Download pdf - Cereal Ele

Tehnologia prelucrării cerealelor

CAPITOLUL I

CEREALELE

1.1. Cultura cerealelor în lume – producţie, suprafaţă cultivată, utilizări

generale

1.2. Sistematica cerealelor

1.3. Zonarea cerealelor în România

1.4. Standarde de calitate

1.5. Depozitarea cerealelor

1.6. Structura anatomică a cerealelor

1.7. Compoziţia chimică şi biochimică a cerealelor

1.8. Proprietăţile funcţionale ale cerealelor

1.1. Cultura cerealelor în lume

Cerealele reprezintă grupa fitotehnică de plante cu cel mai mare areal de

răspândire în toate zonele de cultură pe glob, implicit şi în România.

Această grupă cuprinde: grâul, secara, orzul, ovăzul, porumbul, orezul,

sorgul, meiul, care fac parte din familia Gramineae şi hrişca, ce face parte

din familia Polygonaceae.

Suprafaţa cultivată pe glob este de 710…740 mil. ha, ceea ce reprezintă

circa 50% din suprafaţa arabilă a lumii (estimată de F.A.O. la 1,4…1,6

miliarde ha).

Producţia mondială de cereale este de cca. 2000 mil. t (tabelul 1.1.),

principalele cereale produse la nivel mondial fiind grâul, porumbul şi orezul

(tabelul 1.2.).

În UE-25 cea mai mare producţie este cea de grâu, urmată de cele orz şi

porumb (tabelul 1.3.). Secara şi ovăzul sunt şi ele cereale importante, în

UE-25 producându-se cantităţi importante, dacă le raportăm la producţia

realizată la nivel mondial.

Principalele culturi cerealiere din România (tabelul 1.4.) sunt porumbul

(58,1% din suprafaţa arabilă în 2003) şi grâul (31,3%).

1

Cerealele

Tabelul 1.1. Situaţia producţiei, exportului şi importului de cereale în perioada 2000-2009 (sursa Toepfer international, 2009)

ŢARA / REGIUNEA

2000 / 01 2004 / 05 2005 / 06 2006 / 07 2007 / 08 2008 / 09*

Producţie, mil. tSUA 340 386 363 335 412 401Canada 51 52 51 48 48 56Argentina 36 41 35 43 44 28Brazilia 52 53 57 63 73 66Africa de Sud

11 15 9 10 16 15

India 193 189 194 197 213 215China 345 355 372 395 399 421Australia 33 33 39 18 25 33CSI 113 150 147 145 148 195Rusia n.a. 75 76 76 79 105Ucraina 23 41 37 33 29 52UE-27 258 289 273 259 255 311Total la nivel mondial

1.841 2.035 2.019 2.105 2.124 2.225

Exporturi, mil. tSUA 88,1 84,2 90,7 86 107,7 76,5Canada 21,0 17,8 20,1 23,1 22,6 23,4Argentina 22,0 25,8 20,1 27,9 28,6 12,4Australia 21,3 20,1 21,9 10,9 11,9 18,2China 9,8 8,8 6,4 9,6 4,6 2,7CSI 7,5 22,5 29,7 31,1 27,3 45,5Rusia 1,3 8,6 12,5 12,4 13,5 18,9Ucraina 1,5 10,8 13 9,5 4,4 20,1UE-27 27,8 21,6 20,2 18,7 17,1 26,1Total la nivel mondial

233,1 235,3 254,3 260,3 274,2 256,1

Importuri, mil. tJaponia 26,8 26,4 25,9 26,1 25,6 25,7Coreea de Sud

12,1 12,3 12,7 12,5 12,7 11

Taiwan 6,2 6,1 6 5,6 5,8 4,8China 2,9 9,6 4 2 1,5 1,6Arabia Saudită

7,9 8,3 10 9,3 10,5 11,9

Egipt 11,4 13,3 12,2 12,3 11,9 11,8Algeria 7,6 6,9 7,7 7,5 8 8,1Maroc 5,1 4,0 4,4 3,8 6,5 5,6Brazilia 8,5 7,1 8,5 10,4 8 7,3Mexic 14,6 13,8 14 15,3 14,8 14,2CSI 6,7 6,3 7,1 7,3 7,3 7,4Rusia 2,6 2,5 2,2 1,4 1,2 0,8Ucraina 0,8 0,2 0,2 0,2 0,5 0,2UE-27 11,4 10,9 10,7 14,5 28,8 9,7

* producţie estimată

Tabelul 1.2. Producţia principalelor cereale (mil. t) produse la nivel mondial

2


în perioada 2000-2009 (sursa Toepfer international, 2009)

CEREAL

A2000 / 01 2004 / 05 2005 / 06 2006 / 07 2007 / 08 2008 / 09

Grâu total 582 624 620 596 611 684Grâu dur 33,5 41,3 37,5 35,7 34,5 38,3Porumb 588,5 708,9 699,1 712,3 793 787,1Orz 132,9 153,0 136,8 137,4 134,4 154,5Secară 19,1 17,0 14,5 12,4 14,2 17,3Ovăz 26 25,7 23,9 23,2 25,6 26,7Orez 398,2 401,1 418,5 420,7 432,1 441

Tabelul 1.3. Producţia principalelor cereale (mil. t) produse la nivelul UE-27 în perioada 2000-2009 (sursa Toepfer international, 2009)

CEREA

LA2000 / 01 2004 / 05 2005 / 06 2006 / 07 2007 / 08 2008 / 09

Total

cereale254,033 304,835 272,512 259,005 255,195 319,527

Grâu 123,011 143,798 130,757 124,397 119,197 150,739Orz 58,018 64,067 54,639 56,275 57,627 65,02Porumb 43,433 62,191 56,724 51,172 47,444 61,325Secară 10,389 9,988 7,716 6,524 7,603 9,323Ovăz 8,558 9,080 7,785 7,788 8,735 8,723

Tabelul 1.4. Producţia principalelor cereale (mil. t) produse în România,

în perioada 2000-2009 (sursa Toepfer international, 2009)

CEREA

LA2000 / 01 2004 / 05 2005 / 06 2006 / 07 2007 / 08 2008 / 09

Total

cereale10.477,5 14.143 13.361 11.541 7.129 16.866

Grâu şi

secară4.456,2

4.495 +

52

4.845 +

54

4.340 +

46

3.000 +

30

7.770 +

63Orz 867 1.386 957 724 300 1.288Ovăz 243,8 349 355 341 168 336Porumb 4.897,6 7.862 7.150 6.090 3.631 7.410

Principalii producători, suprafaţa cultivată şi principalele utilizări ale

cerealelor sunt prezentate în continuare.

3

Cerealele

Grâul

• suprafaţa cultivată este de 220…230 mil. ha,

• ţările mari producătoare şi, în acelaşi timp, exportatoare de grâu sunt:

SUA, Canada, Australia, Argentina. Mari importatoare de grâu sunt în

prezent: China, Egipt, Japonia, ţările din fosta URSS. Ţările UE se

înscriu printre marii producători şi exportatori de grâu.

• se cultivă pentru:

boabe – făină destinată fabricării pâinii şi produselor de

panificaţie, pastelor, biscuiţilor, fulgi de grâu,

boabe ca furaj – superioare porumbului sub aspectul valorii

nutritive, al preţului şi chiar ca productivitate,

tărâţă – furaj,

paie – materie primă pentru fabricarea celulozei, nutreţ grosier,

îngrăşământ organic, încorporat ca atare în sol, imediat după

recoltare, sau după ce au fost supuse unui proces de

compostare.

