9.6
Arroz + soja 92.5% Lisina
81.9 10.5
*ComplementaciónDietética.

Algunas proteínas de los cereales tienen carácter
enzimático y pueden desempeñar un papel importante
en el procesamiento de los cereales. Algunas de estas
proteínas enzimáticas son:
• Amilasas (Conocidas también como diastasas):
Pueden ser alfa o beta amilasas, la acción catalítica
de las mismas produce azucares sencillos a partir del
almidón. Ambas enzimas actúan sobre los enlaces
glicosídicos alfa (1-4) del almidón, la alfa amilasa es
una endoglucosidasa que rompe dichos enlaces hacia
el interior de las cadenas polisacáridas del almidón,
su acción genera MALTOSA YGLUCOSA

Por otra parte la beta amilasa es una exoglucosidasa que ataca
el extremo no reductor del almidón, la acción de la beta amilasa
produce MALTOSA YISOMALTOSA.
La acción sostenida de las amilasas (tanto de la alfa como de la
beta) sobre el almidón, particularmente sobre la fracción
ramificada de AMILOPECTÍNA , produce un residuo
polisacárido ramificado conocido como DEXTRINA LIMITE el
cual es muy gelificante y recibe ese nombre como resultado de la
imposibilidad de su hidrólisis por la acción de las amilasas, las
cuales no rompen los enlaces alfa (1-6) presentes en la
amilopectína.

La actividad de la alfa amilasa aumenta durante la
germinación del grano de cereal, por lo que si se
favorece una germinación prematura por unas
condiciones de recolección adversas (humedades y
temperaturas altas) el almidón podría estar
demasiado degradado para el proceso de panificación.
• Proteinasas o proteasas: Estas son enzimas presente
en el germen de los cereales, en el caso particular del
trigo las mismas participan en el ablandamiento del
gluten por hidrílisis de los enlaces peptídicos durante
la fabricación del pan.

Lipasas:
Fitasas:
ácido fítico hexafosfoinositol
ANTINUTRITIVA

•Lipooxigenasas: Los cereales contienen
enzimas lipooxigenasas que pueden oxidar los
ácidos grasos polinsaturados presentes en el
cereal, también pueden oxidar los carotenoides
de forma lenta ocasionando la perdida del color
amarillo de las pastas alimenticias, por esta
razón se debe inactivar por calor.
--------------------------------------------------------------------------------------------------

Hidratos de Carbono
amilosa y
amilopectina
amilosa alfa (1 – 4)
amilopectina
alfa (1 – 4)
alfa (1- 6).
amilosa 75% de amilopectina
25% de

Los almidones de los cereales difieren en la
estructura microscópica de los gránulos y en
la relación amilosa/amilopectina, así como en
los pesos moleculares de los glucanos que los
forman, estas variaciones dependen del tipo
de cereal, de las variedades y el estado de
maduración del grano de cereal entre otros
factores.

gelatinizan
temperatura de
gelatinización

Otros hidratos de carbonó no amilaceos
Los cereales contienen otros polisacáridos distintos del
almidón, aunque el contenido de los mismos en el
endospermo sea muy inferior al del contenido de
almidón. Entre estos polisacáridos se encuentran:
Celulosa, hemicelulosa, pentosanos, beta - glucanos,
glucofructanos, arabinoxilanos.
Estos polisacáridos son constituyentes de la estructura
de las paredes celulares, por lo que abundan más en las
porciones externas del grano que en las internas. Estos
polisacáridos constituyen los principales componentes
de la “fibra dietética”.

Distribucióndeloshidratosdecarbonoenel
granode cereal (Trigo)
Polisacáridos Endospermo
amiláceo
Embrión Salvado
Pentosanosy
hemicelulosa 2.4 15.3 43.1
Celulosa 0.3 16.8 35.2
Almidón 95.8 31.5 14.1
Azúcares 1.5 36.4 7.6

Fibra dietética: Es aquella porción de
los alimentos que se resiste a la acción
de las enzimas responsables del
proceso digestivo, y que por tal razón
permanece inalterada tras la acción de
las mismas.

Entran en la composición de la fibra dietética una
amplia variedad de:
• Polisacáridos no amiláceos (Celulosa, hemicelulosa,
pentosanos, beta - glucanos, glucofructanos, arabinoxilanos)
• Ciertos oligosacáridos.
• Compuestos no glusídicos como polifenoles
naturales presentes en los alimentos.
• Complejos glucoproteicos no sensibles a la acción
hidrolítica de las enzimas digestivas.

Aunque las fibras dietéticas no realizan
una contribución energética sustantiva a
nuestro metabolismo ( situación esta que
se discute mucho en la actualidad), las
mismas tienen varias funciones
importantes:

Funciones de la Fibra dietética
• Modificación de la velocidad de transito del bolo
alimenticio y fecal a través del tracto gastrointestinal
• Incremento de la capacidad de retención de agua
del bolo alimenticio y las heces.
• Retención de moléculas orgánicas y sustancias
minerales.
• Fermentación bacteriana (Propiedad Prebiótica).
Ej: Yogurt Sveltly y Biobalance (rico en fibras
solubles fermentables por lactobacilos).

Las principales fuentes de fibra dietética son
los cereales y las leguminosas, en menor
proporción las frutas y verduras, las carnes y
productos cárnicos Así como la leche, el queso y
los productos lácteos no son fuente de fibra
dietética, a menos que les sea añadida de forma
intencional.

La fibra dietética se diferencia de la fibra
cruda en que esta última subvalora el
contenido real de fibra de los alimentos, ya
que durante la aplicación de esta técnica de
análisis en alimentos, los mismos son
sometidos a tratamientos con ácidos y bases
concentradas para disolver las sustancias no
componentes de la fibra dietética (proteínas,
almidón no resistente, y otras).

En realidad los alimentos no
experimentarían una situación de tales
condiciones en nuestro tracto
gastrointestinal, lo cual termina por
disolver sustancias que si forman parte
de la fibra dietética y que las drásticas
condiciones empleadas si las disuelven

Sin embargo las técnicas de análisis de “Fibra
dietética” son más suaves, y pretenden
reproducir de alguna manera las condiciones
del proceso digestivo a los cuales son sometidos
nuestros alimentos en nuestro aparato
digestivo, pretendiendo luego cuantificar los
restos no digeribles una vez que la digestión
Invitro a terminado.

Azucares y Oligosacáridos
En el trigo y otros cereales existen concentraciones
relativamente bajas de azucares simples y
oligosacáridos resultantes de la degradación del
almidón, por lo que los niveles de estos
compuestos aumentan durante la preparación de
la masa de cereal.
La riqueza de los granos de cereal en azúcar libre
es de 1 – 3%. Los oligosacáridos de la harina de
trigo y el centeno son la maltotriosa, la
maltotetrosa, la maltopentosa, y una muy pequeña
fracción de glucosa.

Lípidos en los Cereales
Los granos de cereales contienen cantidades relativamente
pequeñas de lípidos. El endospermo de la avena contiene
lípidos en cantidad mayor (6 – 8%) que el trigo (1,6%); por
tal razón, el contenido total de lípidos de la avena es mayor.
Los lípidos se almacenan preferentemente en el germen, que
en el caso del trigo y el maíz, sirven como fuente para la
producción de aceite, y también en la capa de aleurona. Por
ello, al fabricar la harina de cereal hay que separar el
germen del endospermo para evitar o al menos disminuir,las
reacciones de alteración de los lípidos al ponerse en contacto
con las lipasas y lipooxigenasas presentes en otras partes del
grano

Los lípidos más abundantes en los cereales son los
glicéridos de ácidos grasos, aunque también
contienen fosfolípidos y glicolípidos. Así, en el trigo,
el germen y la capa de aleurona son ricos en
triglicéridos, presentes en Esferosomas ,
predominando en al endospermo los fosfolípidos y
los glucolípidos. Los lípidos de los cereales no
difieren sustantivamente en su composición en
ácidos grasos, predominando en todos los casos el
ácido linoleico.

Como componentes menores de la
fracción lipídica de los cereales, se
encuentran los carotenoides y los
tocoferoles. El contenido de
carotenoides del maíz, según su
variedad, es del orden de 0.6 – 57.9
mg/kg, siendo sus principales
constituyentes la Luteina y Zeaxantina.

Sustancias Minerales
Alrededor de un 95% de las sustancias
minerales de los cereales están formadas por
fosfatos y sulfatos de potasio, magnesio y calcio.
Sin embargo, parte del fosfato se encuentra
formando parte del ácido fítico (Ácido Inositol
hexafosfórico). Es bueno señalar que el arroz
muestra una sorprendente cantidad de
silicatos formando parte de la estructura de la
cascarilla externa o cáscara del grano.

Sustancias Vitamínicas en Cereales
Los cereales contienen vitaminas del grupo (B) ( Tiamina,
Niacina, Riboflavina, Ácido pantoténico y Piridoxina)
distribuidas por todo el grano de forma desigual. Así:
• La tiamina se encuentra en el escutelo y la capa de
aleurona.
• La niacina en la capa de aleurona.
• La piridoxina se concentran en la aleurona y el germen y
muy poco en el endospermo.
• La riboflavina y el ácido pantoténico están distribuidos
con más uniformidad.

Esta distribución irregular de las vitaminas
(B) por el grano es la responsable de las
considerables diferencias de estas sustancias
en los productos de molturación (harinas,
pan, galletas, etc).
Las variaciones del contenido de un cereal
con respecto a otro son pequeñas, excepto
para la niacina, cuya concentración en la
cebada, el trigo, el sorgo y el arroz es muy
superior a la de la avena, el centeno, el maíz
y el mijo.

Algunas Consideraciones de Interés en Nutrición
El trigo, el centeno y la cebada pueden causar la enfermedad
celiaca en personas predispuestas genéticamente. Esta
enfermedad cursa con atrofia de la mucosa del intestino
delgado y la consiguiente mal absorción generalizada de los
Nutrimentos.
Parece que las responsables de la enfermedad son las
prolaminas de los cereales citados, que presentan una
composición aminoacídica semejante entre si con un
contenido en ácido glutámico y prolina superior al de los
demás cereales.
Los cereales contienen ácido fítico, sustancia antinutritiva que
disminuye la absorción de los minerales al formar compuestos
insolubles con el calcio y el hierro. Más del 90% del ácido
fítico se localiza en la capa de aleurona.

