Composição de grão - Cereais

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Composição de grãos: cereais
UNIRIO-CCBS-EN-DCA
Composição dos Alimentos STA0052
Profa. responsável: Dra. Mariana Simões Larraz Ferreira
Ministrante: Nutricionista Luciana Ribeiro
INTRODUÇÃO
Grãos
Definição pode ser usada: produtos comercializados como grãos secos
Arroz, feijão, café, cacau, algodão
IBGE cereais, leguminosas e oleaginosas
Oleaginosas incluem leguminosas (soja e amendoim), cereais (milho) e outras 
sementes (girassol, canola, gergelim).
Família Poaceae
650 gêneros e 9.000 espécies
20% da vegetação da Terra
Cereais, pastagens, bambu e cana-de-açúcar
Principais produtos agrícolas do mundo 
Principal fonte calórica humana e animal
Fornecem 50% das proteínas do mundo
Consumo direto e produção de farinha, farelo, amido, óleo, etc.
CEREAIS
Trigo Centeio Cevada Aveia Arroz Milho
Família
Sub-família
Tribo
Sub-tribo
Gênero
Espécie
Outros cereais: Sorgo, Milhetos, Triticale
Pseudocereais não gramíneas: Trigo sarraceno, Quinoa, Amaranto
CEREAIS
Arroz branco
76%
Pão francês
51%
Macarrão e preparações à base 
de macarrão
19%
Biscoitos (salgado+doce+recheado)
29%
POF 2017-2018 (IBGE)
PRODUÇÃO E CONSUMO
5
2,7 bilhões ton.
2020/21
265 milhões ton.
2020/21
Endosperma amiláceo
Aleurona
Hialina
Testa
Pericarpo
Escutelo
Eixo embrionário
Plúmula
Radícula Embrião
Endosperma
Tegumento
Farinha
Farelo
Germe ou Gérmen
Monocotiledôneas ricas em amido
Cariopses das gramíneas
Casca resistente arroz, aveia e cevada
CEREAIS
Cereal Casca Pericarpo e testa Aleurona Endosperma amiláceo Embrião
Arroz com casca 20,0 4,8 73,0 2,2
Arroz sem casca 0,0 5,0 91,7 3,3
Aveia com casca 25,0 9,0 63,0 3,0
Aveia sem casca 0,0 12,0 84,0 4,0
Centeio 0,0 10,0 86,5 3,5
Cevada com casca 13,0 2,9 4,8 76,2 3,1
Cevada sem casca 0,0 3,3 5,5 87,6 3,6
Milheto (proso) 16,0 3,0 6,0 70,0 5,0
Milho (indentata) 0,0 6,0 82,0 12,0
Sorgo 0,0 7,9 82,3 9,8
Trigo 0,0 8,2 6,7 81,5 3,6
Partes dos Cereais em %
Espécie de maior distribuição geográfica
Triticum durum Massas alimentícias
Triticum aestivum Trigo comum
Inverno ou Primavera
Branco ou Vermelho
Duro ou Mole
Fatores genéticos
Dureza do endosperma e 
teor de proteínas 
TRIGO
Pericarpo
(3-4%)
Testa (1%)
Acil Resorcinol (fenólicos lipídicos) 
Aleurona 
(6-8%)
Endosperma amiláceo
(80-85%)
proteínas e amido
Lipídeos
Antioxidantes
Vitamina E
Vitaminas B
Minerais
Fitoesterois
Fibras solúveis ( -
glucanas) e insolúveis
Proteínas
Antioxidantes
(ácidos fenólicos)
Vitamina E 
Vitaminas B
Lipídeos
Minerais
Germe 
(3%)
Fibras insolúveis
(celulose, lignina)
Antioxidantes
ligados às fibras
(fenólicos)
Hialina
Distribuição dos nutrientes
TRIGO
Crease: Reentrância, sulco dificulta e 
particulariza a moagem do trigo, abrasão 
para a retirada da casca não seria possível.