Porumbul

• suprafaţa cultivată 130 mil. ha, ocupă al treilea loc între plantele

cultivate pe glob,

• cele mai întinse suprafeţe sunt cultivate în SUA, China, Brazilia, Mexic.


boabe “degerminate” – prin “măcinare uscată” se obţin

sortimente de mălai, fulgi de porumb, alimente pentru copii etc.;

prin “măcinare umedă” (bobul cu germene) se obţin pe lângă

produsele menţionate şi: sirop bogat în fructoză (pentru

diabetici), bere, înlocuitori de cafea, iar prin diferite tratamente

după măcinatul umed se obţin: amidon, glucoză, dextroză,

whisky etc.

boabe ca furaj,

ciocălăi – furfurol, nutreţuri pentru rumegătoare etc.

pănuşi – împletituri,

4


coceni – furaj, în industria celulozei şi la fabricarea panourilor

aglomerate,

planta întreagă verde – combustibili (metanol, etanol), însilozare

în faza de lapte-ceară a boabelor (furaj foarte valoros).

Orezul

• suprafaţa cultivată 150 mil. ha, ocupă locul al doilea în ceea ce priveşte

suprafaţa cultivată,

• ţările mari cultivatoare sunt situate în Asia: India, China, Indonezia,

Birmania, Thailanda. În Europa orezul se cultivă pe suprafeţe restrânse,

ţările europene fiind dependente de importurile de orez de foarte bună

calitate, care provin din Asia, dar şi din SUA. În România există

amenajate în jur de 62 mii ha. În ultimii ani această cultură a cunoscut

un regres considerabil din cauza anumitor dificultăţi economice,

îndeosebi din cauza costului foarte ridicat al apei pentru irigaţie, dar şi

datorită importului de orez. Ca urmare, suprafeţele semănate s-au

restrâns la 16…22 mii ha.


boabe – hrană de bază pentru mai mult de 3miliarde de oameni

(Asia), aliment de completare pentru locuitorii în ţările din zona

temperată, cantităţi mici sunt folosite pentru fabricarea de alcool

(Japonia – băutura “sake”), bere (în amestec cu orz), amidon,

glucoză, acid acetic, acetonă, ulei, produse farmaceutice.

subproduse rezultate din prelucrare (spărturi de boabe, tărâţe,

boabe mai mici) – furaj,

paie – împletituri, hârtie, carton, combustibil.

Orzul

• suprafaţa cultivată 75 mil. ha; cele mai mari suprafeţe sunt cultivate în

Canada, SUA; Turcia, Spania, Germania, Franţa etc.


boabe prelucrate în arpacaş (“surogat de orz”), materie primă în

industria alcoolului, dextrinei, glucozei etc.

5

Cerealele

crupe obţinute prin “perlare” – prepararea supelor şi sosurilor,

măcinate – în hrana sugarilor,

orzoaica – materia primă cea mai bună în industria berii,

“colţii de malţ” (germenii) şi borhotul de bere – valoare furajeră

(stimularea producţiei de lapte a vacilor),

malţuri speciale - prelucrare pentru obţinere de înlocuitori de

cafea, preparate din lapte de malţ, făină de malţ pentru

îmbunătăţirea celei de grâu, siropuri de malţ pentru obţinerea

fulgilor de cereale, a dulciurilor,

furaj – boabe, masă verde, siloz sau fân; paiele depăşesc

valoarea nutritivă a celor de grâu, ovăz şi secară.

Sorgul

• suprafaţa cultivată 50 mil. ha

• cele mai mari suprafeţe sunt cultivate în Asia (42%) – India, China,

Pakistan, Yemen, Africa (32%) – Nigeria, Sudan, Niger, America de

Nord şi Centrală (19%), America de Sud (5,6%), SUA (6,5%). În Europa

se cultivă suprafeţe mici, sub 200 mii ha. În România suprafaţa cultivată

în ultimii ani a fost de cca. 8 mii ha.


boabe – folosite direct în alimentaţie sub formă de făinuri (în

zone din Africa, India, China, Orientul Apropiat, Egipt), la

fabricarea amidonului, alcoolului şi berii (în amestec cu boabele

de orz),

sorgul tehnic – confecţionarea măturilor, a periilor şi altor

împletituri,

sorgul zaharat – extragerea unui suc dulce, bogat în zaharoză,

furaj – însilozat sau ca boabe, având o valoare nutritivă

asemănătoare cu a porumbului,

florile, tecile, frunzele – se obţine colorant utilizat la vopsirea

stofelor, lânii, pieilor.

Ovăzul

• suprafaţa cultivată 20 mil. ha6


• cele mai mari suprafeţe sunt cultivate în SUA, Canada, Polonia,

Germania.


boabe – prelucrate sub formă de fulgi de ovăz, făină, grişuri sunt

utilizate în alimentaţie; în unele ţări nordice se foloseşte în

amestec cu grâu şi secară la prepararea pâinii,

furaj – singur sau în amestec cu leguminoase este foarte apreciat

ca masă verde, însilozat sau ca fân.

Meiul

• specia Panicum miliaceum L. este una dintre cele mai vechi plante

cultivate – cca. 10 mii ha din totalul de 38mii ha suprafaţă total ocupată

cu diferite specii, cultivate în zonele aride din Asia şi Africa. În climatele

calde a fost înlocuit în mare măsură de porumb, iar în climatele umede

şi răcoroase de cartof. În Europa (Germania, Ungaria, ţările din sud-est)

şi în SUA meiul este semănat pe suprafeţe limitate, mai mult ca furaj.

În România este o cultură de importanţă cu totul secundară, prezentând

un oarecare interes, mai ales în cultură succesivă, pentru fân sau chiar

pentru boabe, datorită rezistenţei la secetă şi a perioadei scurte de

vegetaţie. De altfel, şi în perioada antebelică meiul era considerat o

plantă de completare destinată înlocuirii, primăvara târziu, a

semănăturilor nereuşite, precum şi pentru terenurile care au fost

inundate.


boabele decorticate – făină pentru prepararea de crupe, păsat

sau mămăligă (mai greu de digerat),

furaj – boabele, paiele şi pleava,

planta întreagă – masă verde sau fân.

Secara

• suprafaţa cultivată 14mil. ha

• 95% din producţia mondială de secară este realizată în Europa.

Principalii producători europeni sunt: Germania (22,5% din producţia

mondială), Polonia, ţările scandinave, ţările baltice, dar şi Rusia (29%

7

Cerealele

din producţia mondială), Belarus, Ucraina. Prin extinderea recentă a UE

aproape 50% din producţia mondială este disponibilă pe această piaţă.


boabe – făină destinată fabricării pâinii, turtei dulci; băuturi

alcoolice (wisky),

boabe uruite – furaj,

planta întreagă – masă vegetativă verde,

paie – prin prelucrare şi amestecare cu substanţe chimice se

obţine un nutreţ cu valoare nutritivă apropiată de a fânului,

fabricarea hârtiei,

secara malţificată – înlocuitor al malţului la obţinerea berii,

făina de secară – obţinerea cleiului, maselor plastice.

Hrişca

• suprafaţa cultivată 1mil. ha

• culturile sunt concentrate îndeosebi în Europa (Rusia), alţi cultivatori

importanţi – Canada (25 mii ha), Franţa (2,5 mii ha), Polonia, SUA.

A fost inclusă în grupa cerealelor datorită compoziţiei chimice a

boabelor şi utilizării acestora în alimentaţie şi în furajare, similar cu

boabele celorlalte cereale (VN mai scăzută din cauza ponderii mai

ridicate a învelişurilor). Este singura cereală nedeficitară sub aspectul

conţinutului de lizină.


boabe – grişuri, pesmeţi, crupe, clătite, supe,

nutreţ verde sau fân

îngrăşământ verde,

planta conţine (până la 6% din s.u.) un glucozid flavonic folosit în

medicină pentru tratarea fragilităţii vaselor capilare sanguine,

plantă nectaro-poleniferă.