Una consideración toxicológica importante
Desde el punto de vista “Toxicológico” hay que
tener en cuenta el posible desarrollo de “mohos
u hongos” productores de Micotoxinas si el
almacenamiento de los cereales no ha sido el
adecuado. Estas toxinas son muy dañinas para
el organismo humano, y comúnmente
hepatotóxicas ocasionando también daños al
sistema renal (Nefrotóxicas). Algunas son
mutagénicas y cancerígenas.

ALGUNOS DERIVADOSIMPORTANTES DE LOS CEREALES
Harinas: Producto resultante de la molienda o molturación de
las semillas de cereales ( especialmente las de trigo, centeno y
maíz).
La composición de las harinas depende del “Grado de
Extracción” definido como la cantidad de harina obtenida a
partir de 100 kg de cereal, así a medida que aumenta el grado de
extracción, disminuye la proporción de almidón y aumenta el
contenido en componentes de las envoltura del grano
(Vitaminas, minerales y fibra dietética).
Pan: Es el producto perecedero resultante de la cocción de una
masa obtenida por la mezcla de trigo, sal comestible y agua
potable, fermentada por especie de microorganismos propios de
la fermentación panaria, como la levadura Saccharomyces
cerevisiae.

Pastas alimenticias: productos elaborados a partir de sémola y
semolina procedentes de harinas con un grado de extracción
inferior al 70% a las que se puede añadir huevo durante su
fabricación. Para la elaboración de pastas se emplean
fundamentalmente harinas obtenidas de trigos duros con alto
contenido de proteínas.
Arroz moreno: Resultante de someter al arroz pos-cosecha a
los procesos de secado, limpieza, y descascarillado. Este
conserva la capa de aleurona y la mayor parte del germen.
Arroz pulimentado: Resultante de someter al arroz pos-
cosecha a los procesos de secado, limpieza, descascarillado y
mondado o pulimentado. En este proceso se eliminan las capaz
que forman parte del salvado (aleurona, tegumento,
pericarpio), así como el germen ya sea da forma parcial o
total.

Arroz precocido: Es el arroz obtenido de colocar en remojo al
grano de dicho cereal una vez cosechado, y dejarlo
permanecer en estas condiciones por un periodo de 2 a 3
horas. Para este proceso el arroz se mantiene con la cascarilla,
posteriormente se somete dicho arroz a vaporización a 120º C
para que el grano alcance una humedad aproximada del 15%,
luego se descascarilla. Este arroz presenta un valor
nutricional superior al del arroz pulimentado, ya que durante
el proceso de remojo y precocción las vitaminas presentes en
las capaz externas del grano de arroz, migran hacia el
endospermo del mismo.

Maíz (Nixtamal): El proceso de Nixtamalización consiste
en mezclar una parte de maíz integral con dos partes de
solución de hidróxido de calcio (CaOH) al 1%. La mezcla se
calienta a 80ºC durante un lapso de 20 a 45 minutos, y luego
se deja reposar toda la noche.
Al día siguiente se decanta el líquido cocido, y el maíz
denominado nixtamal, se lava dos o tres veces con agua para
eliminar las cubiertas seminales, las pilorrizas, la cal sobrante
y las impurezas del grano. Este proceso ayuda a convertir en
digerible una buena parte de la Niacina presente en el grano,
la cual se encuentra unida a un carbohidratos (niacitín) o a un
péptido (niacinógeno).

Tortillas de maíz: Producto amasado en forma de
lámina plana circular, que se elabora a partir de masa
de maíz nixtamalizado.
Elote: Mazorca de maíz tierno con sus granos, el
mismo es utilizado en la elaboración de un buen
número de platillos típicos.
Grano de Malta: Grano de cebada germinado y luego
tostado a temperaturas controladas, y que es empleado
en la fabricación de cerveza y toda una variedad de
productos alimenticios.

Maicena: Elaborada como resultado de la
extracción del almidón desde el endospermo de los
granos de maíz.
Sirope de fructosa: Sustancia edulcorante
elaborada a partir de la hidrólisis del almidón, y la
posterior isomerización a fructosa de la glucosa
resultante de la hidrólisis.
Harina de maíz seca: Resultante la molturación
seca del grano de maíz posterior al secado del
mismo.

CEREALES PARA EL DESAYUNO
Bajo esta denominación se incluyen a una gran variedad de
productos alimenticios elaborados a partir de partes o el grano
completo de un cereal único, o de la mezcla de varios de ellos
como el trigo, el maíz, arroz, o la avena. Estos productos son
concebidos para su consumo en las primeras horas del día tras
el largo periodo de sueño nocturno.
Los cereales para el desayuno pueden tener forma de escamas,
copos, filamentos y gránulos. El cereal básico puede estar
enriquecido con azúcar, jarabe, miel o extracto de malta.
Aunque en general, todos los productos de cereales son
deficientes en el lisina, la carencia es mayor en los cereales para
el desayuno a causa de las alteraciones que tienen lugar en la
proteína al serles aplicadas altas temperaturas durante la
Extrusión.

El valor energético de los cereales para el desayuno suele ser
superior al del pan, debido principalmente a su menor
contenido de agua.
En cuanto al contenido vitamínico, hay que tener en cuenta que
la vitamina B1 se destruye prácticamente por completo
durante la obtención de los copos y escamas, sin embargo, estos
procesos tienen poco efecto sobre la riboflavina y la Niacina.
No obstante hay que tener en cuenta que la mayoría de los
estos productos están enriquecidos con hierro y vitaminas.

Tema III: Introducción al estudio de las leguminosas.
Sumario: Introducción al estudio de las leguminosas.
• Importancia de las leguminosas en la alimentación humana.
• Leguminosas de interés para el consumo humano.
 Definición y clasificación.
Estructura general del grano de leguminosa.
 Composición química, propiedades, y valor nutrimental de las
leguminosas.
 Algunas sustancias de especial interés en la composición de las
leguminosas. Factores antinutricionales.
Aplicaciones alimentarias, derivados, conservación y criterios de
calidad.

Las leguminosas en la alimentación humana
Cuando hablamos de leguminosas, nos referimos a las semillas
maduras, secas y limpias de especies de las familias
“papilionaceas y fabaceae ” perteneciente al grupo de las
“angiospermas”. Estasemillas están contenidas en Vainas.
Dentro de las leguminosas podemos diferenciar dos grupos
claramente distintos en función de su contenido Lipídico:
• Aquellas cuyo contenido de lípidos es elevado, y se
denominan “Leguminosas oleaginosas”.
• Aquellas cuyo contenido en grasa es más bajo o discreto, y se
denominan “Legumbres secas o sencillamente Leguminosas de
grano”
Cuando las legumbres secas o de grano se consumen en su
estado fresco, como ocurre el caso de los Ejotes o Habichuelas,
estas son consideradas como hortalizas o Legumbres frescas o
tiernas.

El consumo de legumbres es significativo en los países de la
zona mediterránea como Francia, Italia y España; y en un
número importante de países de América Latina, donde se
encuentra bastante extendido, constituyendo un alimento
esencial en la dieta de estos pueblos.
Algo similar ocurre en países asiáticos, en los cuales el frijol de
Soja se erige como columna vertebral de una gran cantidad de
platillos degustados por individuos de diferentes edades.
Las legumbres constituyen cultivos autóctonos adaptados a las
condicionesambientales,y contribuyenecológicamente como
fertilizantes naturales del suelo, debido al efecto resultantede
la simbiosis entre la raíz de la legumbre y bacterias del género
“Rhizobium”, lo que le permite absorber y fijar nitrógeno en el
suelo en cantidad importante

La utilización de las leguminosas para la
alimentación, tanto del ser humano como de los
animales, se remonta a tiempos inmemoriales.
Su composición las convierte en una importante
y económica fuente de proteínas vegetales, que
adquiere especial relevancia en aquellos países
en que la ingesta proteico - calórica es baja, y
donde han sido consideradas como “Carne de
los pobres”.

Actualmente las leguminosas no solo
tienen un interés nutricional, sino
también terapéutico, debido a los efectos
beneficiosos derivados de su consumo
frecuente, los cuales son palpables en
campos tan importantes como las
enfermedades cardiovasculares, la
carcinogénesis, y la diabetes.

per-se
fibra
dietética las saponinas isoflavonas
ácido fítico

Es aplicable en el término de “Legumbres Secas” o de granos a
los siguientes tipos de semillas:
• Judías, alubias, frijoles o porotos:
 Judía o frijol común (Phaseolus vulgaris L)
 Judía de España o escarlata (Phaseolus multiflorus wild)
 Judía o frijol lima (Phaseolus lunatus L)
 Judía o frijol de carilla o carita (Vigna sinensis L)
• Lentejas:
Lens esculenta moench.
• Garbanzo:
Cicer arietinum L.
• Guisante seco o chíncharo:
Pisum sativum S.
• Haba seca:
Vicia faba L.

• Soja o Soya:
Glycine max.
• Altramuz:
Altramuz blanco (Lupinus albus L)
Altramuz amarillo (Lupinus luteus L)
Altramuz azul (Lupinus angustifolius L)
Leguminosas oleaginosas:
• Cacahuate o Maní:
Arachis hypogaea.
• Soja o Soya:
Glycine max

Legumbressecas o leguminosasde grano

Estructura del grano de leguminosa
Las semillas de las angiospermas (plantas conflores),
grupo de plantas dentro de las cuales se encuentran las
leguminosas, constan de tres partes:
• Una cubierta externa, testa o tegumentos.
• Un endospermo, en el cual se encuentra
almacenado el material alimenticio para el
crecimiento y desarrollo del germen o
embrión. Las dimensiones del endospermo
dependerán del tipo de planta de que se
trate.
• Un embrión o germen.

 Cubierta externa:
 Testa, tegumento o
cubierta seminal.
 Endospermo
 Embrión:
 Hojas o hojuelas
primarias (tejido
meristematico
apical).
 Epicotilo.
 Hipocotilo.
 Plumula.
 Radicula.
 Estructuras de sujeción
a la vaina:
 Micropilo.
 Hilum.
 Rafe.

TESTA
Todas las leguminosas están rodeadas por
una cubierta llamada testa, la cual puede
tener muy distintas texturas y apariencia.
Es generalmente dura y está formada por
una capa interna y una externa de cutícula,
así como una o más, capaz de tejido grueso
que sirve de protección a la semilla.

TESTA
Estas características le confieren cierto grado de
impermeabilidad al agua y a los gases. Ello le permite
ejercer una influencia reguladora sobre el
metabolismo y el crecimiento de la semilla.
En muchas ocasiones se puede identificar en la testa
una cicatriz llamada Hilum o HILIO en la que
aparecen un conjunto de estructuras relacionadas
con la germinación y con la fijación de la semilla a la
VAINA o tallo de la planta, estas estructuras suelen
ser nombradas de diferente forma y son propias de
cada tipo de leguminosa.

