Cereales y derivados. Composición y propiedades

Los cereales

Los cereales figuran entre los primeros cultivos que los pobladores antiguos sembraron y cosecharon. Las antiguas civilizaciones florecieron en parte debido a sus habilidades para producir, almacenar y distribuir los cereales: maíz en el continente americano antes de la llegada de los europeos; arroz en las grandes civilizaciones asiáticas; cebada en Etiopía y el nordeste de África¹.

Los cereales forman una parte importante de la dieta de muchas personas². En el 2019 el aporte energético de los cereales en el mundo fue 1.312 Kcal/persona/día³. A nivel mundial, la proporción de energía aportada por los cereales permanece estable en el tiempo y representa cerca del 50% de la energía alimentaria⁴. En el 2019, el suministro energético de los cereales (excluido la cerveza) en la Unión Europea se estimó en 992 Kcal/persona/día en la Unión Europea, mientras que en los Países menos desarrollados fue de 1.314 Kcal/persona al día³. La distribución aparente de las calorías proporcionadas por el trigo, arroz y maíz, y productos derivados se observa en la siguiente figura.

aporte calorico cereales

Figura 1: Distribución de calorías proporcionadas por distintos cereales en el Mundo, Unión Europea y Países menos desarrollados
Datos extraidos de FAOSTAT, 2019. Gráfico elaboración propia,

En el 2020, la producción mundial de cereales fue igual a 2.996 millones de toneladas.Los principales países productores fueron China continental (20%), Estados Unidos (15%) e India (11%)³. En la figura 2 se muestra la evolución de la producción mundial, existencias y utilización de los cereales

produccion cereales mundial

Figura 2: Evolución de la producción, utilización y existencias de cereales
Grafico original: http://www.fao.org/worldfoodsituation/csdb/es/

En el 2019 el consumo aparente per cápita mundial de cereales (excluida la cerveza) fue igual a 174,72 Kg/año/persona (equivalente a 479 g/persona/día), este consumo fue considerablemente menor para la Unión Europea (131,8 Kg/persona/año). Los cereales más consumidos son el arroz y productos derivados (80,54 Kg/año/persona), seguido por el trigo y productos derivados (65,94 kg/año/persona) y en tercer lugar el maíz y productos derivados (19,02 kg/año/persona). En la figura 3 se muestra el consumo aparente percápita de cereales para distintos países.

consumo cereales 2019

Figura 3: Consumo aoarente per-cápita de cereales (kg/persona/año) para distintos países
Gráfico elaboración propia (datos extraídos de FAOSTAT, 2017)

Los cereales (de Ceres, diosa romana de la agricultura) son plantas de la familia de las gramíneas, cuyos miembros producen semillas comestibles y nutritivas, los granos. Pero también se utiliza la palabra cereal para designar las semillas mismas y los productos elaborados con ellas, como los cereales para el desayuno⁵.

De las casi 8.000 especies de gramineas, sólo unas pocas desempeñan un papel importante en la dieta humana⁶.Los principales cereales utilizados en la alimentación humana son: Arroz (Oryza sativa), Avena (Avena sativa), Cebada (Hordeum vulgare), Centeno (Secale cereale), Maíz (Zea mays), Mijo (Panicum millaceum), Sorgo (Sorghum vulgare), Trigo (Triticum aestivum y Triticum durum) y Triticale (híbrido de centeno y trigo)⁷. En la tabla 1 se indican algunas características y cantidad producida de los principales cultivos.