8


1.2. Sistematica cerealelor

Grâul

Aparţine genului Triticum, clasa Monocotyledonopsida, ordinul Graminalis,

familia Gramineae. Genul Triticum cuprinde un număr mare de forme

sălbatice şi cultivate, clasificate pe baza anumitor criterii. Cea mai frecventă

clasificare este cea genetică, după numărul de cromozomi:

grupa diploidă (2n = 14 cromozomi) – Triticum monococcum,

grupa tetraploidă (2n = 28 cromozomi) – Triticum timopheevi,

Triticum turgidum,

grupa hexaploidă (2n = 42 cromozomi) – Triticum aestivum

(cuprinde 5 subspecii, printre care şi ssp. vulgare (grâul comun).

În prezent se cunosc trei criterii de clasificare a grâului:

• duritatea bobului

grâu dur – necesită pentru măcinare o cantitate mai mare de

energie decât grâul moale, deoarece fiecare bob necesită o

cantitate mai mare de energie pentru sfărâmare,

grâu moale.

• prezenţa sau absenţa pigmenţilor roşiatici în învelişurile exterioare ale

bobului

grâu roşu,

grâu alb.

• perioada de însămânţare

grâu de iarnă – este însămânţat toamna, încolţeşte primăvara, se

recoltează vara,

grâu de primăvară – este însămânţat primăvara, se recoltează

spre sfârşitul verii sau toamna.

În Caseta 1.1. sunt prezentate date suplimentare privind sistematica

grâului.

9

Cerealele

Caseta 1.1.

10

Triticum monococcum cuprinde 2 subspecii: una sălbatică Triticum monococcum ssp. boeoticum şi

una cultivată Triticum monococcum ssp. monococcum (“alac”).

Alacul este una dintre cele mai vechi plante cultivate, în prezent este pe cale de dispariţie, se

caracterizează prin boabe care rămân “îmbrăcate” după treierat şi care dau o făină galbenă,

bogată în gluten.

Grupa tetraploidă se apreciază că a rezultat prin încrucişarea spontană a grânelor diploide cu

specia spontană Aegilops speltoides. Triticum timopheevi cuprinde o singură subspecie. Triticum

turgidum cuprinde 6 subspecii printre care şi grâul “durum”.

Grâul “durum” cuprinde mai multe varietăţi, diferenţiate după culoarea spicelor şi a aristelor,

pubescenţa glumelor, culoarea boabelor. Soiurile mai mult cultivate aparţin varietăţilor:

melanopus (spic alb, ariste negre, glume pubescente, bob alb), apalicum (spic roşu, ariste

negre, glume pubescente, bob alb), coerulescens (spic negru, ariste negre, glume pubescente,

bob alb) şi hordeiforme (spic roşu, ariste albe, glume glabre, bob alb).

Grupa hexaploidă a provenit prin încrucişarea spontană a grânelor tetraploide cu specia sălbatică

Aegilops squarrosa. Forma sălbatică nu este cunoscută. Această grupă cuprinde 5 subspecii

cultivate, printre care şi ssp. vulgare (grâul comun).

În prezent, se apreciază că există în cultură peste 10.000 varietăţi şi soiuri de Triticum aestivum

ssp. vulgare (după unele păreri ar exista cca. 20.000 soiuri de toamnă şi de primăvară. Pe plan

mondial, cea mai mare parte din suprafaţa semănată cu grâu (cca. 70%) este ocupată cu grâu

de toamnă, iar restul cu grâu de primăvară. În unele regiuni ale globului grâul de toamnă nu

suportă temperaturile scăzute din timpul iernii şi degeră, sau planta nu rezistă în cazul în care

stratul de zăpadă acoperă solul o perioadă îndelungată (peste 6 luni). În asemenea condiţii se

seamănă grâu de primăvară, care poate ajunge la maturitate în perioada scurtă a verii; în ţările

fostei URSS, grâul de primăvară se seamănă pe cca. 74% din suprafaţa totală semănată cu

grâu, iar în Canada pe 94% din suprafaţa cu grâu (după Bîlteanu, 1991). În ţara noastră grâul

de toamnă ocupă 99% din suprafaţa totală ocupată cu această plantă; grâul de primăvară se

cultivă pe suprafeţe restrânse, în zone submontane şi în unele depresiuni intramontane.

Bobul grâului de Triticum aestivum ssp. vulgare este scurt, oval-alungit şi făinos, foarte potrivit

pentru panificaţie. Grâul comun se caracterizează prin spice aristate sau nearistate, cu 3-5 flori

în spiculeţ, care formează 1-4 boabe golaşe. Rahisul este flexibil (nu se rupe la maturitate sau

la treierat). Această specie cuprinde în numeroase varietăţi, care se diferenţiază între ele după

prezenţa sau absenţa aristelor, culoarea glumelor şi a aristelor, pubescenţa glumelor, culoarea

boabelor.

Soiurile de grâu cultivate, în prezent, în ţara noastră apariţia varietăţilor: erythrospermum (spic

alb, aristat, glume glabre, bob roşu), lutescens (spic alb, nearistat, glume glabre, bob roşu),

ferrugineum (spic roşu, aristat, glume glabre, bob roşu), milturum (spic roşu, nearistat, glume

glabre, bob roşu).

Triticum aestivum ssp. spelta are bobul sticlos şi dă o făină foarte bogată în gluten, este

rezistent la ger şi boli. După treierat bobul rămâne îmbrăcat în pleve, acestea reprezentând 21-

24% din recoltă. La măcinare se pierde o mare parte din substanţele proteice, diminuându-se

valoarea alimentară şi furajeră. În prezent este semănat pe suprafeţe limitate în unele ţări din

Europa (Elveţia, Suedia, Germani, Belgia, izolat în Turcia şi Spania). Se apreciază că această

formă de grâu poate prezenta interes şi pentru anumite zone agricole din România, cu climat

mai aspru, umed şi rece, unde s-ar putea comporta mai bine decât alte cereale.


Soiurile de grâu cultivate în UE sunt cele menţionate în Catalogul comun al

soiurilor de plante agricole, publicat pentru prima dată la 21 iulie 1975.

În prezent, acest catalog se publică în conformitate cu dispoziţiile articolului

17 din Directiva 2002/53/CE a Consiliului din 13 iunie 2002 privind

Catalogul comun al soiurilor de plante agricole, modificată ultima dată

prin Regulamentul (CE) nr. 1829/2003 al Parlamentului European şi al

Consiliului European.

Institutul de Testare a Soiurilor este acreditat de către Uniunea

Europeană pentru realizarea Testului DUS (Distinctness, Uniformity,

Stability), iar cu ajutorul MADR poate să înscrie, pe propria răspundere, în

Catalogul de soiuri al Uniunii Europene toate soiurile româneşti neînscrise.

Fără acest test soiurile româneşti nu pot fi înscrise în acest catalog, şi nu

pot fi cultivate. Începând cu anul aderării la UE, MADR a trecut la

întocmirea Catalogului naţional de soiuri, toate soiurile şi hibrizii româneşti,

obţinând o derogare de cultivare a acestora până la sfârşitul anului 2009,

termen până la care trebuie să realizeze testul DUS pentru toate soiurile şi

hibrizii româneşti.

În afară de această cerinţă, Institutul de Testare a Soiurilor de la noi din

ţară, trebuie să rezolve şi următoarele probleme:

• punerea la punct a bazei de date privind descrierile cultivărilor

româneşti înregistrate, dar şi a soiurilor de referinţă utilizate în testul

de uniformitate,

• constituirea unui depozit frigorific pentru păstrarea probelor etalon şi

a probelor din colecţiile de referinţă,

• constituirea unei sere pentru realizarea de testări la boli, în condiţii

artificiale,11

Luarea în cultură a grâului a început cu formele sălbatice Triticum monococcum ssp. boeticum şi

Triticum turgidum ssp. dicoccoides, iar acestea, prin selecţie empirică, au condus la formele

cultivate corespondente: “tenchi” (Triticum turgidum ssp. diococcum) este prima formă de grâu

cultivată şi una dintre primele luate în cultură (în jurul anului 7.000î.e.n.), au urmat “alacul” (Triticum

monococcum ssp. monococcum) ceva mai târziu (pe la anul 6.500 î.e.n.) şi grâul “comun” (Triticum

aestivum ssp. vulgare), luat în cultură în jurul anului 5.500 î.e.n. Descoperirile arheologice şi unele

informaţii istorice arată că, pe teritoriul românesc, grâul era cultivat în perioada anilor 3.000-1.000

î.e.n., la început fiind luat în cultură alacul, apoi tenchiul, grâul spelta şi, mai târziu, grâul comun.