ENDOSPERMO
Este tiene como función almacenar las
reservas alimenticias de las semillas de
leguminosas.
Las leguminosas se encuentra entre aquellas
semillas que presentan un endospermo bien
desarrollado, en ellas el endospermo se
encuentra seccionado en dos partes para
quedar distribuido entre los dos cotiledones,
los cuales a su vez contienen elementos del
embrión o germen de la semilla.

EMBRIÓN
El embrión es el origen de la raíz, hojas, y
tallo de la nueva planta. Este contiene una
gran cantidad de tejido Meristemático,
caracterizado por su gran capacidad de
reproducción y desarrollo, el cual es
responsable del crecimiento acelerado de
la nueva planta.

Composición Química de las semillas
de leguminosa
La composición química de las semillas de
leguminosas es semejante cualitativamente
entre ellas y variable en el contenido de las
diferentes sustancias para los distintos tipos
de granos.
En ocasiones las leguminosas suelen
contener compuestos orgánicos bioactivos
que son propios de una y no de todas ellas
(saponinas, isoflavonas, hemaglutininas,
etc).

ESTRUCTURA GENERAL DE LAS SAPONINAS
Sustancias de estructura compleja y naturaleza toxica, ampliamente difundida entre los
metabolitos secundarios de las plantas. Tienen propiedades detergentes similares a las
del jabón. Estructuralmente contiene una fracción hidrofílica (monosacáridos) y una
hidrofóbica de tipo esteroidal (isoprenoide).

Compuestos flavonoides de estructura heterocíclica y marcada actividad
biológica resultantes del metabolismo secundario de las plantas, cuyo consumo
genera beneficios a la salud en individuos sanos. Su consumo bajo la condición
de cursar ciertas patologías, debe ser indicado y vigilado estrictamente por el
medico.

Las cantidades de proteínas varían entre
el 16 y el 42% dependiendo del tipo de
grano de que se trate.
Los contenidos en hidratos de carbono
suelen ser más homogéneos para las
diferentes leguminosas, con cantidades
que varían entre 50 y 60%.

Sin embargo no sucede lo mismo con
el contenido de lípidos presentes en
las distintas leguminosas, los cuales
pueden fluctuar entre el 1 y el 20% ,
y las características de composición
de la fracción lipídica de la semilla
no es frecuente hallarla en otras
partes de los tejidos vegetales.

Las leguminosas suelen ser importantes
fuentes de minerales, y entre los
componentes fundamentales de este grupo
se hayan el Ca , el Fe , y el Mg, sin dejar de
mencionar que pueden contener cantidades
nada despreciables de otros
microelementos minerales, lo cual responde
a alas concentraciones de los mismos en el
suelo donde crece la planta.

Además, muchas semillas presentan distintos
tipos de compuestos secundarios del
metabolismode lasplantas, cuyapresencia ytipo
son muy variables (flavonoides, saponinas,
pigmentos).
En general se puede decir que las proteínas que
se encuentran en las semillas difieren de forma
relativa en su composición química y propiedades
con respecto a las proteínas presentes en otras
partes de la planta, pero todas son
particularmente deficientes en Metionina.

Valor nutrimental de las
leguminosas
El valor nutritivo de los alimentos depende de:
• Sus componentes, es decir, de la cantidad y calidad
de los nutrientes.
• Así como de la presencia o ausencia de sustancia o
factores antinutritivos (FAN) que afecten su
utilización biológica: (digestibilidad,
biodisponibilidad , absorción y metabolismo).
• La presencia de sustancias tóxicas propias del
alimento o resultantes de la contaminación externa.

En ese sentido, el valor nutritivo de las
leguminosas se atribuye fundamentalmente a su
elevado contenido en proteínas, aunque también
pueden ser buenas fuentes de hidratos de
carbono, lípidos, minerales y vitaminas.
Algunos autores clasifican estas semillas en:
• Granos amiláceos: Cuando el componente
principal es el almidón.
• Granos proteaginosos: Cuando destacan por su
contenido proteico.
• Granos oleaginosos: Si poseen una alta
proporción de grasa.

La clasificación anterior es
consistente con las características de
la composición química que muestran
las leguminosas, pero al mismo
tiempo crea la situación de no ser
totalmente excluyentes, posibilitando
que varias leguminosas queden
incluidas en más de un grupo.
Ej: La Soya es de alto contenido proteico y al
mismo tiempoparticularmente rica enlípidos

Las leguminosas se han considerado
tradicionalmente excelentes fuentes de
proteínas vegetal. Las cantidades de este
nutriente en las leguminosas habituales en
nuestra alimentación pueden oscilar entre el
17% (judías o frijoles) y el 42% (soja).
En las leguminosas las proteínas
mayoritarias son las albúminas, las
globulinas. Las proteínas se encuentran
distribuidas de la siguiente forma en el
contenido proteico total del granos

• Globulinas (60-70%): Son proteínas de
almacenamiento o reserva. Por centrifugación
podemos separar diferentes fracciones que
reciben distintos nombres dependiendo del grano
de leguminosa de que se trate (Vicilina y legumina
en las habas y guisantes, conglicina en la soja,
sariquidina en el cacahuate).
• Albúminas (4-20%): Esta fracción contiene la
mayoría de las enzimas e inhibidores enzimáticos
presentes en las semillas de leguminosas. Estas
proteínas se denominan legumelina en las habas y
los guisantes, faseolina en las alubias o frijoles.

• Glutelinas (10–20%): Estas proteínas
conjuntamente con las prolaminas, no muestran una
gran representación en la distribución de las
diferentes fracciones proteicas de las leguminosas.
• Prolaminas (5 – 10%): Esta fracción proteica es la
de menor proporción en la constitución de las
leguminosas, y unida a las glutelinas, constituyen un
elemento diferenciante respecto a los cereales, en los
cuales las mismas representan una muy buena
proporción de la composición proteica general del
grano.

El valor biológico de estas proteínas de origen
vegetal viene condicionado por niveles
relativamente bajos de aminoácidos azufrados,
como la metionina y la cisteína. Por ello, cuando
coinciden con los cereales en la alimentación,
que aportan proteínas complementarias, se
consigue que la calidad de la proteína de la dieta
aumente conjuntamente su valor biológico.

Hidratos de Carbono
El contenido en glúcidos de las legumbres
oscila entre 26 -29% para el grano de frijol
de soja (grano que menor proporción posee, lo cual es
consistente con los niveles de lípidos y proteínas presentes en
el), y entre 50 y 60% para el resto, siendo
normalmente el almidón el glúcido
mayoritario en estos granos.

OTROS HIDRATOS DE CARBONO
Otros hidratos de carbono, como la celulosa, la
hemicelulosa, la pectina y otros, en cantidades variables,
proceden de las paredes celulares de la semilla, no son
digeribles y forman parte de la fibra dietética.
Mientras que algunos oligosacáridos del tipo de los α-
galactósidos también presentes como son la rafinosa (tres
monosacáridos), la estaquiosa (cuatro monosacáridos), y la
verbascosa (cinco monosacáridos), son importantes
factores de flatulencia, al ser fermentados por la flora
intestinal, y provocar como resultado Meteorismo. Estos
oligosacáridos pueden estar ausente en algunas legumbres,
pero normalmente los valores de sus contenidos oscilan:
• Rafinosa 0.2 – 1.9 g/100 g
• Estaquiosa 0.2 – 5.2 g/100 g
• Verbascosa 3 – 4.1 g/100 g

FACTORES DE FLATULENCIA O METEORISMO
La mucosa intestinal no posee actividad del enzima
Alfa-Galactosidasa y por tal razón no son hidrolizados
los carbohidratos del tipo de los Alfa-galactosidos y por
lo tanto no pueden ser absorbidos y por tanto estos
compuestos pasan a la parte baja del tracto intestinal
(colon) donde presumiblemente son atacados por
bacterias anaerobias que los metabolizan y producen
Dióxido de carbono e hidrogeno, dos de los principales
gases de la flatulencia. (también Metano)

GLUCOSA-GALACTOSA-FRUCTOSA-GALACTOSA

VERBASCOSA
GALACTOSA-GALACTOSA-GALACTOSA-GLUCOSA-FRUCTOSA

Lípidos
El contenido en grasas de las leguminosas es
normalmente bajo para la mayoría de los
granos ( entre 1 y 6%), pero el rango de
variación es bastante amplio ( entre 1 y
20%); granos como los Altramuces pueden
llegar a tener hasta el 15%, la soja (17 –
20%), y el caso particularmente significativo
del cacahuate con contenidos en grasa entre
el 40 y el 50%, estas leguminosas son
consideradas oleaginosas.

En general, las leguminosas de
consumo habitual aportan pequeñas
cantidades de lípidos, pero los
mismos son de buena calidad, siendo
los ácidos grasos predominantes el
oleico (11 – 15%), el linoleico (25 –
63%) y el linolénico (1 -27%), cuya
naturaleza insaturada incide en las
propiedades nutritivas y
bromatológicas de estas semillas.

Vitaminas y Minerales
La presencia de minerales y vitaminas en las leguminosas
está sujeta a variaciones entre las diferentes especies. En
general, se admite que son buena fuentes de vitaminas del
complejo B, en concreto de tiamina, niacina y ácido fólico.
Tiene importancia la tiamina, que se encuentra en cantidad
superior a muchos cereales y productos de origen animal
(0.30 – 1.30 mg/100g). Además, presentan un alto contenido
de riboflavina (0.14 – 0.76 mg/100g). La niacina destaca en
las leguminosas oleaginosas, soja y cacahuate (1.3 – 2.6
mg/100g), así como la vitamina B6.

El contenido de vitamina C en las leguminosas es escaso,
y desaparece durante el almacenamiento y la cocción,
aunque algunos autores señalan indicios de esta vitamina
en la soja, y a niveles de muy pocos miligramos en habas,
judías, y lentejas (inferiores a 10 mg).
Entre las vitaminas liposolubles, podemos indicar que el
frijol mungo o pinto es rico en provitamina ( A), la cual
está presente también en guisante, haba y soja. La
vitamina (E) se encuentra en proporción elevada en la
soja y el cacahuate.