rápido
lento
Alimentação
TRIGO
Casca
Endosperma 
Córneo
Endosperma 
Farináceo
Pericarpo
Camada de Aleurona
Germe 
MILHO
Indurata Indentata
Everta
Endosperma vítreo
(córneo):
mais rico em proteína
Endosperma farináceo: 
mais rico em amido
Endosperma vítreo
Zea mays
MILHO
Camada de aleurona e endosperma vítreo: carotenoides
(zeaxantina, luteína, betacriptoxantina, e carotenos)
Zea mays
MILHO
Endosperma amiláceo: 90% amido
Oriza sativa
ARROZ
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS CEREAIS
Fibras casca, pericarpo; 
Amido endosperma
Proteína endosperma, 
aleurona, germe; 
Lipídios pericarpo, germe
Carboidratos (%) Trigo Arroz Milho Aveia Centeio Sorgo
Amido 53,0 66,5 68 74 43-64 54-63 30-79
Pentosanas 1,41 6,71 1,2 2,1 5,8 6,6 3,17 4,4 11,0 2,0 5,6
-glicanas 0,34 1,40 0,15 - 2,5 6,6 2,0 8,6 1,0
Açúcares livres 2,50 0,7 1,3 1,6 12,0 1,4 - 0,32 2,25
Fibra total 10,0 14,5 4,0 1,5 10,5 17,3 10,7
Fibra solúvel 2,0 0,89 - 5,45 - -
CARBOIDRATOS
Principal fração: em grânulos, no endosperma
Trigo Milho Arroz
AMIDO
images MEB : CERMAV, Grenoble
Trigo
Milho Arroz
<10µm et 10-50µm
Achatados e elipses
Aveia<10µm et 10-50µm
diversificados
<10µm et 10-50µm
poliédrico
<10µm
poliédrico
AMIDO
Principalmente na casca e no pericarpo
Insolúvel galacto e glico-mananas, lignina, celulose 
Solúvel pentosanas (pentoses: xilose + arabinose) -glicanas, pectinas
FIBRAS
AÇÚCARES LIVRES
Principalmente no germe: Mono e Oligossacarídeos
Glicose, frutose, sacarose, rafinose, estaquiose, frutoligossacarídeos
Zea mays indentata principal variedade
normal: 30% amilose; 70% amilopectina
amilomilho: 80% amilose; 20% amilopectina
ceroso: 1% amilose; 99% amilopectina
Waxy maize supplement
Baixo teor de fibras solúveis
Sacarata (Milho doce ou verde): hortaliça até 12% de açúcares solúveis
CARBOIDRATOS DO MILHO
Teor de amilose
Principal parâmetro de qualidade tecnológica
Ideal 25% de Amilose
Acima de 25% - Farinhento e seco
Abaixo de 25% - Grudento e úmido (japonês)
Arroz curto: abaixo de 25%
Arroz médio: 16-24%
Arroz longo: 25-30% 
CARBOIDRATOS DO ARROZ
25% da ingestão de proteínas em países desenvolvidos
Com atividade biológica (20%) + de Reserva (80%) Camada de Aleurona e 
Endosperma, respectivamente
Divididas em grupos: Solubilidade
Valor nutricional limitado lisina (glúten modificado, patente 1991);
Prolaminas: intolerância, alergia (resposta imunológica);
Forma massa única viscoelástica, panificável;
Grupos sulfidrila (SH) se oxidam Pontes S-S, conformação
Glúten utilizado em vários alimentos para melhorar as propriedades funcionais.
PROTEÍNAS DOS CEREAIS
Proteínas
Metabólicas
Albuminas Globulinas
de Reserva
Prolaminas Glutelinas
Germe;
Prot. globulares, enzimas, nucleoprot., 
glicoprot.;
Alto VB rica em AAE
Endosperma: 80% total de prot.;
Prot. Estruturais;
Baixo VB ( Lisina, Triptofano, 
Prolina, glicina, ác. Aspárt.e Glut.)