Cerealele

• reorganizarea câmpurilor speciale pentru efectuarea testului DUS,

• dotarea cu aparatură IT şi realizarea unei reţele naţionale de

calculatoare pentru transmiterea datelor online către ISTIS din

reţeaua de centre zonale.

Institutul de Testare a Soiurilor recomandă pentru fiecare zonă geografică

cultivarea anumitor soiuri de grâu (tabelul 1.5.), grupate după potenţialul

genetic al calităţii de panificaţie.

Tabelul 1.5. Soiuri de grâu de panificaţie cultivate în România

ZONAGRUPELE DE CALITATE PENTRU PANIFICAŢIE

foarte bună bună satisfăcătoare

Sudul ţăriiDropia, Flamura 85,

Lovrin 34, Rapid

Fundulea 4,

Simnic 30

Fundulea 29

Zona colinară

de sud

Flamura 85,

Lovrin 34

Albota, Fundulea 4,

Simnic 30, TrivaleFundulea 29

Vestul ţării

Alex (Lovrin 50),

Dropia, Flamura 85,

Lovrin 34

Arieşan,

Fundulea 4

Delia,

Fundulea 29,

Lovrin 41

TransilvaniaApullum, Speranţa

(soi de primăvară)

Aniversar, Arieşan,

Fundulea 4, Turda 95

Transilvania,

Turda 81

Moldova

Dropia (sud),

Flamura 85 (sud),

Moldova 83

Aniversar, Arieşan,

Fundulea 4, Gabriela,

Turda 95

Fundulea 29,

Transilvania,

Suceava 84

(nord)

Secara

Secara face parte din familia Gramineae, genul Secale L., Secale cereale

fiind specia cultivată în general, dar cantităţi mici de Secale fragile sunt

cultivate în sud-vestul Asiei.

Secara cultivată este considerată o cultură destul de omogenă, toate

soiurile aparţinând unei singure varietăţi – vulgare.

Date suplimentare privind sistematica secarei sunt prezentate în Caseta

1.2.

12


Caseta 1.2.

13

Genul Secale L. cuprinde însă un număr mare de specii şi subspecii, perene şi anuale, care includ,

la rândul lor, o multitudine de ecotipuri.

Între oamenii de ştiinţă şi mai ales între botanişti nu există o unitate în ceea ce priveşte componenţa

speciilor în cadrul genului Secale.

Schiemann recunoşte 5 specii de secară ca fiind bine individualizate, şi împarte genul Secale

în două secţii distincte - Agrestes şi Cerealia. Agrestes cuprinde 3 specii: S. silvestre Host.,

S. montanum Guss. şi S. africanum Stapf., iar Cerealia cuprinde 2 specii: S. ancestrale Zhuk.

şi S. cereale L., specia S. vavilovii nefiind individualizată ca specie de sine stătătoare

(Bushuk, 1976, Gaşpar şi Reichbuch, 1978).

Jukovski a atribuit iniţial genului Secale 14 specii, exprimându-şi totuşi îndoiala privind

independenţa unora dintre ele, în timp ce alţi autori au identificat în componenţa genului 12,

10 specii. Ulterior Jukovski a inclus în genul Secale doar 6 specii, a căror individualizare nu

poate provoca îndoieli (Gaşpar şi Reichbuch, 1978).

Stutz a folosit un sistem filogenetic de clasificare a speciilor genului Secale ce corespunde

celui folosit de Jukovski, cu excepţia speciei Secale anatolicum Boiss., care este considerată

de acesta din urmă ca subspecie (Bushuk, 1976, Gaşpar şi Reichbuch, 1978).

Secale silvestre Host. este plantă anuală de şes, prezintă adaptare deosebită la mediu cu umiditate

scăzută, toleranţă accentuată la salinitate, rezistă la călcatul permanent al animalelor şi îşi reface

anual vegetaţia prin împrăştierea spicelor, care se fragmentează cu uşurinţă, în spiculeţe separate,

şi se autoînsămânţează; răspândire la noi în ţară: solurile nisipoase din Moldova, Dobrogea şi

Oltenia.

Secale kuprijanovii Grossh. este o plantă perenă, valoroasă din punct de vedere furajer, otăveşte

foarte bine după cosire, asigurând o cantitate mare de masă verde, de bună calitate, cu un conţinut

bogat în substanţe proteice, care depăşeşte 20%; este folosită de numeroşi cercetători, inclusiv de

la noi din ţară – Gaşpar, în lucrări de ameliorare pentru crearea de soiuri de secară perene,

productive şi cu rezitenţă sporită la făinare şi rugina brună.

Secale montanum Guss. este o plantă perenă, nu prezintă importanţă economică deosebită, dar

este folosită în lucrări de ameliorare a secarei şi chiar a grâului, ca şi component pentru hibridare,

dat fiind faptul că are un complex de gene valoroase, cum ar fi rezistenţa bună la atacul bolilor,

precum şi unele însuşiri de rezistenţă la condiţiile de mediu.

Secale cereale L. cuprinde subspeciile: S. cereale L. şi S. segetale Zhuk.

În limitele acestor două subspecii au fost separate mai multe varietăţi, unite în două grupe mari,

distincte – covarietas.

Grupa convar. Infractuosa – formele cu spicul nefragil, soiuri ameliorate existente în cultură,

Grupa convar. Fractuosa – formele cu spicul fragil.

În baza celor menţionate denumirea corectă a secarei cultivate este Secale cereale L. spp. Cereale

convar. Infractuosa var. vulgare.

Secale cereale cuprinde două tipuri:

Tipul sudic – rigidum, cu spice aspre, mai apropiat din acest punct de vedere de S. segetale

şi de alte specii sălbatice anuale, din secţia Cerealia, sau perene, din secţia Kuprijanovii

(Perennantes).

Tipul nordic - indoeuropaeum, cu spice mai puţin aspre şi mult mai elastice.

În prezent Secale segetale Zhuk. şi Secale anatolicum Boiss. nu mai sunt considerate specii,

dar ele au o importanţă deosebită în sistemul filogenetic al genului, constituind anumite verigi

obligatorii în procesul de evoluţie a secarei spre apariţia formelor de cultură.

Cerealele

În prezent lista oficială a soiurilor şi hibrizilor de plante de cultură de la noi

din ţară cuprinde 11 soiuri de secară (tabelul 1.6.), din care unul, soiul

Ergot, este cultivat numai pentru producerea scleroţilor de Claviceps

purpurea.

Tabelul 1.6. Soiuri de secară aflate în prezent în cultură la noi în ţară

DENUMIRE

SOI

TIP SOI MENŢINĂTOR

SOI

ANUL

ÎNREGISTRĂRII/REÎNREGIST

RĂRIIAmando toamnă S.C.A. Turda 1995Apart toamnă S.C.A. Turda 1996Marlo toamnă S.C.A. Turda 1996Quadriga toamnă S.C.A. Turda 1998Raluca toamnă S.C.A. Turda 1999Rapid toamnă S.C.A. Turda 1996Gloria toamnă S.C.A. Suceava 1983/1999Orizont* toamnă S.C.A. Suceava 1988/1998Suceveana* toamnă S.C.A. Suceava 1996Impuls primăvară S.C.A. Suceava 1995Ergo* toamnă S.C.A. Suceava 1988/1998

*protejate prin brevet pentru soi

Porumbul

Face parte din familia Gramineae, subfamilia Panicoidae, tribul Maydeae,

specia Zea mays. Din acelaşi trib, pe lângă genul Zea, fac parte 8 genuri,

din care importante pentru filogenia porumbului sunt două: Euchlena şi

Tripsarum, ambele răspândite în America.