Minerales
Entre los elementos minerales el mayoritario es el potasio (586 –
1.830 mg/100g), seguido del fosforo (250 – 657 mg/100g), el
sodio se encuentra en baja proporción (1 – 40 mg/100g) y los
metales alcalinoterreos: calcio y magnesio, en cantidades
parecidas (45 – 290 mg/100g el primero y 80 – 247 mg/100g el
segundo).
De los microelementos, destaca el hierro (2.2 – 12.5 mg/100g),
manganeso (1.02 – 1.85 mg/100g) y cobre (0.11 – 1.20
mg/100g).
Sin embargo, existe además un compuesto, el ácido fítico, que es
un factor antinutritivo, ya que puede impedir la normal
absorción de algunos minerales como el calcio o microelementos
como el hierro, el cobre o el zinc.

Compuestos Indeseables
Ya se han mencionado la importancia de considerar la
presencia en las leguminosas de los factores de
flatulencia y el ácido fítico, pero estos nos son los
únicos compuestos químicos a tomar en consideración.
Además la reducción de la presencia de estos factores
en las semillas de leguminosas puede alcanzarse por
selección genética o por diferentes tratamientos físicos,
químicos o biológicos.

La ingestión de leguminosas en estado
crudo como única fuente proteica se ha
relacionado con una serie de alteraciones
fisiológicas, metabólicas e inmunológicas,
asociada con la presencia en las mismas
de Factores Anti-Nutritivos (FAN) y ciertas
sustancias declaradamente tóxicas.

Sin embargo, salvo en casos excepcionales y en
situaciones muy específicas, la presencia de
estas sustancias es de poca importancia, ya que
por un lado las variedades habitualmente
utilizadas para consumo humano contienen
cantidades pequeñas de las mismas, y por otra
parte los procesos culinarios de remojo y cocción
destruyen la mayor parte estos factores por ser
los mismos Sustancias Termolábiles

Algunos compuestos tóxicos y factores antinutricionales(FAN)
presentes en las leguminosas
• Fitohemaglutininas o lectinas: Presentes en algunas
leguminosas. Son glicoproteínas capaces de unirse a
carbohidratos y proteínas de las membranas de las
microvellosidades intestinales y un alto poder para aglutinar
células.
Estas proteínas son capaces de provocar una reducción del
transporte de nutrientes a través de la pared intestinal,
hipertrofia de la mucosa, inhibición de las hidrolasas del borde
en cepillo, precipitación de eritrocitos POR AGLOMERACIÓN
eritrocitaria y alteraciones del sistema inmunitario.

Algunos compuestos tóxicos y factores antinutricionales
(FAN) presentes en las leguminosas
•Inhibidores de proteasas: Sustancias que se encuentran en la
fracción proteica de las leguminosas, se caracterizan por su
capacidad de inhibir la acción de enzimas digestivas como la
tripsina y la quimiotripsina. Como consecuencia, las proteínas no
son digeridas adecuadamente, lo que afecta la disponibilidad de los
aminoácidos. Además, el páncreas ve alterada su función en
presencia de estos inhibidores y muestran hipertrofia e hiperplasia.

• Taninos: Comprende un amplio grupo de compuestos fenólicos
capaces de unirse a enzimas y a otras proteínas por puentes de
hidrógeno, formando compuestos insolubles, y resistente a la
acción de las enzimas digestivas en animales monogástricos
como el hombre. Son responsables de la disminución en la
digestibilidad de las proteínas, disminución en la utilización de
los aminoácidos azufrados, así como de la disminución de la
absorción intestinal de azúcares.
• Saponinas: Constituyen un grupo diverso de sustancias
caracterizado por la presencia de un grupo esteroideo o
triterpeno denominado aglicona, unido a una o más moléculas de
azúcar. Entre las propiedades que se les atribuyen podrían
citarse la producción de hemólisis y la alteración de la
permeabilidad del intestino. En la actualidad se discute la posible
toxicidad de estas sustancias para el ser humano, y además se
presumen algunos beneficios en la reducción del colesterol
sanguíneo y algunos tipos de cáncer

• Ácido fítico: El Hexafosfo inositol está asociado con la
disminución de la biodisponibilidad de minerales tales como el
calcio, cinc, magnesio, cobre y hierro.
• Algunos aminoácidos tóxicos: Producen latirismo como
resultado del consumo de algunas especies de leguminosas que
contienen algunos aminoácidos tóxicos (Mediterráneo, Asia
Menor, Norte de África e India). Estos aminoácidos pueden
provocar lesiones del tejido óseo, del sistema nervioso central.
Las lesiones parecen estar asociadas con la inhibición de una
enzima aminoóxidasa. Ejemplo de aminoácidos tóxicos en
leguminosas:
 ß-N-oxalyl-L-alpha-beta-diaminopropiónico (conocido como ODAP o
BOAA).
 L-diaminobutírico (homologo de la Ornitina): bloquea el ciclo de la UREA
(Enzima ornitina transcarbamilasa) y provoca la muerte por acumulación de
amoniaco en el organismo
 ß-N--L-glutamino aminopropionitrilo.

Vicina, convicina, divicina, isouramilo y L-dopa
fabismo
glucosa – 6 – fosfato
deshidrogenasa glutatión reductasa

UNIDAD BASICA ESTRUTURAL DE LOS POLIFENOLES HIDROLISABLES

Aplicaciones alimentarias y derivados de las leguminosas
Las leguminosas se han utilizado, en función de su composición y propiedades:
• Como ingredientes de las dietas o piensos compuestos para animales.
• En la obtenciónde aceites vegetales.
• En la preparaciónde concentrados(50-70%de proteínas)y aislados
proteicos (85-90%de proteínas)(soja).
• En la preparaciónde alimentos para comidas vegetarianasy de regímenes
especiales.
• En la preparaciónde harinas de leguminosas.
• En la elaboraciónde leches y quesos vegetales (tofu). (Soja).
• Como extensores en la industria cárnica(soja).
• En la obtenciónde lecitina (fosfolípido)empleados en la industriade los
alimentos.

Tema IV: Introducción al estudio de
Frutas y Vegetales
• Introducciónal estudio de las frutas y vegetales.
• Importancia de las frutas y vegetales en la alimentaciónhumana.
• Clasificaciónde las frutas y vegetales.
• Características de los tejidos de las plantas comestibles.
• Composiciónquímica de las frutas y vegetales.
• Valor Nutricionalde frutas y vegetales.
• Cambios poscosecha de frutas y vegetales (Frutas climatéricas y No
climatéricas)

IMPORTANCIA DE LAS FRUTAS Y
VEGETALES EN LA ALIMENTACIÓN
HUMANA
El desarrollo evolutivo de la especie humana
esta estrechamente unido al consumo de frutas
y vegetales, de hecho uno de nuestros mas
antiguos antepasados el “Australopithecus
aferensis” con forma de vida semi-aborea, tenia
como elementos esenciales de su alimentación
a los frutos, hojas y semillas de las plantas que
constituían su hábitat (aproximadamente 4.8 millones de
años)

Reconstrucción del rostro de la Niña Selam, 100
000 años más antigua que Lucy. Fue descubierta
por el antropólogo etíope Zeresenay Alemseged
(1969)

A pesar de con el transcurso del tiempo, y como
resultado de estrategias adaptativas en respuesta a
los cambios ambientales, la especie humana fue
incorporando a su alimentación productos de origen
animal que significaron un impulso evolutivo al
desarrollo del cerebro y a la estructura corporal en
general, tanto por el aporte en nutrientes (mayor riqueza
en aminoácidos fundamentalmente esenciales) que estos brindaban,
como por la necesidad de desarrollar físicamente el
cuerpo para las actividades de caza.

La especie humana no elimino
completamente el consumo de
vegetales de su dieta, muy por el
contrario lo integro a la ingestión de los
nuevos alimentos de origen animal,
para de este modo conformar en lo
esencial los rasgos del Patrón de
Alimentación Omnívora que caracteriza a
nuestra especie.

Estepatrón de alimentación nos convierte
en seres vivos menos especializados y mas
adaptados al siempre cambiante medio
ambiente en cuanto a la alimentación se
refiere,alcontarennuestracomidaconuna
amplia y variada fuente natural de alimentos,
dedistintasprocedenciaycaracterísticas.

Las frutas y hortalizas constituyen una parte importante de nuestra dieta, y se
consideranbuenos alimentos,reconocidosfundamentalmentepor:
• Su elevado aporte de vitamina “C”.
• Aporte de ácidofólico.
• Aporte de fibra dietética (soluble e insoluble).
• Gran cantidad de agua en su composición.
• Aportadoresdepigmentosyotrassustanciasbioactivasconcapacidad
antioxidante, cardiosaludable y antimutagénica (clorofilas, carotenoides,
flavonoides,tocoferoles,antocianinas,betalainas,polifenoles,etc).

LEGUMINOSAS Y
OLEAGINOSAS
VEGETALES HORTALISAS
NO VERDES
VERDURAS
CEREALES
FRUTOS
FRUTOS SECOS
FRUTOS CARNOSOS O
FRUTAS

El código alimentario español
designa con la denominación
genérica de hortaliza “Cualquier
planta herbácea hortícola (cultivable en
huertas), que puede utilizarse como
alimento ya sea en estado crudo o
cocinado”.

La palabra hortaliza se utiliza
para designar una planta, o parte
de la misma, comestible cocida o
cruda como parte principal de una
comida, como platillo secundario o
comoalimentoparaabrirelapetito.

Hortalizas
• Plantas hojosas: Lechuga, col, acelga, apio,
cilantro.
• Raíces y tubérculos: Zanahorias, papas, betabel,
camote, jícama, rábano, nabo.
• Tallos: Espárragos, puerros.
• Flores: Coliflor, brócoli, flor de calabaza y
alcachofa.
• Frutos: Tomates, Chayotes, ajíes o chiles,
berenjenas y pepinos.

La denominación de verdura distingue
a un grupo de hortalizas en las que la
parte comestible está constituida por
sus órganos verdes (hojas tallos o
inflorescencias), e incluye también las
leguminosas frescas (frutos y semillas
no maduros de las leguminosas, Ej:
Ejotes).

El vocablo verdura es más 'popular'
que 'científico', su significado varía de
una cultura a otra.
Desde el punto de vista culinario, son
las plantas comestibles que poseen
un sabor no-dulce (salvo algunas
excepciones: betabel, chirivía, zanahoria)
se consideran verduras.

VERDURAS
Desdeelpuntodevistabotánicosetrata
de un grupo muy diverso en el que se
encuentran representadas familias muy
diferentes, así como distintas partes de
las plantas: frutos, hojas, tubérculos,
raíces yflores.