PROTEÍNAS DOS CEREAIS
Proteínas
Metabólicas
Albuminas
Água
Globulinas
Soluções
salinas
de Reserva
Prolaminas
Álcool
Glutelinas
Ácido/
alcali detergente
InsolúveisSolúveis
Classificação de Osborne (1907) 
PROTEÍNAS DOS CEREAIS: Solubilidade
Cereal Proteínas (%) Alb./Glob. Prolaminas Glutelinas
Trigo 10-15 15 45 40
Cevada 11 19 40 40
Centeio 13 32 25 35
Aveia 17 67 (55%) 9 20
Arroz 7,5 15 3 80
Milho 12 7 55 30
Sorgo 11 15 50 27
PROTEÍNAS DOS CEREAIS
G
lú
te
n
Fonte: BELITZ et al., 2009
Prolaminas
Gliadinas
Monoméricas 
gliadinas , , gliadinas
Gluteninas
Poliméricas
GS-LMW GS-HMW
Glúten
PROTEÍNAS DOS CEREAIS: TRIGO
Formação: hidratação das proteínas de reserva 
(Gliadinas e Gluteninas) + aporte mecânico
Ou seja: é um complexo de proteína-lipídeo-carboidrato
obtido após hidratação e sova
GLÚTEN
Doença celíaca Enteropatia: desordem inflamatória no intestino 
(genético);
Prolaminas de cereais: trigo (gliadina), cevada (hordeína), centeio 
(secalina), aveia (avenina?);
Glutamina e Prolina proteínas resistentes ao ataque das 
proteases, acúmulo de peptídeos (Glu, Pro)
Desencadear resposta imunes, perda de vilosidades e 
degeneração da mucosa intestinal
INTOLERÂNCIA AO GLÚTEN
Perda de vilosidades e degeneração da mucosa intestinal
Tratamento: não ingestão de prolaminas
Consumo de arroz: liberado
Biópsia do intestino delgado onde se manifesta a 
doença celíaca através de vilosidades anômalas e 
infiltração de linfócitos. 
Vilosidades normais
Vilosidades atrofiadas
High magnification micrograph of celiac disease (img: commons.wikimedia)
DOENÇA CELÍACA
Fonte: http://www.glutenconteminformacao.com.br
DOENÇA CELÍACA
http://www.celiac.com/glutenfreemall/
Gluten free products cereais sem glúten, leveduras e agentes químicos. 
Produtos panificáveis amidos modificados, gomas e emulsificantes.
Cervejas milho, arroz, pseudocereais, malte do sorgo e enzimas para substituir 
o malte da cevada.
ALIMENTOS GLUTEN FREE
Necessidade de avaliação do perfil nutricional destes alimentos;
Carências de nutrientes: fibras, Fe, Zn, Ca, P, ácido fólico, tiamina,
riboflavina e niacina;
Menor teor de proteínas, teores maiores ou similares de sódio, áçucar e
outros nutrientes.
Legislação: FDA, Europa <20 ppm;
Austrália ausência;
Brasilmanifesto público em 2014.
ALIMENTOS GLUTEN FREE
LEI Nº 10.674, DE 16 DE MAIO DE 2003: Obriga que os produtos 
alimentícios comercializados informem sobre a presença de glúten, 
como medida preventiva e de controle da doença celíaca.
Proteínas do Milho
Zeína
Baixo teor de triptofano
No endosperma córneo confere dureza/ transparência
Proteínas do arroz
Orizeína
Menor teor de proteína - melhor balanço aminoacídico
Componentes minoritários
- Arroz e Trigo 1,5 a 2,0%
- Milho de 3 até 8,5%
Se dividem em:
livres extraídos com solventes orgânicos apolares
ligados ao amido extraídos com solventes polares
presos ao amido extraídos a quente, após gelatinização
LIPÍDEOS
Compostos de:
Lipídeos neutros (triglicerídeos)
70% Trigo; 85% Arroz; 90% Milho
Lipídeos polares: glico e fosfolipídeos
No trigo aumentam o volume do pão
Cereal Ác. Graxo