În funcţie de structura endospermului şi caracterele ştiuletelui, specia Zea

mays cuprinde mai multe convarietăţi:

• Zea mays indurata – porumbul cu bobul tare, neted, lucios, cu zona

coronară rotundiformă. Partea periferică a bobului este cornoasă, iar la

interior este amidonoasă. Boabele au diferite culori: albe, galbene,

portocalii, roşii. Provine din zona muntoasă a Americii centrale.

• Zea mays identata – porumbul dinte de cal, cu boabe mari care în zona

coronară prezintă o adâncitură. În secţiune boabele au zona tare

(cornoasă), dispusă periferic, iar zona coronară şi mijlocul sunt ocupate

de stratul amidonos, care la maturitate se contractă determinând

14


formarea adânciturii. Originea acestei convarietăţi este Mexicul, în

prezent fiind predominant în lume.

• Zea mays aorista – porumbul cu bob mic, cornos, utilizat pentru

floricele.

• Zea mays saccharata – porumbul zaharat, cu boabe zbârcite şi

sticloase.

• Zea mays amylacea – porumbul amidonos cu boabe mari,

rotundiforme, cu endospermul amidonos predominant şi foarte puţin

endosperm cornos, în zona coronară. Este răspândit în Peru şi Bolivia.

• Zea mays amyleosaccharata – partea inferioară a boabelor

amidonoasă, iar cea superioară cornoasă. Este răspândit în Peru şi

Bolivia.

• Zea mays ceratina – are bobul cornos, opac, cu aspect ceros, în loc de

amidon conţine eritrodextrină. Răspândit în Asia şi Filipine.

• Zea mays tunicata – are bobul îmbrăcat.

Varietăţile de porumb se deosebesc după culoarea boabelor şi culoarea

paleelor.

Date privind evoluţia istorică a porumbului sunt prezentate în Caseta 1.3.

În prezent, soiurile de porumb sunt puţin răspândite în cultură.

Se folosesc pe scară largă hibrizii, introducerea lor în cultură a început în

SUA în 1933, iar în ţara noastră după 1954.

După modul de obţinere hibrizii pot fi:

• simpli (H.S.),

• dubli (H.D.),

• triliniari (H.T.).

Clasificarea hibrizilor în sistemul FAO, în funcţie de perioada de vegetaţie,

cuprinde 9 grupe, fiecare având ca etalon durata de vegetaţie a unui hibrid

american. Din cele 9 grupe, importanţă prezintă doar 6.

Pentru constanţă în realizarea producţiilor, fiecare cultivator ar trebui să

folosească 3-4 hibrizi diferiţi ca perioadă de vegetaţie. La alegerea

acestora trebuie să se urmărească:

să fie adaptat condiţiilor zonei în care urmează a fi cultivat,

15

Cerealele

să ajungă la maturitate înainte de venirea brumelor de toamnă şi,

pentru siguranţă în acest sens, să aibă necesarul de unităţi

termice mai mic cu 150 faţă de potenţialul zonei,

să fie rezistent la secetă, boli, dăunători,

să aibă o bună rezistenţă la frângere şi o inserţie uniformă a

ştiuleţilor.

Caseta 1.3.

Orzul

Specia de orz cultivată Hordeum sativum Jessen (Hordeum vulgare L.)

cuprinde următoarele convarietăţi:

• Convarietatea hexastichon Alef. – orzuri cu câte trei spiculeţe fertile la

un călcâi al rahisului,

• Convarietatea intermedium Körn – spiculeţe centrale fertile şi laterale

total sau parţial sterile,

• Convarietatea distichon Alef – spiculeţe centrale fertile şi laterale sterile,

• Convarietatea deficiens Voss – spiculeţe centrale fertile şi laterale

incomplete şi sterile

Apar şi forme intermediare între covarietăţile menţionate, acestea fiind

considerate convarietate aparte – convarietatea labile.

16

Se consideră că porumbul are două centre de formare în America: la nord de Ecuator, unde

predomină formele centrului primar Mexic – Guatemala şi la sud de Ecuator, unde predomină

germoplasma centrului primar Peru – Bolivia.

În Europa a fost adus la prima expediţie a ui Cristofor Columb (1493), fiind cultivat prima dată în

Spania, apoi în Italia.

În ţara noastră a fost menţionat în Muntenia sub domnia lui Şerban Cantacuzino (1693-1695), iar în

Transilvania s-a cultivat pe timpul împărătesei Maria Tereza (1740-1760).

Pe baza datelor arheologice şi a reconstituirilor experimentale se presupune că dezvoltarea

filogenetică a porumbului s-a produs în 4 etape:

I etapă - presupune existenţa unui porumb sălbatic, de “tip tunicat”, cu inflorescenţe bisexuate şi

ştiuleţi de până la 2,5 cm lungime,

II etapă - s-a produs o mutaţie care a determinat apariţia porumbului “cu bobul golaş”,

III etapă (anii 3.400-2.300 î.e.n.) – porumbul a fost luat în cultură,

IV etapă – s-au produs hibridări cu Tripsacum şi Euchlena, care au condus la apariţia

porumbului din anii 100-200 e.n. şi care a evoluat spre formele actuale.


Cele patru covarietăţi principale au numeroase varietăţi deosebite după

caracterele plevelor, aristelor şi boabelor. În cultură sunt soiuri care se

încadrează în varietăţile aparţinând la două convarietăţi: hexastichon şi

distichon.

Soiurile cultivate la noi în ţară se încadrează în:

• Convar. distichon: var. nutans (spic lax) şi var. erectum (spic dens),

• Convar. hexastichon var. pallidum (spic lax) şi var. parallelum (spic

dens).

Cele patru varietăţi menţionate au bobul gălbui, îmbrăcat în palee de

culoare gălbuie şi au ariste aspre.

Ovăzul

Genul Avena face parte din tribul Avena Ness şi cuprinde numeroase specii

grupate în două secţii: Avenastrum Koch (perene) şi Euavena Griseb

(anuale, sălbatice şi cultivate).

Cele mai importante specii: Avena sativa – cultivată şi Avena fatua L. –

sălbatică.

Avena sativa cuprinde numeroase varietăţi, din care mai importante sunt:

mutica (spiculeţ nearistat şi boabe albe), aristata (spiculeţ aristat, palee

albe), aurea (spiculeţe nearistate, boabe galbene).

Date privind evoluţia istorică a ovăzului sunt prezentate în Caseta 1.4.

Caseta 1.4.

Sorgul

Aparţine tribului Andropogoneae, genul Sorghum Adams, care cuprinde 31

de specii anuale şi perene.

17

Se pare că ovăzul a fost cunoscut la început ca buruiană în orz, pe care l-a depăşit în producţie pe

solurile sărace şi în climate mai aspre din centrul şi nordul Europei, unde apar urme privind cultura

lui cam de prin epoca bronzului (mileniu III-II î.e.n.). Se consideră că în ţara noastră ovăzul a fost

extins în cultură o dată cu invazia triburilor slave, de la care s-a şi împrumutat denumirea de “ovăz”

(“ovesu”, în slavona veche).

Cerealele

Sorgul cultivat aparţine speciei Sorghum vulgare Pers., sin. Sorghum

bicolor (L) Moench., care se împarte, în raport cu modul de utilizare, în

patru grupe:

• Sorgul pentru boabe – cuprinde varietăţile:

cafra (centru şi estul Africii),

shallu (India, Africa de vest),

hegarii (Sudan),

durra (Africa centrală şi orientală),

milo (Africa centrală şi orientală).

• Sorgul pentru mături Sorghum vulgare var. tehnicum,

• Sorgul zaharat Sorghum vulgare var. saccharatum,

• Sorgul pentru furaj Sorghum vulgare var. sudanense.