Las principales verduras proceden de los diferentes continentes (según J.R.
Harlan[1] ):
Suroeste de Asia
ajo, remolacha, zanahoria, coles, lechuga, nabos, cebollas, perejil, puerro,
guisantes, rábano.
África
ñame, gombo, calabaza de peregrino, caupí.
Europa
apio.
China del Norte
col china, pepino, calabaza blanca, berenjena de Japón, jengibre, judía azuki,
nabo asiático, rábanos chinos.
Sureste asiático
berenjena, ñame, taro.
América del Norte - (México)
judía de Lima, mandioca, batata o camote, judía verde.
América del Sur - (Andes)
calabaza, judía verde, judía de Lima, pimiento, patata o papa, quínoa,
tupinambo.

Clasificación según su parte comestible
Se pueden clasificar las diferentes verduras por la parte de la planta dedicada a la
alimentación o que es comestible. Así, las verduras normalmente proceden de:
•Bulbos: ajos, cebollas, colirrábanos, hinojo
•Brotes: alfalfa, germinadode soya.
•Fruto: berenjena,calabacín, calabaza, pepino,pimiento,
•Hoja: acedera,acelga,apio,borraja,cardo,cualquiervariedaddecol,escarola,
espinaca, lechuga
•Inflorescencia: alcachofa, brócoli,coliflor
•Raíz: nabo, rábano,zanahoria, yuca, Chirivia.
•Semillas: guisante, habas, judía verde, frijoles.
•Tallo: puerro,espárrago
•Tubérculo:patatas(papas),camote (batatas),ñame.

Okra, Gumbo, Ñajù, Ají turco, Calalú, Quimbombó y Gombo

YUCA
CAMOTE
MALANGA O MACAL
ÑAME

FRUTOS
Desde el punto de vista botánico un
fruto es el ovario maduro de una flor,
incluyendo la semilla (o semillas) y
cualquier parte de la flor que quede
adherida al mismo.

FLOR FECUNDADA QUE HA INICIADO LAS
TRANSFORMACIONESPARACONVERTIRSEEN
FRUTO

TIPOS DEFRUTOS
Se conocen cientos defrutos diferentes y
cadaunopuedeexistirenunavariedadde
formas. Por ejemplo, existen mas de 6000
variedades diferentes de Manzanas, la
totalidaddeloscualesseoriginarondelos
manzanossilvestresagrios,Maluspumila y
Malus silvestris

Traslapolinizaciónyfecundación
delosóvulosseproducenlas
semillasyelovarioexperimenta
unaseriedetransformacionesque
afectantambiénasusórganos
accesoriostodoelloculminaconla
aparición de una estructura
denominada FRUTO.

El fruto es un órgano que encierra
las semillas en el interior y que sirve
para su diseminación, es el resultado
del proceso de la fecundación,
crecimiento y maduración del Ovario
de la planta. Al proceder de una flor
es, por tanto, una estructura
exclusiva de las angiospermas.
(Definición botánica)

FRUTAS
Es el conjunto de frutos comestibles que se
obtienen de plantas cultivadas o silvestres,
pero a diferencia de los otros alimentos
vegetales (hortalizas ,cereales y
leguminosas) las frutas poseen un sabor y
aroma intensos, y presentan unas
propiedades nutritivas diferentes, por ello la
fruta suele tomarse como postre fresca, o
cocinada. Conviene comerlas cuando están
maduras. (Definición de fuertes raíces gastronómica*)

PARTES GENERALES DE LOS FRUTOS
O Ex

TIPOS DEFRUTOS
Porsu funcióncomo portadordela
semilla:
Frutos dehiscentes: Se abren y sueltan las semillas.
Frutos indehiscentes: al no abrirse
deben experimentar una serie de
procesos (marchitamiento de la
pulpa, ingesta por parte de un
animal, etc.,) para liberar la semilla

ATENDIENDO AL DESARROLLO DEL MESOCARPIO:
Frutos secos: En estos las células se
transforman en fibras y se produce una pérdida
progresiva de agua (por ejemplo la avellana,
nuez, castañas, pistaches, etc)
Frutos carnosos: En los que las células aumentan de
tamaño e incrementan en su composición diversas
sustancias disueltas en especial azúcares con lo que la
fruta adquiere un aspecto turgente (por ejemplo: el
melocotón, el durazno, el kiwi, la manzana, etc)

Según las características Físicas de las
tres capas que forman el fruto: (Endocarpo,
Mesocarpo y Exocarpo)
Frutos en pomo o de pepita: tienen un núcleo dividido en
compartimientos que contienen a las semillas y esta rodeada por
una masa carnosa yfirme. Ejemplos: pera, manzanas, membrillo,
chicozapote oníspero.
Las Drupas: mesocarpo carnoso, coriáceo o fibroso que rodea
un endocarpo leñoso (“carozo” o, más comúnmente, “hueso”)
con una sola semilla en su interior. Tienen un hueso o nuez
embebido en una carne comestible. Son frutos que contienen
una semilla rodeada por una dura capa leñosa que juntos
forman el hueso, ejemplo: ciruela, durazno o melocotón,
mango, cereza, lichi, rambután, nogal, nuez y aceituna,
constituyen ejemplosobvios.
El Cocose le considera una Drupa

La zarzamora, la frambuesa y la fresa se agrupan
generalmente como frutos blandos, pero a pesar de su
denominación No son Bayas.
Las dos primeras son Drupeolas o Polidrupas, esto es
un agregado de varias Minidrupas fijadas a la parte
hinchada o receptáculo del tallo del fruto.
Lasfresas son falsos frutos (son un conjunto de aquenios), los
verdaderos frutos son los aquenios o pepitas adheridos a la
parteexterior delfruto,esteestambiénelcasodelHigo
La Morase le considera como un
fruto múltiple(Polidrupa)

Bayas: Fruto de endocarpo carnoso Tienen semillas
encerradas en una pulpa. Ejemplos: las uvas, las naranjas,
limones, limas, toronjas, tomates, grosellas, plátanos, la
guanábana,la anona, chirimoya,guanábana, elpimiento,la
berenjena y la piña (fruto múltiple)
La Guanábana, Chirimoya yAnonason un
conjunto de bayas agregadas

El hesperidio es una variación
del endocarpo para algunas
bayas. Es típico de las plantas
cítricas. Son cítricos: la
naranja, el limón, la mandarina,
la lima y la toronja o pomelo.

En este tipo de frutos el epicarpio o
exocarpio es glanduloso y de color
amarillento o anaranjado cuando el
fruto está maduro; el mesocarpio es
blancoy esponjoso,y elendocarpio,la
parte comestible, posee pelos o
pequeños sacosjugosos.

Exocarpo o
pericarpo
Baya (Tipo Hesperidio)
Mesocarpo
Endocarpo

Granada (Punica granatum) Fruta tipo baya
globular con corteza coriácea y semillas envevidas
en glóbulos tipo gel llamados “sarcotestas”

Tamarindo (Tamarindus indica L) Dicotiledoneade la Familia
Fabaceae (leguminosa)Semillas rígidas cubiertas por una pulpay
resguardadas en una vaina. La Pulpade coberturaes muy acida
cuando el fruto esta verde y agridulce cuando esta maduro

Fruto de Tuna (Opuntia ficus-indica) Fruto tipo baya que se forma a
partir de la inflorescencia fecundada de la planta Opuntia perteneciente a la
familia de las Cactáceas.

Rambután, Mamon o Mamoncillo Chino (Drupa)

Litchi (Litchi chinensis) Fruta tipo drupa

Guaya, Mamoncillo o Mamon (Drupa)

Pitahaya o Fruta del Dragón (Baya)

. Árbol del Cacao (Theobroma cacao) su nombre viene de la lengua Nahua .El
fruto es una baya denominada maraca o mazorca, que tiene forma de calabacín
alargado, se vuelve roja o amarillo purpúrea y pesa aproximadamente 450 g cuando
madura (de 15 a 30 cm de largo por 7 a 12 de ancho). Un árbol comienza a rendir
cuando tiene 4 ó 5 años.

kiwi, lulo o actinidia (Actinidia deliciosa) es una planta trepadora originaria de las laderas
del Himalaya, en el sur de China, introducida en Nueva Zelanda en 1904. El fruto es una baya
oval de unos 6,25 cm de largo, con piel delgada de color verde parduzco y densamente cubierta
de unos pelillos rígidos y cortos de color marrón.

MARAÑON, ANACARDO DEL BRASIL, CAJU, NUEZ DE LA INDIA, MAREY
El fruto consta de dos partes: el pseudofruto y la nuez. El pseudofruto o
Fruto accesorio es el resultado del desarrollo del pedúnculo en una
estructura carnosa característica de esta planta que se desarrolla y madura
posteriormente a la nuez. Su uso está relacionado con la fabricación de
mermeladas, conservas dulces, jaleas, gelatinas, merey pasado, merey seco,
vino, vinagre, jugos, etc

MARAÑON
Cabe destacar que el pseudofruto, cuya corteza es de color magenta o rojizo al
madurar, y su pulpa es de color amarillo naranja, tiene un sabor
extremadamente agrio, dulce y astringente, además es muy jugoso.
El fruto real es la nuez, es una drupa localizada en la parte externa del pseudofruto
y adyacente a este. Es de color gris con forma de riñón, duro y seco de unos 3 a 5 cm,
en donde se aloja la semilla.
En el pericarpio de la nuez, específicamente en el mesocarpio, se aloja una resina
fenólica sumamente cáustica, de color café oscuro y sabor picante denominado
cardol, el mesocarpo contiene entre sus componentes ácido oleico (C18H34O2) en un
55 a 64% y linoléico de 7 a 20% básicamente, además, es muy aplicado en la
industria química para la producción de materiales plásticos, aislantes y barnices.
En la medicina es utilizado como materia prima para crear medicamentos y utilizado
por las industrias en todo el mundo como componente de productos para insecticidas,
pinturas, etc.

Nuez de la India
Valor nutricional por cada 100 g
Energía 550 kcal 2310 kJ
Carbohidratos 30.19 g
• Azúcares 5.91 g
Grasas 43.85 g
Proteínas 18.22 g
Tiamina (vit. B1) 0.42 mg (32%)
Riboflavina (vit. B2) 0.06 mg (4%)
Niacina (vit. B3) 1.06 mg (7%)
Vitamina B6 0.42 mg (32%)
Vitamina C 0.5 mg (1%)
Calcio 37 mg (4%)
Hierro 6.68 mg (53%)
Magnesio 10 mg (3%)
Fósforo 50 mg (7%)
Potasio 660 mg (14%)
% CDR diaria para adultos.
Fuente: Base de datos de nutrientes de USDA.
CDR: Consumo Diario Recomendado

MAMEY
(Aunque generalmente se toma comouna Drupa en
realidad es una Baya, como resultado de la
consistencia no jugosa de su masa)

Baya
El Aguacate no es una Drupa porque no presenta el Endocarpio
Esclerificado o Carozo característico de las Drupas (Durazno).