Tabla 1: Producción y Características de los principales cereales

CEREAL	PRODUCCIÓN^a (MILLONES DE TONELADAS)	CARACTERÍSTICAS^bc
MAÍZ	1.162,35	Es un cereal ampliamente difundido en el mundo. Es un alimento muy importante en toda América y gran parte de África. Cultivado por primera vez en América, siendo un alimento básico en las civilizaciones azteca y maya. Tiene múltiples aplicaciones como alimento animal y usos industriales.
TRIGO	760,93	Se cultiva en todo el mundo bajo diversas condiciones climáticas. Como alimento básico utilizado en una gran variedad de productos. El trigo también se utiliza en la producción de alimentos animales, almidón y etanol.
ARROZ	756,74 (con cascarilla)	Es un alimento básico para más de la mitad de la población mundial. Los mayores productores son China, India, Indonesia y Pakistán. El cultivo de arroz requiere de una mayor cantidad de agua que otros cereales y de más mano de obra.
CEBADA	157,03	Es el cuarto cultivo de cereales en términos de producción. Las principales áreas de cultivo se encuentran en Europa y en la Federación Rusa, aunque también es un cultivo valioso y resistente en las zonas áridas y semiáridas de Asia, Medio Oriente y el norte de África. Se utiliza fundamentalmente como harina para consumo humano, como alimento animal y como malta en la elaboración de bebidas alcohólicas.
SORGO	58,71	Es el quinto cultivo de cereales. Se considera originario de África. La mayoría de las variedades son resistentes al calor y a la sequía, lo que lo convierte en un cultivo de gran relevancia en zonas desérticas. Es una importante fuente de alimento en África, Centroamérica y Asia meridional. Se le utiliza también en la producción de bebidas alcohólicas y biocombustibles.
MIJO	30,46	Es un término colectivo que abarca varias gramíneas de ciclo anual y semillas pequeñas cultivadas por sus granos, especialmente en tierras marginales localizadas en zonas áridas de regiones templadas, subtropicales o tropicales. Se le considera un producto de subsistencia destinado principalmente a alimento y forraje. Las zonas de mayor producción se encuentran en India y Nigeria.

^a FAOSTAT, 2020. Disponible en:http://www.fao.org/faostat/es/#data/QC
^bhttp://www.fao.org/inpho/inpho-post-harvest-compendium/cereales-y-gra nos/es/
^c http://www.fao.org/DOCREP/006/W0073S/w0073s0u.htm#bm30

Todos los granos de cereales tienen una estructura similar, aunque la forma y el tamaño de las semillas puede ser diferente¹ (Figura 4). Los constituyentes no están distribuidos homogeneamente en el grano.

estructura grano cereales
Figura 4: Diagrama de un gran de cereal

La composición química de los cereales es bastante homogénea (Tabla 2). El almidón es el componente más abundante, siendo junto con las legumbres y patatas importantes fuentes de este polisacárido. Este componente se encuentra principalmente en el endospermo. Los lípidos se encuentran en cantidades relativamente pequeñas y se almacenan preferentemente en el germen y capas de aleurona (cubierta exterior del endospermo). Predominando el ácido graso linoleico⁸. Las proteínas se encuentran localizadas en las diferentes partes que constituyen el grano (endospermo, germen y cubiertas externas)².

Sin embargo, los tratamientos a los que son sometidos los cereales para hacerlos aptos para el consumo pueden alterar la composición. En el caso de la elaboración de harinas refinadas se ha eliminado el germen y el salvado, disminuyendo considerablemente el contenido de proteínas, fibra, vitaminas, minerales, ácidos grasos esenciales y fitoquímicos con propiedades saludables. En la Figura 5 se muestra los porcentajes de pérdida de diferentes nutrientes depués del proceso de refinado. Para compensar las pérdidas de micronutrientes y prevenir carencias nutricionales en la población, la harina es fortificada normalmente con 5 micronutrientes: hierro, folato, tiamina, niacina y riboflavina. La fortificación de la harina es obligatoria en varios países. En la Figura 6, se muestra el contenido de nutrientes de las harinas refinadas y enriquecidas (fortificadas) respecto a la harina integral 100%.