Pentru boabe se cultivă hibrizi de sorg.

La noi în ţară se cultivă hibrizi simpli, cu panicul semicompact (cei pentru

boabe), coacere rapidă şi uniformă.

Date privind originea sorgului sunt prezentate în Caseta 1.5.

Caseta 1.5.

Meiul

Majoritatea speciilor aparţin genurilor Setaria, Pennisetum, Eragrostis,

Eleusine. Principala specie de mei cultivată este Panicum miliaceum.

Date privind evoluţia istorică a meiului sunt prezentate în Caseta 1.6.

Caseta 1.6.

18

După unii autori originea sorgului este în India, după alţii în Africa Ecuatorială. În Europa cultura

este cunoscută din secolul al XV-lea. În America s-a introdus prin anul 1855.

În China ocupa suprafeţe importante cu 3.000 ani î.e.n., boabele fiind folosite în alimentaţie, de

asemenea a fost cultivat încă din vechime în India, Egipt, sudul şi sud-estul Europei. În climatele

mai calde a fost înlocuit în mare măsură de porumb, iar în climatele umede şi răcoroase, de cartof.


În prezent, în ţara noastră există în cultură soiuri româneşti şi străine, cu

diverse recomandări – rezistente la secetă şi cădere, zonelor cu resurse

termice şi hidrice sau zonelor cu deficit termic.

Hrişca

Aparţine din punct de veder botanic familiei Polygonaceae – Fagopyrum

esculentum Moench., sin. Fapyrum sagittatum Gilib.

Date privind originea acestei cereale sunt prezentate în Caseta 1.7.

Caseta 1.7.

Orezul

Cel cultivat aparţine genului Oryza, specia Oryza sativa (orezul comun),

care cuprinde 3 subspecii:

• ssp. brevis – boabe scurte, de 3-4 mm lungime,

• ssp. indica – boabe subţiri şi lungi,

• ssp. japonica – boabe mari, ceva mai scurte, pline.

Date privind originea orezului sunt prezentate în Caseta 1.8.

Soiurile cultivate în prezent la noi în ţară aparţin ssp. japonica var. Italica;

sunt soiuri precoce, caracterizate prin panicule nearistate, palee galbene,

cariopse albe.

Caseta 1.8.

19

Este originară din regiunile muntoase ale Chinei şi Nepalului, unde şi-a păstrat importanţa în

alimentaţia populaţiei locale. S-a extins la începutul Evului Mediu, ajungând în Europa o dată cu

invaziile turco-mongole, apoi a fost introdusă de către europeni în canada, SUA, Argentina şi

Brazilia.

Este originar din India, iar în jurul anului 3.000ă.e.n. exista deja în cultură în China.

Prima orezărie din ţara noastră a fost înfiinţată în anul 1786 de către o familie de agricultori italieni

la Topolia (lângă Banloc, judeţul Timiş), pe râul Bârzava. Cultura orezului s-a extins destul de greu,

astfel încât, în 1938, se cultivau abia cca. 400ha.

Cerealele

1.3. Zonarea cerealelor în România

Suprafaţa cultivată şi producţia de cereale nu este uniform repartizată pe

teritoriul ţării. Această situaţie este determinată de condiţiile pedoclimatice

diferite existente în diferite zone ale ţării.

Grâul

Suprafaţa cultivată este repartizată în trei zone: zona de câmpie (zona I) cu

52 – 56%, zona colinară (zona II) cu 27 – 30% şi zona montană (zona III)

cu 14 – 17% din suprafaţa totală.

În 1998, în zona I producţia de grâu reprezintă 60,5% în zona a II-a 28,5%

şi în zona a III-a 11% din producţia totală.

Porumbul

Principalul criteriu de zonare îl reprezintă constanta termică. Aceasta, în

cazul porumbului, se obţine prin însumarea temperaturilor mai mari de

100C pe întreaga perioada de vegetaţie.

Pe baza analizării datelor climatologice medii pe perioade lungi de timp, s-

au stabilit în ţara noastră trei zone de cultură pentru porumb:

• Zona I cuprinde arealele cu suma temperaturilor biologic active de

1400-1600ºC: Câmpia di sudul ţării, Dobrogea şi partea de sud a

Podişului Moldovei, Câmpia de Vest, până la sud de Oradea.

• Zona a II-a de cultură cuprinde suprafeţele cu resurse termice cuprinse

între 1200-1400ºC. Zona include cea mai mare parte a Podişului

Moldovei, o mică parte din zona de trecere de la Câmpia de Sud spre

zona colinară a Carpaţilor Meridionali şi Câmpia din Nord-Vestul ţării.

• Zona a III-a de favorabilitate are în vedere suprafeţele cu suma

temperaturilor biologic active de 800-1200ºC. sunt cuprinse zonele

subcolinare ale Carpaţilor Meridionali şi Orientali, Podişul Transilvaniei,

iar în nord Depresiunea Maramureşului.

Orzul

Orzul de toamnă se cultivă în zonele de stepă şi silvostepă, iar orzoaica de

primăvară în zonele răcoroase şi umede.

20


Cele mai bune zone de cultură a orzului sunt: Câmpia de Vest, sudul

Olteniei şi Munteniei, Câmpia Bărăganului, Dobrogea, Silvostepa Moldovei

şi Transilvaniei.

Secara

Poate fi cultivată în zone care sunt în general neprielnice altor cereale, fiind

extrem de rezistentă iarna şi valorificând foarte bine solurile nisipoase sau

acide, cu fertilitate redusă, zone cu climă rece şi umedă sau secetoase.

În funcţie de gradul de satisfacere a cerinţelor agrobiologice ale secarei, în

ţara noastră sunt delimitate următoarele zone mari de cultură:

• Zona foarte favorabilă ocupă zonele submontane şi regiunile colinare

limitrofe acestora, din Moldova, Muntenia, Oltenia şi Transilvania. Zona

este caracterizată printr-un climat mai umed şi mai răcoros, cu soluri ce

prezintă fertilitate naturală scăzută.

• Zona favorabilă ocupă suprafeţele colinare şi de podiş din Moldova, din

partea de nord a Olteniei şi a Munteniei precum şi partea centrală şi de

vest a Podişului Transilvaniei. Zona prezintă un climat relativ mai

călduros şi mai puţin umed decât cel din zonele submontane, soluri cu

fertilitate mijlocie, erodate sau supuse eroziunii.

• Zona puţin favorabilă cuprinde Câmpia Română, Bărăganul, Dobrogea

şi Câmpia Banatului. Condiţiile de climă şi sol sunt foarte favorabile dar

cultura secarei este limitată, în aceste zone cultivându-se alte cereale

de toamnă care realizează producţii mai mari şi mai eficiente.

În ultimii ani în ţara noastră s-au cultivat 30-45000 ha, suprafeţe răspândite

în zonele umede şi răcoroase, pe soluri acide – 20000 ha, în zonele

nisipoase – 15000 ha şi pe suprafeţe mai mici în alte zone – 5000 ha.

Ovăzul

Zonele cele mai favorabile pentru cultura ovăzului sunt: Podişul

Transilvaniei, Câmpia de Vest, Podişul Getic şi Depresiunea Jijiei.

Sorgul

Zonele cele mai favorabile sunt în câmpiile din sudul Munteniei şi Olteniei,

Câmpia Banatului şi Câmpia Centrală a Moldovei, având, în mare parte,

acelaşi areal de răspândire ca şi porumbul.21

Cerealele

Orezul

Condiţii favorabile de cultivare sunt întâlnite în areale restrânse:

• Zona favorabilă I este situată în lungul Dunării, în incintele îndiguite, pe

o fâşie cu lăţimea de cca. 20 km la nord de Dunăre, de la Calafat la

Brăila, în zona de influenţă a izotermei de vară de 22ºC,

• Zona favorabilă II este situată în luncile râurilor Siret, Buzău, Ialomiţa,

Olt, precum şi în Banat, în vestul judeţului Timiş, delimitată de izoterma

de vară de 21ºC.