Mirístico Palmítico Esteárico Oleico Linoleico Linolênico
Milho - 11 22 0,6 15 14 64 35 71 0,5 1,1
Arroz 0,5 1,0 18 26 1,3 2,7 37 52 25 35 1,0 2,0
Trigo - 17 24 0,7 2,0 8 21 55 60 2,3 3,5
Aveia 0,4 0,9 19 26 0,8 4,0 22 39 31 52 0,9 3,4
Centeio 0,1 12 19 0,8 2,0 12 16 57 65 3 12
Fração insaponificável:
mistura de ésteres de ácido ferúlico com 
fitoesterois e álcoois triterpênicos
atividade Antioxidante
50% dos lipídeos insaponificáveis do arroz
Óleo de farelo de arroz
-orizanol
VITAMINAS E PIGMENTOS
Lipossolúveis pequena concentração, principalmente no germe
Atividade de Vitamina E
Cereal Tocoferois e Tocotrienois (mg/100g)
Milho 2,5 10,2
Arroz 1,3 3,0
Trigo 4,8 5,9
Atividade de Vitamina A e carotenos
Milho > Trigo >> Arroz
Milho: Luteína e Zeaxantina
Arroz: Antoxantinas e Clorofila
Hidrossolúveis complexo B: casca e germe
*Niacitina baixa digestibilidade (ligada a CHO e peptídeos)
Vitamina (mg/100g) Trigo Milho Arroz Cevada Aveia DRI % DRI
B1 0,55 0,44 0,33 0,57 0,77 1,2 EF >0,24
B2 0,13 0,13 0,09 0,22 0,18 1,3 BF >0,13
Niacina* (B3) 6,40 2,60 4,90 6,40 1,80 16 EF >3,20
Ác. Pantotênico (B5) 1,36 0,70 1,20 0,73 1,40 5 EF > 1,00
B6 0,53 0,57 0,79 0,33 0,13 1,3 EF > 0,26
MINERAIS
Casca, camada aleurona e germe eliminados na moagem
*Fitatos
Mineral (mg/100g) Trigo Milho Aveia DRI % DRI
P* 410 310 400 700 EF > 140
K 580 330 380 4700 F > 235
Ca 60 30 66 1000 F > 50
Mg 180 140 120 420 EF > 84
Fe 6 2 4 18 BF > 1,8
Cu 0,8 0,2 5 0,9 EF > 1,8
Mn 5,5 0,6 4 2,3 EF > 0,46
Zn 4,4 - - 11 EF > 2,2
Na 4,6 - - 1300 -
EFEITOS DO PROCESSAMENTO: Parboilização
Parboiling = partial + boiling
Processo antigo origem Índia e África Equatorial
1) Grãos encharcados em água quente
2) Gelatinização a 121ºC
3) Secagem
Descascamento (arroz integral)
Polimento (arroz branco)
Arroz branco x parboilizado
Vitamina Arroz integral Arroz polido Perda %
Tiamina 0,34 0,07 79,41
Riboflavina 0,05 0,03 40,0
Niacina 4,7 1,6 65,96
Ác. pantotênico 1,5 0,75 50,0
Piridoxina 1,0 0,4 60,0
Arroz branco x integral
Aumenta
teor de cinzas
teor de vitaminas
teor de lipídeos
teor de fibras
Reduz
valor calórico
vida de prateleira
Extração de farinha x refinamento
Taxa de extração (%) Proteína Lipídio Carboidrato Fibra Bruta Cinzas
100 (integral) 12,2 2,4 64,1 2 1,56
85 12,1 1,6 69,8 0,4 0,76
80 11,7 1,4 70,2 0,21 0,6
70 (refinada) 11,3 1,1 72,0 0,1 0,41
40 10,0 0,8 74,5 traços 0,34
ergot
conjunto de alcaloides
Ácido lisérgico + Ergotoxinas : de origem fúngica Claviseps
purpurea
Centeio > cevada > trigo >> aveia
Fungo infecta a flor e preenche a cariopse
Alucinações, convulsões e gangrena, morte
Teor controlado pela legislação
Substâncias tóxicas e/ou antinutricionais de cereais
Ácido Fítico (Fitato): ácido hexafosfórico mio-inositol estrutura com forte 
potencial quelante de minerais e proteínas.
Cereais farelo separação na moagem.
Ação antioxidante e anticarcinogênica se liga ao Fe, tornando-o cataliticamente 
inativo inibe a produção de radical livre mediada pelo Fe.
Micotoxinas: milho e trigo
Principal: desoxinivalenol DON
Termoestáveis, Difícil remoção
Moagem reduz
Substâncias tóxicas e/ou antinutricionais de cereais
Até mais!