perdida nutrientes harina refinada

Figura 5: Porcentaje de pérdida de nutrientes después del refinado de la harina
Fuente: Holland, B., McCance , R.A., Widdowson, E.M. (1991). McCance and Widdowson's The Composition of Foods. 5^ta rev. (Gráfico elaboración propia)

micronutrientes en harina integral, refinada y enriquecida

Figura 6: Nutrientes en harina de trigo: Integral, Refinada y Enriquecida
Fuente: http://wholegrainscouncil.org/files/backup_migrate/WGvsEnriched2011.pdf

Respecto al valor nutricional los cereales contienen todos los aminoácidos esenciales aunque son deficitarios en lisina. El maíz además es deficiente en triptófano. Constituyen una buena fuente de vitaminas del grupo B; también contienen tocoferoles que se concentran mayoritariamente en el germen y en el salvado. Los minerales más abundantes son fósforo y potasio, y se localizan principalmente en el pericarpio del grano. Entre los micronutrientes el más abundante es el hierro².

Tabla 2: Composición química aproximada (g/100 g de porción comestible) de distintos granos de cereales.

composicion quimica cereales

Tabla 3: Composición química (por 100 g) de cereales y pastas cocidas.

composicion quimica de cereales y pastas cocidas

Tabla 4: Composición química (por 100 g) de distintos tipos de pan

composicion quimica de distintos tipos de pan

Los granos, especialmente los integrales, son una parte esencial de una dieta saludable. Todos los cereales son buenas fuentes de carbohidratos complejos y algunas vitaminas y minerales esenciales⁹. Sin embargo, los cereales integrales se han asociado a un menor riesgo de enfermedades cardiovasculares^9,10,11, diabetes tipo 2^9,10,11, ciertos tipos de cáncer (especialmente colorrectal)^9,11,12, mejor salud digestiva (menor riesgo de diverticulosis)¹⁰, menor riesgo de muerte debido a enfermedades inflamatorias^10,11, ayudan a controlar el peso¹¹, entre otros beneficios. Debido a las evidencias contundentes de las propiedades saludables de los cereales integrales, importantes organismos e instituciones están promoviendo su consumo.

Las principales alteraciones de estos productos ocurren durante el almacenamiento¹³. La principal fuente de pérdidas de calidad y cantidad de los granos durante el almacenamiento son los hongos, insectos y roedores¹⁴. El principal riesgo para la salud de los consumidores estriba en la capacidad de algunos hongos filamentosos (mohos) de producir toxinas (micotoxinas)¹³. Estas pueden tener efectos considerables sobre la salud de las personas que van desde leves gastroenteritis hasta cáncer de hígado¹⁵.

Debido a la importancia de los cereales en la cadena alimentaria humana, el procesamiento de los cereales ha evolucionado dramáticamente desde sus humildes comienzos como una de las industrias más antiguas del mundo, hasta la industria sofisticada que actualmente conocemos¹⁶.En el mercado es posible encontrar una amplia gama de productos a base de cereales y pseudocereales, los cuales se consumen bajo diferentes formas¹⁷.

REFERENCIAS

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GIL HERNANDEZ A. (2010). Cereales y productos derivados. En: Tratado de Nutrición. Tomo 2. Composición y Calidad Nutritiva de los alimentos. Editorial Panamericana.
FAOSTAT. Disponible enhttps://www.fao.org/faostat/es/#data:http://www.fao.org/faostat/es/#data/FBS
FAO, 2014. Perspectivas Alimentarias: Resúmenes de mercado. Disponible en: http://www.fao.org/3/a-i4137s.pdf.
http://en.wikipedia.org/wiki/Cereal. Consultado el 28/08/2012.
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FARIZA MA. PAZ DE PEÑA. (2003). Cereales y Derivados. En ASTIASARÁN I. Y MARTÍNEZ A. Alimentos. Composición y propiedades. Ed. McGraw-Hill-Interamericana. España.
http://www.mayoclinic.com/health/whole-grains/NU00204. Consultado el 28/08/2012.
http://www.hsph.harvard.edu/nutritionsource/what-should-you-eat/health-gains-from-whole-grains/index.html. Consultado el 28/08/2012.
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