Meiul

În cultură principală pentru boabe este recomandat în zonele de câmpie din

sud, Câmpia Transilvaniei şi în Moldova. În cultură succesivă pentru furaj,

se recomandă a fi cultivat în câmpiile din sud şi vest.

1.4. Standarde de calitate

Existenţa unui număr mare de tipuri de grâu a impus dezvoltarea

sistemului de clasificare a grâului.

Grâul se clasifică după particularităţile botanice şi biologice, culoare şi

sticlozitate în grade, clase şi subclase, tipuri şi subtipuri.

În SUA există opt clase de grâu definite în Grain Standards of the United

States: HRS, HRW, SRW, durum, alb tare, alb moale, grâu neclasat şi

amestec de grâu (tabelul 1.7.). Fiecare clasă este împărţită în subclase, iar

subclasele se împart în cinci grade. Gradele au la bază puritatea grâului,

procentul de boabe deteriorate sau defecte şi de impurităţi.

În Canada grâul se clasifică în şapte clase şi 19 grade, în Argentina există

două tipuri majore de grâu şi patru grade iar în Australia există şapte tipuri

şi trei grade majore.

În Rusia grâul este împărţit în tipuri şi subtipuri:

• tipul I - grâu roşu, moale, de primăvară

subtipuri – roşu închis sticlos, roşu, alb roşcat, gălbui roşcat,

galben,

22


• tipul II – grâu de primăvară, durum

subtipuri – chihlimbariu închis, chihlimbariu deschis,

• tipul III – grâu alb, de primăvară

subtipuri – cu boabe albe sticloase, cu boabe albe,

• tipul IV – grâu roşu de toamnă

subtipuri – roşu închis sticlos, roşu, roşu deschis, roşu pestriţ,

galben,

• tipul V – grâu alb de toamnă (nu se împarte în subtipuri),

• tipul VI – grâu durum de toamnă (nu se împarte în subtipuri).

Grâul colectat se împarte pe clase în funcţie de o serie de indici: starea

sănătăţii, sticlozitatea, conţinutul şi calitatea glutenului, masa hectolitrică,

impurităţi, boabe încolţite.

Tabelul 1.7. Principalele clase de grâu din SUA (Atwell, 2002)

CLASA CARACTERISTICI GENERALEUTILIZĂRI

GENERALEHRD

Grâu tare, roşu,

de iarnă

Conţinut mare de proteine, gluten

puternic, capacitatea mare de

absorbţie a apei

Pâine şi produse de

panificaţie

SRW

Grâu moale, roşu,

de iarnă

Conţinut redus de proteine, gluten

slab, capacitatea mică de absorbţie

a apei

Prăjituri, pişcoturi,

produse de patiserie,

plăcintărie, biscuiţi,

crackersHRS

Grâu tare, roşu,

de primăvară

Conţinut foarte mare de proteine,

gluten puternic, capacitatea mare

de absorbţie a apei

Pâne, cornuri,

produse de

panificaţie

Grâu tare, alb



absorbţie a apei, învelişurile nu au

pigmenţi

Pâine şi produse de

panificaţie

Grâu moale, alb

Conţinut redus de proteine, gluten

slab, capacitatea mică de absorbţie

a apei, învelişurile nu au pigmenţi

Tăiţei, crackers,

vafele

Grâu durum



absorbţie a apei

Paste făinoase

23

Cerealele

Secara cultivată în diferite zone ale lumii este clasificată pe tipuri sau

grade. În fiecare din cazuri clasificarea este făcută pe baza unor

caracteristici fizice ale boabelor şi ale masei de cereale în ansamblu, acest

lucru facilitând comerţul cu secară.

În Canada secara este clasificată pe grade (Kruger, 1995). Există 2 tipuri

de standarde:

• aplicat la recepţia cerealelor

secara este clasificată pe 3 grade,

conţine informaţii despre masa hectolitrică, conţinutul de boabe

încolţite, arse, prezenţa altor cereale, ergot, scleroţi de cornul

secarei.

• aplicat la exportul secarei

limitele pentru conţinutul de impurităţi sunt mai restrictive.

În S.U.A., U.S.D.A. a elaborat un standard prin care secara este clasificată

în 4 grade. Gradele US nr.1 şi nr.2 sunt folosite pentru măciniş în vederea

obţinerii făinii de secară de panificaţie, celelalte grade fiind folosite pentru

obţinerea furajelor.

În Rusia secara se împarte în 3 tipuri principale, care în raport cu regiunea

de cultivare se împart în subtipuri. Subtipurile se împart în clase,

caracterizate prin: masa hectolitrică, conţinutul de impurităţi, conţinutul de

boabe mici.

În C.E.E. pentru fiecare campanie agricolă sunt stabiliţi indicii minimi de

calitate (tabelul 1.8.).

Există ţări în Europa, în a căror standard de secară sunt incluse şi valori

minime ale unor indici prin care se apreciază calitatea de panificaţie a

acesteia (spre exemplu cifra de cădere).

În România cerealele sunt clasificate pe grade (trei grade pentru grâul din

clasele A ş B, grâul dur şi porumb, şi două grade pentru secară).

Condiţiile minime de calitate pentru grâul destinat consumului uman şi care

face obiectul unor tranzacţii comerciale sunt prevăzute în SR ISO

7970/2001 (tabelul 1.9.).

24


Tabelul 1.8. Condiţii minime de calitate pentru secară C.E.E.

(sursa: Godon şi Wilhm, 1994)

INDICI DE CALITATE CONDIŢII ADMISIBILEUmiditate, % max 14,5Corpuri străine, % max, din care:

- boabe sparte

- corpuri străine albe, din care:

boabe arse prin uscare

- boabe germinate (încolţite)

- alte impurităţi , din care:

seminţe străine (buruieni)

12

5

5

3

6

3

0,1Ergot, % max 0,05Masa hectolitrică, kg/hl 68

Tabelul 1.9. Caracteristici de calitate pentru grâu

CARACTERISTICI VALORI MAXIME SAU MINIME ADMISE

Generale şi senzoriale

Boabe sănătoase, curate, fără mirosuri

străine sau alte mirosuri care să indice

alterarea acestora.

Sanitare

Seminţele nu trebuie să conţină aditivi,

substanţe toxice, reziduuri de pesticide sau

alţi contaminanţi care pot afecta sănătatea

umană. Nivelurile maxime admise sunt în

concordanţă cu cele stabilite de FAO/OMS

Codex Alimentarius Comission.

Grâul trebuie să fie liber de insecte vii.Fizico-chimice

Umiditate

≤ 15,5% (pentru anumite destinaţii legate

de climă, durată dd etransport şi depozitare

sunt necesare valori mai scăzute)Densitate volumică ≥ 70 kg/hlImpurităţi

Boabe sparte 7Boabe şiştave 8

Boabe avariate 1Boabe atacate de dăunători 2

Alte cereale 3

25

Cerealele

CARACTERISTICI VALORI MAXIME SAU MINIME ADMISECorpuri străine 2

Corpuri străine anorganice 0,5Seminţe dăunătoare şi/sau toxice,

boabe cu mălură şi cornul secarei0,5

Seminţe toxice 0,05Cornul secarei 0,05

Cifra de cădere ≥ 160 s

Condiţiile de calitate pentru secară sunt precizate în STAS 984-72. Acest

standard face referiri la masa hectolitrică (min 70kg/hl), conţinutul de grâu

(max 10%), conţinutul de impurităţi (max 4%).

Porumbul folosit la obţinerea mălaiului are indicii de calitate precizaţi în SR

5446/1994 (tabelul 1.10.)