Se conocen otros sistemas mas convencionales
para clasificar las frutas . Según como sea la
semilla que contenga el fruto, las frutas se
clasifican en:
Frutas de hueso: Son aquellas que tienen una
semilla grande y de cáscara dura, como el
albaricoque (chabacano) o el melocotón (Durazno).
Frutas de pepita: Son las frutas que tienen varias
semillas pequeñas y de cáscara menos dura como la
pera y la manzana.
Fruta de grano: Son aquellas frutas que tienen
infinidad de minúsculas semillas como el higo, la
zarzamora, la fresa.

CLASIFICACIÓN DE LAS FRUTAS
SEGÚN ELPROCESO DE MADURACIÓN
DE LAS MISMAS

En la maduración de las frutas se produce
un acelerado proceso de respiración
dependiente del oxigeno, y propiciado por
el etileno. Esta respiración acelerada se
denomina Subida Climatérica y no se da
igual en todos los tipos de fruta.
Como resultado de lo mencionado y
considerando las características de este
proceso, las frutas pueden ser clasificada en
Frutas climatéricas y Frutas no climatéricas.

Frutasclimatéricas, aquellas que sufren bruscamente la subida climatérica. Entre
las frutas climatéricastenemos:
Manzana, pera, plátano, melocotón, melón, albaricoque y chirimoya.
almidón
Estas frutas sufren una maduración brusca y grandes cambios de color, textura y
composición. Normalmente se recolectan en estado pre-climatérico, y se
almacenan en condiciones controladaspara que la maduración no tenga lugar
hasta el momento de sacarlas al mercado.

Frutasnoclimatéricas:Las quepresentanunasubidaclimatéricalentamenteyde
forma atenuada. Entre las no climatéricas tenemos:
Naranja,limón,mandarina,piña,uva y fresa.Estas frutas maduran de forma lenta
y no tienen cambios bruscos en su aspecto y composición. Estas no almacenan
almidón antes de la maduración, por lo cual la hidrolisis del mismo no puede
ocurrir durante el proceso climatérico para contribuir a los cambios
organolépticos de lafruta
Larecolección sehace despuésdelamaduración,porquesise hace cuando están
verdes luego no maduran, solo se ponen blandas y no se desarrollan sus
características organolépticas propias..

Maduración
El conjunto de procesos bioquímicos y
fisiológicos que conducen al desarrollo de los
cambios estructurales y sensoriales (color,
textura, sabor, aroma) observados en la fruta
que para alcanzar su estado optimo de
consumo.
Como consecuencia de la maduración la fruta
desarrolla una serie de características físico-
químicas que permiten definir distintos estados
de madurez de la misma.

Proceso de maduración en las Frutas
Las transformaciones que se producen en las frutas debido a la
maduración son:
• Degradación de la clorofila y aparición de pigmentos amarillos y
naranjas llamados carotenos y xantofilas, y rojos denominados
antocianas o antocianinas, y betalainas.
• Degradación de la pectina que forma la estructura de la fruta. Esto
produce ablandamiento.
• Transformación del almidón en azúcares y disminución de la
acidez. Esto produce incremento en el sabor dulce.
• Reducción en el contenido de sustancias astringentes (Resinas
polifenólicas y taninos). Esto reduce la astringencia.

Estas transformaciones pueden
seguir evolucionando hasta el
deterioro de la fruta (senescencia).
El etileno es un compuesto químico
que produce la fruta antes de
madurar y es fundamental para que la
fruta madure.

Etileno
El etileno es una sustancia natural (hormona vegetal)
producida por las frutas. Aún a niveles bajos, menores que 1
parte por millón (ppm o mg/Kg), el etileno es fisiológicamente
activo, ejerciendo gran influencia sobre los procesos de
maduración y senescencia de las frutas, influyendo de esta
manera en la calidad de las mismas.

SINTESIS DEL ETILENO
Desaminación y
Descarboxilación Oxidativa
RupturaTiolitica
NUCLEOTIDO DE
METIONINA
DERIVADO DE
LA METIONINA
NUCLEOSIDO

Asimismo, la formación de la zona de
desprendimiento de la fruta del resto
de la planta (zona de abscisión),
también es regulada por esta
sustancia.
Lo mencionado evidencia la
importancia que tiene el etileno en la
fisiología postcosecha.

No existe evidencias sólidas que sustenten
como principio o ley la relación entre la
cantidad de etileno que producen distintas
frutas y su capacidad de conservación; sin
embargo, la aplicación externa de este gas a
las frutas generalmente promueve el
deteriorodelproducto acortando suvida de
anaquel(Reduce su tiempo útil parasu comercialización).

CUADRO . Clasificación de algunas frutas tropicales según su producción
deetileno.Adaptadode:(Kader,A.A.,1992).
Clase Etileno (ml/kg/h a 20°C) Producto
Muy baja < 0.1 Cítricos
Baja 0.1 - 1.0 Piña, melón casaba, sandía
Moderada 1.0 - 10.0
Mango, melón ¨Honey Dew¨,
plátano
Alta 10.0 - 100.0
Melón reticulado, palta
(aguacate), papaya
Muy alta > 100.0 Maracuyá

El etileno es un compuesto constituido por dos
átomos de carbono y un enlace insaturado doble.
Esta sustancia es un gas a temperaturas normales
y es fisiológicamente activo a concentraciones
muy bajas bajas

Patrónrespiratorioyprocesodemaduraciónen
frutas.

CUADRO. Clasificación de algunas frutas en función de su comportamiento
respiratorio.
FRUTAS CLIMATERICAS FRUTAS NO CLIMATERICAS
Palta o Aguacate (Persea americana)
Chirimoya (Anona cherimolia)
Granadilla (Passiflora edulis)
Mango (Magnifera indica)
Melón (Cucumis melo)
Papaya (Carica papaya)
Plátano (Musa spp.)
Maracuyá (Passiflora edulis)
Limón sutil (Citrus aurantifolia)
Mandarina (Citrus reticulata)
Naranja dulce (Citrus sinensis)
Sandía (Citrullus vulgaris)
Piña (Ananas comosus)
Pomelo (Citrus paradisi)
Toronja (Citrus grandis)
Uva (Vitis vinifera)

En las frutas maduras su presencia
determina el momento de la
maduración,porloqueelcontroldesu
producción de etileno será clave para
su conservación. En las no climatéricas
la presencia de etileno provoca una
intensificación mas moderada de la
maduración.

La manipulación de la
maduración se puede hacer
modificando la temperatura y
los niveles de oxígeno, dióxido
decarbonoy etileno.

Según como sea el tiempo desde su recolección, la
fruta se clasifica en:
Fruta fresca: si el consumo se realiza
inmediatamente o a los pocos días de su cosecha, de
forma directa, sin ningún tipo preparación o cocinado.
Fruta desecada o fruta pasa: Es la fruta que tras
un proceso de desecación se puede consumir a los
meses, e incluso años después de su recolección. La
fruta desecada no es sinónimo de fruto seco.

La fruta debe ser consumida,principalmente
como fruta fresca. Un almacenamiento
prolongado no es adecuado; tampoco sería
posibleparaalgunos tipos defruta,comolas
cerezaso las fresas.
Muchas especies de frutas no pueden ser
conservadas frescas durante mucho tiempo,
porque tienden a descomponerse
rápidamente.

Para la conserva o almacenamiento de la
fruta hay que tener en cuenta que la
temperatura ambiental elevada favorece la
maduración, y al mismo tiempo la
temperatura demasiado alta puede afectar al
aroma, el sabor y al color.
Lafrutaquesealmacenadebeestarsana,sin
golpeaduras o raspones exteriores, sin
ningún grado de deterioro y exenta de
humedad exterior.

No se aconseja guardar juntas diferentes
variedades de fruta ni las frutas con
hortalizas, sobre todo con la patata, ya que
se piensaquepuedeinfluir enla maduración.
No se aconseja guardar los plátanos en la
nevera porque el aroma y el aspecto se
deterioran. Hay frutas en las que las bajas
temperaturas aceleran los procesos de
pardeamiento oxidativo.

El resto de las frutas si pueden guardarse en el
frigorífico.
• Se recomienda guardar las frutas delicadas como
máximo dos días (fresas, frambuesas, moras,
cerezas).
• Una semana las frutas con hueso (drupas), y unos
diez días los cítricos maduros.
• Las manzanas y peras pueden guardarse algunos
meses en una habitación fresca a unos12 grados,
aireada y oscuraconun 80 y90% humedad.

Enlaconservaciónagranescalaoindustrial
de la fruta el objetivo más importante para
alcanzar dicha conservación será el control
de su respiración, evitando la maduración
de las frutas climatéricas e intentando que la
maduración de las frutas no climatéricas sea
lo más lentoposible.

La fruta antes de madurar se conserva en
ambientes muy pobre en oxígeno, y si es
posible con altas concentraciones de
anhídrido carbónico.
Deben colocarse en lugares oscuros y con
temperaturas inferiores a los 20 C. Estas
condiciones controlan la producción de
etileno

La fruta ya maduradebemantenerseen
condiciones de poca luz, bajas
temperaturas entre 0 y 6 grados
centígrados y alta humedad relativa,
próxima al 90%.
Hayquesepararlasfrutasmadurasde
las que no lo están, ya que una sola
piezapuedehacermaduraralresto.

COMPOSICIÓN QUÍMICA YVALOR
NUTRIMENTAL DE LAS FRUTAS
La composición química de
las frutas depende sobre
todo del tipo de fruta y de
sugrado demaduración

Agua
Más del 80% y hasta el 90% de la
composición de la fruta es agua.
Debido a este alto porcentaje de
agua y a los aromas de su
composición, la fruta es muy
refrescante.

Glúcidos
Entre el 5% y el 20% de la fruta está
formado por carbohidratos. Este rango de
variación en el contenido es característico
para el melón, sandía y fresas. Las demás
frutas tienen un valor medio de un 10%.
El contenido en glúcidos en la fruta puede
variar según la especie de planta de la
que proviene y también según la época de
recolección.

Glúcidos
Los carbohidratos presentes en
las frutas son generalmente
azúcares simples como fructosa,
sacarosa y glucosa, que son de
fácil digestión y rápida absorción.

En la fruta poco madura
encontramos, y también en menor
cuantía en la frutas ya maduras,
glúcidos como la inulina, celulosa,
hemicelulosa, pectinas y almidón,
este último sobre todo en el plátano,
y con la maduración se convierte
paulatinamente en azúcares simples.

Fibra Dietética
Aproximadamente el 2% de la
fruta es fibra dietética. Los
componentes de la fibra vegetal
que podemos encontrar en las
frutas son principalmente
pectinas y hemicelulosa.

La piel de la fruta es la que
posee mayor concentración
de fibra, pero también es
donde podemos encontrar
algunos contaminantes como
restos de insecticidas, que son
difíciles de eliminar si no es con
el pelado de la fruta.

Fibra Dietética
La fibra soluble o gelificante, característica de la
composición de las frutas como las pectinas forman
con el agua mezclas viscosas.
El grado de viscosidad depende de la fruta de la que
proceda y del grado de maduración (Cuando las
frutas maduran le enzima “poligalacturonasa”
hidroliza la pectina).
Las pectinas desempeñan por lo tanto un papel muy
importante en la consistencia de la fruta.

Vitaminas
Contienen β-carotenos, vitamina C,
y vitaminas del grupo B.
Según el contenido en vitaminas
podemos hacer dos grandes grupos
de frutas:

Vitaminas
• Ricas en vitamina C: contienen 50 mg/100 g
o mas de Vitamina C. Entre estas frutas se
encuentran los cítricos, también el melón, las
fresas, las guayabas y el kiwi.
• Ricas en vitamina A: Son ricas en carotenos,
como los albaricoques, melocotón o durazno,
Mamey y ciruelas.
( las vitaminas del complejo B suelen estar mas homogéneamente distribuidas
entre las frutas que la vitamina C y los carotenoides precursores de la Vit - A )

Sales minerales
Al igual que las verduras, las frutas son ricas en
potasio, magnesio, hierro y calcio. Las sales
minerales son siempre importantes pero sobre todo
durante el crecimiento humano para la “osificación”.
El mineral más importante en las frutas es el
potasio. Las que son más ricas en potasio son las
frutas de hueso como el albaricoque, cereza, ciruela,
melocotón, etc. El plátano es también una fuente
apreciable de potasio.

Valor calórico
El valor calórico vendrá determinado por
su concentración en azúcares, oscilando
entre 30-80 Kcal/100g.
Como excepción tenemos frutos grasos
como el Aguacate que posee un 16% de
lípidos y el coco que llega a tener hasta
un 60%.

El Aguacate contiene ácido oleico que es un
ácido graso monoinsaturado, pero el Coco es
rico en grasas saturadas como el ácido palmítico.
Es importante señalar que los frutos maduros del
olivo (las aceitunas) pueden alcanzar contenidos
de lípidos hasta del 50%, con un excelente perfil
de ácidos grasos insaturados
Al poseer un contenido lipídico tan alto tienen un
alto valor energético de hasta 200
Kilocalorías/100gramos. Pero la mayoría de las
frutas son hipocalóricas con respecto a su peso.

Proteínas y grasas
Los compuestos nitrogenados como las
proteínas son escasos, también lo son
los lípidos, especialmente en la parte
comestible de las frutas, aunque son
importantes en las semillas de algunas de
ellas.
Así el contenido de grasa en la fruta puede
oscilar entre 0,1 y 0,5%, mientras que las
proteínas puede estar entre 0,1 y 1,5%.

Aromas ypigmentos
La fruta contiene ácidos orgánicos
y otras sustancias aromáticas
(aldehídos, cetonas y esteres) que
juntoalgrancontenidodeaguade
la fruta hace que ésta sea
refrescante.

El sabor de cada fruta vendrá determinado
por su contenido en ácidos orgánicos,
azúcares, compuestos polifenólicos
astringentes y otras sustancias aromáticas.
El ácido málico predomina en la manzana, el
ácido cítrico en naranjas, limones y
mandarinas y el tartárico en la uvas. Otras
frutas tienen una mezcla de esos y otros
ácidos orgánicos.

PIGMENTOS
Entre los principales pigmentos responsables de la
coloración de las frutas se encuentran:
• Las clorofilas
• Los carotenoides.
• Las Xantofilas.
• Las antocianinas.
• El licopeno.
• Las betalaínas.
• Flavonoides.

Por lo tanto los colorantes, los
aromas y los componentes
fenólicos astringentes, aunque se
encuentran en muy bajas
concentraciones en la
composición de las frutas,
influyen de manera crucial en la
aceptación organoléptica de las
frutas.

La fruta contiene múltiples
microcomponentes que actúan
sinérgicamente como antioxidantes y parece
que son sustancias protectoras contra el
cáncer, demostrado en estudios
epidemiológicos en el cáncer de próstata y
cáncer de colon. Además dichos componentes
protegen de múltiples enfermedades crónicas
como la arteriosclerosis y la diabetes mellitus.

La horticultura
Palabra que proviene etimológicamente de las
palabras latinashortus (jardín, huerta,planta) y
cultura ("cultivo") clásicamente significaba
«cultivo en huertas»; el término se aplica
tambiénalaproduccióndehortalizaseinclusoa
la producción comercial moderna.

Según la Sociedad Internacional para las Ciencias Hortícolas (ISHS), la
horticultura comprende cinco áreas de estudio:
• Floricultura (incluye producción y mercadeo de plantas y flores cortadas con
fines ornamentales.
• Olericultura (incluye producción y mercadeo de las hortalizas, sean de hoja,
raíz, tubérculo o fruto).
•Fruticultura (incluye producción y mercadeo de las frutas).
• Aromáticas, medicinales y perfumíferas incluye la producción de plantas como
lavanda, lemon grass, etc.
• Fisiología post-cosecha (comprende el mantenimiento de la calidad y
prevención de la degradación y pérdida de las cosechas).

PORSUCONTENIDOEN HIDRATOSDECARBONOLASHORTALIZAS
PUEDENSERCLASIFICADASENTRESGRUPOS:
GRUPO A: Apenas contienen un 5% de carbohidratos en su composición. En
este grupo se encuentran la espinaca, la berenjena, la col, la lechuga, Brócoli,
Chayote, Nopal, el Pimiento, el Tomate, Pepino, y el Calabacín entre otros
GRUPO B: Contienen hasta el 10% de carbohidratos formando parte de su
composición química. En este grupo se encuentran: Alcachofas, Cebollas,
Nabos, Puerros, Calabazas, Zanahorias y Remolacha.
GRUPO C: Pueden contener hasta 20% de carbohidratos como parte de su
composición química. Ej. Batatas o Camotes, Patatas o Papa, Yuca.

El color de las verduras indica el
contenido de alguna sustancia
característica, lo habitual es que
predomine el color verde debido a la
presencia de un pigmento natural verde
denominado clorofila.

La clorofila se puede ver afectada fácilmente
por el pH de las sustancias de la planta y por
esta razón puede variar el color desde el verde
oliva que revela la existencia de medios ácidos
hasta el verde brillante de los medios
alcalinos.
Algunosdelosácidospresentesenlasverduras
se liberan durante la cocción, particularmente
si se cuecensin la tapadera.

Es lo que ocurre al cocinar
guisantes y judías verdes
con un poco de bicarbonato
que se logran colores más
brillantes (El medio se alcaliniza por la presencia de
los iones sodio y los ácidos orgánicos del vegetal quedan
retenidos en su forma salina en sus tejidos favoreciendo la
permanencia de los colores mas firmes y brillantes)

Si se observan otros colores como
el amarillo/naranja en verduras se
debe a la presencia de carotenoides
y a pigmentos como el licopeno, y
otros ya mencionados para las
frutas (xantofilas, flavonoides, betalaínas) ,
y que se ven afectados igualmente
por los procesos de cocinado o de
cambios en el pH.

VALORNUTRICIONLA DE VERDURAS Y
HORTALIZAS

•Las verduras poseen una bajo contenido de proteína y
de grasa. Poseen bajo contenido calórico: desde 20
Kcal/100g de los espárragos, hasta 60 Kcal/100g de
las habas tiernas en su vaina.
•Las vitaminas: generalmente provit - A y vitamina C
como principales contribuciones, también ácido fólico,
fundamentalmente vegetales de hoja .
•La fibra (celulosa, hemicelulosa y lignina)
fundamentalmente de tipo insoluble. El 80% restante
de la composición de las verduras es agua.

•Poseen cantidades de calcio entre
50-150mg/100g (acelgas, lechuga,
espinacas).
• La mayoría de los vegetales
contienen mucho potasio y poco
sodio. También pueden contener
cantidades no despreciables de
Hierro No Hemo (Espinacas).

En frutas la vitamina C (Tabla 1) supera los 80
mg/100 g en kiwi, papaya o limón; en cítricos y
sandía se superan los 40 mg/100 g, pero en
algunas frutas no se llegan a alcanzar 10
mg/100 g.
Las coles, el pimiento o el perejil son muy
ricas en ella, superándose los 100 mg/100 g;
espinaca, Col Lombarda y calabaza contienen
más de 50 mg de esta vitamina y en muchas
hortalizas los valores son próximos a 20
mg/100 g.

Belitz y Grosch (1997) resaltan la cantidad de
vitamina C en las coles: brócoli, coles de
Bruselas y coliflor como hortalizas de alto
niveldeácidoascórbico,enlasquesellegaa
106,0, 102,0 y 78 mg/100 gramos
respectivamente, a diferencia de remolacha,
berenjena y lechuga, enlas que apareceen
torno a 5 mg/100 gramos.

Las vitaminas B1 y B2 está presente en los
vegetales por debajo de 0,1 mg/100 g. La
vitamina B1 es algo superior en dátiles o
mandarina (superiores a 0,07 mg/100 g) y la
vitamina B2 en ciruelas, níspero o piña (0,05-
0,07 mg/100 g).
La primera (B1) destaca en espárragos, coles,
alcachofas o pimientos y la segunda (B2) en
coles, brócoli, espárragos y espinacas.
El ácido fólico sobresale en el berro, endibia o
perejil, brócoli, encontrándose en menor cantidad
en las frutas.

El ácido nicotínico (Niacina) se
encuentra en mayor cantidad en guayaba
o nectarina (alrededor de 1 mg/100 g) o
en el plátano (0,8 mg/100 g) y entre las
hortalizas en coles, espárragos y
espinacas.
La vitamina B6 en los higos, plátanos y
acerola.
ALBARICOQUE,
CHABACANO,
DAMASCO NECTARINA

Las vitaminas liposolubles son escasas,
pero, es preciso tener en cuenta la presencia
de carotenoides, sobre todo β-caroteno,
denominados provitamina A, dado que en el
organismo se transforma en esta vitamina.
Entre las frutas, el albaricoque, el melocotón y
algunas variedades de melón, son una buena
fuente de la misma y entre las hortalizas
destacan, principalmente, zanahoria, espinaca
y berros .

De los elementos minerales, el más
destacado es el potasio; en general, en
estos alimentos es más elevado el
contenido de potasio que el de sodio y el
de magnesio que el de calcio, aunque
estos dos últimos, en algunos casos, se
encuentran en proporción similar.

CIENCIA DE LOS ALIMENTOS
Tema: Introducción al Estudio de las frutas
y vegetales
Sumario: Los frutos secos
• Definición de frutos secos.
• Valor nutricional de los frutos secos.
• Beneficios a la salud de los frutos secos
• Factores antinutricionales y tóxicos que
aparecen en frutos secos.
• Algunas precauciones en el consumo de
frutos secos.

DEFINICIÓN DE FRUTOS SECOS
Los frutos secos son, según el código
alimentario español, aquellos frutos cuya
parte comestible posee en su composición
natural y sin manipulación humana,
menos del 50% de agua…. es la semilla lo
que realmente consumimos de los mismos.

Los frutos secos más conocidos son:
Almendras.
Anacardos.
Avellanas.
Castañas.
Gevuinas o avellanas chilenas.
Cacahuates(en México), cacahuetes(en España) o Maní, muy
empleados en las gastronomías de Asia, por ejemplo en la cocina china y
de algunos países del sur de África.
Nueces.
Piñones (semillas de algunas especies de pino).
Pistaches, que son los frutos del árbol denominado alfóncigo; se suelen
comer tostadosen sal.
Semillas de calabaza.
Semillas de girasol (denominadaspipas en España)son muy empleadas
como pasatiempo. Además de ser un alimento típico de los loros.
Sésamo o Ajonjolí.

NUEZ DE LA INDIA
(Cajú o Anacardo)
Semilla que contiene a la nuez

PACANAS (CONOCIDAS EN MEXICO COMO
NUEZ DE CASTILLA)
NUEZ DE BRASIL
NUEZ DE CASTILLA

VALOR NUTRICIONAL DE LOS
FRUTOS SECOS
Son en general, alimentos muy energéticos,
ricos en grasas, en proteínas, así como en
oligoelementos según el tipo de fruto seco,
también pueden aportar buenas cantidades
de vitaminas (sobre todo del grupo B) o
ácidos grasos omega-3 (poliinsaturados).

Nutrientes de los Frutos Secos (g/100 g)
Fruto Seco kcal. Proteínas Grasas Carbohidratos Fibras
Almendras 599 19 54 9.3 10
Anacardo (cajú), Nuez de
la India,Marañón, Castaño
de Cajú.
564 17.2 42 29
Avellana 643 13 61 10.6 7.4
Cacahuete (maní) 571 26 48 8.6 7.1
Castaña 196 3.4 1.9 41.2 1.0
Nuez 666 15 62 12.1 4.6
Piñón 674 13 60 20.5 1.0
Pistache 598 20.8 51.6 12.5 6.5
Semilla de girasol 582 27 49 8.3 6.3

Los frutos secos se consumían desde hace mas
de 12,000 años, ya que constituían un alimento
básico de los pueblos cazadores-recolectores. Y
es que son alimentos muy nutritivos y casi
carecen de preparación previa para su consumo.

Aunque la cantidad de materia grasa y
calorías varían según la especie, la mayoría
de ellas contienen más de 550 calorías por
cada 100 gramos. Por el contrario, las
castañas sólo contienen como promedio
170 calorías en ese mismo peso.

DIGESTIBILIDAD Y APROVECHAMIENTO DEL CONTENIDO
ENERGÉTICO
Resientes estudios realizados para evaluar la digestibilidad de los frutos
secos y el aprovechamiento de la aportación calórica contenida en los
mismos, han demostrado que a pesar del elevado monto de energía de
los frutos secos, la baja o moderada digestibilidad de muchos de
ellos reduce el aprovechamiento total de las caloríasaportadas.
*Como ejemplos de lo anterior tenemos que de las 599 kcal/100g
promedios aportadas por las almendras, solamente el 20% de la misma
será biodisponible para la actividad metabólica del organismo tras el
proceso digestivo, mientras que en los pistaches de las 598 kcal/100g
promedios contenidas en este alimento, aproximadamente el 80%
pueden ser aprovechadas por el organismo*.

PROTEINAS EN LOS FRUTOS SECOS
Son alimentos que muestran un amplio rango en su
contenido proteico (3-30g/100g), con relativa y
aceptable composición aminoacídica.
La calidad de sus proteínas varia dependiendo del
fruto seco analizado, siendo en ocasiones comparable
con las leguminosas.

PROTEINAS EN LOS FRUTOS SECOS
Existe cierta variabilidad en el tipo de aminoácido que resulta
limitante para cada fruto seco, lo cual es consistente con el
hecho de que pertenecen a diferentes familias y géneros
botánicos. Asaber:
 La Lisina es el aminoácido limitante para las Nueces y
cacahuates.
 La Lisina y Metionina+cisteína (aminoácidos azufrados)
son limitantes para las Almendras.
 La Metionina aparece también como limitante en otros
frutos secos, resultando el mas deficitario en la mayoría de
ellos (28mg/g-Almendra y 43mg/g-Pistache).

La diferencia en calidad proteica con las
leguminosas se apoya en la diferente digestibilidad
que muestran ambos tipos de semillas, la cual varia
dependiendo del fruto seco analizado, siendo en las
leguminosas en general, un poco mas digeribles que
en los frutos secos.

La complementación proteica se da en buena
medida entre frutos secos y cereales, ya que estos
últimos son deficitarios en Lisina, y este es un
aminoácido que aparece en cantidades adecuadas en
los frutos secos.
La combinación de pistaches con arroz, de avellanas
y nueces con maíz en los cereales para desayuno, o
de ajonjolí o sésamo con galletas o pan, son buenas
para conseguir la mencionada complementación
proteica o dietética.

Composición y calidad de aminoácidos en algunos frutos
secos. Comparación con el "score aminoacídico"
Adaptado de FAO/WHO (10) y Tablas USDA de composición de alimentos (13).
*g kg-1 de parte comestible. **g kg-1 de proteína. % de cobertura del score de aminoácidos.

Se destaca en los frutos secos el contenido de un
aminoácido llamado arginina (especialmente en las
nueces).
Este aminoácido también convierte a los frutos secos
en alimentos cardiosaludable, puesto que la
Arginina interviene en la producción de oxido
nítrico, el cual reduce la adhesión y agregación
plaquetaria sobre el endotelio vascular reduciendo la
formación de “ateromas”, y por otro lado actúa como
vasodilatador.

GRASAS EN LOS FRUTOS SECOS
Los frutos secos contienen grandes cantidades de
grasa en su composición, en sus triglicéridos se destaca
la presencia de los ácidos grasos oleico y linoleico,
este último esencial en la alimentación humana.
Son muy ricos fitoesteroles, Estos compuestos
desempeñan un papel importantísimo en nuestra
fisiología disminuyendo la absorción de colesterol en
el intestino delgado.

De forma general se puede plantear que los frutos
secos contienen bajas cantidades de grasas
saturadas, convirtiéndolos en buena fuente de
lípidos saludables, y reductores de los riesgos a
enfermedades cardiovasculares y
cerebrovasculares.

Pero es importante señalar que en dietas que buscan
reducir el consumo de calorías, la inclusión de frutos
secos en las mismas implica el aumento sustancial de
la densidad energética, lo cual resulta indeseable en
estos casos al complicar los procesos de saciedad (se
consume poco alimento que tiene alto contenido
energético sin lograr saciar al individuo).

VITAMINAS EN LOS FRUTOS SECOS
Estos alimentos son considerados buenas fuentes de vitaminas
del complejo B, fundamentalmente Tiamina (B1) y ácido
fólico. Entre las vitaminas liposolubles se destacan por su
contendido en vitamina E.
Es importante destacar que estas vitaminas experimentan una
notable disminución de su presencia durante los procesos de
tostado a los que son sometidos los frutos secos.
*Es importante señalar que en muchas tablas de composición
química de alimentos, los contenidos presentados para estos
nutrientes son los del fruto en su estado crudo, lo cual no
corresponde a la cantidad real consumida tras el tostado o
freído del fruto.

MINERALES EN LOS FRUTOS SECOS
• Todos los frutos secos en general y las castañas y avellanas en
particular son alimentos muy ricos en magnesio, potasio, calcio, selenio,
cobre y cinc. El contenido de los mismos de pende del fruto seco en
particular:
 Los frutos secos que más calcio tienen son las almendras (240
mg/100 g) las nueces de Brasil (170 mg/100 g) y las avellanas
(140 mg/100 g).
 Los Anacardos y almendras tienen cantidades importantes de
Mg.
• Presentan bajo contenido de sodio, pero es importante destacar que
para su consumo generalmente se les adiciona cloruro de sodio, lo cual
en definitiva aumenta la presencia de este mineral.

HIDRATOSDE CARBONO EN LOS FRUTOSSECOS
La primera de las cifras corresponde a los gramos de hidratos de
carbono metabolizables y la segunda, a los de fibra, en ambos casos por
cada 100 gramos de alimento ingerido:
Adormidera: 8,0 - 20,5
Almendra: 9,3 - 10,0
Altramuz, sin pelar: 25,6 - 6,0
Avellana: 10,6 - 7,4
Cacahuete:8,6 - 7,1
Cacahuete, copos: 54,0 - sin datos
Mantequillade cacahuete: 17,0 - sin
datos
Cacahuetetostado:8,9 - 7,4
Castaña:41,2 - 1,0
Coco:4,8 - 8,0
Leche de coco: 1,4 - sin datos
Coco rallado:6,4 - 24,0
Girasol: 8,3 - 6,3
Lino sin pelar: 6,0 - 4,0
Nuez: 12,1 - 4,6
Nuez del Brasil:2,3 - 7,0
Piñón:20,5 - 1,0
Pistacho:12,5 - 6,5
Sésamo: 10,1 - 11,9

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