Tabelul 1.10. Caracteristici de calitate pentru porumb

CONDIŢII TEHNICECATEGORIA

I IIAspect caracteristic porumbului sănătos

Culoarede la alb-gălbuie la galben-portocalie,

caracteristică soiului sau hibridului respectiv

Miroscaracteristic, fără miros de încins, mucegai

sau alte mirosuri străineGust dulceagUmiditate, % 17 17Corpuri străine (tot ceea ce nu este

porumb), % max, din care:

corpuri inerte (minerale şi

organice), % max

seminţe de alte plante de

cultură

1,5

0,5

0,5

2,0

0,5

0,5

Boabe de porumb cu defecte, %

max, din care:

boabe de porumb alterate, %

max

boabe de porumb arse-

încinse, % max

3,0

1,0

nu se admite

5,0

1,0

1,0

Spărturile mici de porumb care trec

prin ciurul nr. 4R, STAS 1078 şi

2,5 3,0

26


CONDIŢII TEHNICECATEGORIA

I IIrămân pe ciurul nr. 2R, STAS 1078,

% maxSpărturile mari de porumb care

rămân pe ciurul nr. 4R, STAS 1078,

% max

2,0 8,0

Indice de plutire, % max 50 65Infestare cu dăunători ai produselor

depozitate (exemplare adulte vii)nu se admite

1.5. Depozitarea cerealelor

Cerealele sunt organisme vii. Ele respiră, iar în anumite condiţii

germinează.

Procesele de respiraţie sunt importante, au loc la nivelul fiecărei celule, şi

servesc drept sursă de energie. Cu toate acestea, dacă nu este menţinută

la o un nivel scăzut, respiraţia poate produce cantităţi importante de

căldură. Degajările de căldură, cumulate cu conductivitatea şi difuzivitatea

termică scăzute ale masei de cereale, duc la acumularea căldurii şi la

producerea încingerii, cu efecte negative asupra calităţii şi cantităţii de

cereale depozitate. Factorii care influenţează respiraţia sunt: umiditatea,

temperatura şi disponibilitatea oxigenului (Atwell, 2002). Conţinutul de

umiditate variază cu umiditatea relativă şi în mod curent depozitarea grâului

se face spre exemplu la umidităţi de 14% sau mai mici.

Un număr mare de dăunători – rozătoare, insecte şi microorganisme, pot

de asemenea influenţa negativ calitatea cerealelor depozitate.

Depozitarea cerealelor se realizează în silozuri sau magazii, dar practicile

moderne includ utilizarea silozurilor etanşe, care pot fi tratate cu bioxid de

carbon sau azot pentru reducerea infestării şi încetinirea respiraţiei.

Spaţiile de depozitare a cerealelor trebuie să îndeplinească anumite

condiţii:

• să fie uşor accesibile,

• să ofere un spaţiu de depozitare uscat,

• să permită aerarea mecanică a produselor depozitate,27

Cerealele

• să permită controlul cerealelor în timpul depozitării.

1.6.Structura anatomică a cerealelor

Boabele de cereale au o compoziţie anatomică asemănătoare. Structura şi

compoziţia anatomică a boabelor de cereale sunt prezentate în figura 1.1.,

respectiv tabelul 1.11.

Tabelul 1.11. Compoziţia anatomică a principalelor cereale

Partea anatomică Grâu Secară Porumb Ovăz OrezBobul întreg 100 100 100 100 100Învelişul floral - - - 27 18-22Pedicel - - 0,8-1,4 - -Învelişul fructului 4,4 4,8-5,5

4,4-6,23,19 1,2-1,5

Învelişul seminal 2,1 1,9-2,8 2-2,44-6

Stratul aleuronic 8,3 10-1379,7-83,5

12,8-14Endospermul 82,4 75-79 49,6-52 66-70Germenul 2,8 3,4-4 10,2-14,1 3-4 4-6

Grâul (figura 1.2.) are formă ovoidală cu o lungime ce depinde de varietate

şi soi, precum şi de localizarea lui în spic şi de dezvoltarea acestuia.

28


Figura 1.1. Structura anatomică a boabelor de grâu

Suprafaţa bobului pe faţa dorsală este netedă, cu excepţia zonei de

ataşare în spic, unde învelişul fructului este zbârcit, peste locul unde este

situat embrionul. Bobul de grâu are pe suprafaţa ventrală un şănţuleţ, care

la majoritatea boabelor, poate pătrunde până aproape de centrul bobului.

• Pericarpul

Formează un strat subţire, protector care acoperă întreg bobul.

Pericarpul extern

Suprafaţa exterioară a pericarpului este acoperită de un strat de celule,

epiderma, cu excepţia regiunii de ataşare. Celulele sunt alungite, dar în

dreptul bărbiţei sunt la fel de lungi şi de largi.

bobul de cereale(cariopsa)

- pericarp (învelişul fructului)

- extern epiderma (epicarp) hypoderma rest de celule cu pereţi subţiri

- intern strat de celule intermediare strat de celule rotunde strat de celule tubulare

sămânţa

învelişul seminal (testa) şi stratul pigmentar stratul nucellar (strat hyalin)

endosperm strat aleuronic endosperm amidonos

germene (embrion)

scutellum

ax embrionar

epiblast

epithelium parenchyma ţesut provascular

plumula (acoperită de coleptil) rădăcini primare (acoperite de coleoriză) rădăcini secundare

29

Cerealele

Deasupra epidermei, în exteriorul bobului există o cuticulă subţire, relativ

impermeabilă la apă, care însă ca urmare a frecărilor, lovirilor, poate fi

deteriorată, spartă.

Hypoderma este un strat de celule foarte comprimat de celulele epidermei.

Stratul cu resturi de celule cu pereţi subţiri (celule interioare hypodermei)

uşurează migrarea apei şi favorizează separarea pericarpului exterior de

cel interior.

La capătul opus zonei de ataşare multe din celulele epidermei sunt

modificate formând fire care alcătuiesc bărbiţa.

Figura 2.2. Secţiune prin bobul de grâu

1-bărbiţă, 2-pericarp, 2.1-epicarp, 2.2-mezocarp, 2.3-endocarp,

3-înveliş seminal, 4-strat pigmentar, 5-strat hialin, 6-strat aleuronic,

7-endosperm, 7.1-celule mari în interiorul cărora se află granule de amidon,

8-embrion, 8.1-scutellum, 8.2-muguraş, 8.3-radicelă

Pericarpul intern

Stratul de celule intermediare este prezent mai ales la capetele bobului:

bărbiţa 1-2 rânduri de celule turtite, embrionul 1-2 rânduri de celule late şi

unite între ele.

1

2.12.2

2.3 4

56

7.1

1

2

3

6

7

8

8.1

8.2

8.3

30


Stratul de celule oblice este dispus pe cea mai mare parte a suprafeţei

bobului (celule alungite, strâns unite, formează şiruri ce merg pe toată

lungimea bobului).

Stratul de celule tubulare dispuse paralel cu axa longitudinală a bobului şi

au spaţii libere între ele.

• Învelişul seminal şi stratul pigmentar

Formează un înveliş complet împrejurul seminţei. Învelişul seminal (provine

din ovarul florii) este strâns legat de stratul de celule tubulare şi stratul

nucellar. Este format dintr-o cuticulă externă, un strat colorat şi cuticulă

internă.

• Stratul hyalin

Provine din pereţii ovarului florii. Se află între învelişul seminal şi stratul

aleuronic şi este strâns unit cu amândouă. Îmbracă întreg bobul cu

excepţia zonei în care se află embrionul. Este format din celule fără

culoare, foarte puternic comprimate, cu pereţii îngroşaţi.

• Endospermul

Stratul aleuronic

Este format din celule mari, cubice cu pereţi îngroşaţi în care se găsesc

numeroase grăuncioare foarte mici cu aleuronă şi picături de substanţe

grase. Celulele stratului cu aleuronă conţin, de asemenea, multă plasmă,

cu mici vacuole în care se acumulează proteinele.

Endospermul amidonos

Este partea anatomică principală a bobului de grâu. Celulele sale sunt

umplute cu multe granule de amidon prinse într-o reţea proteică.

Celulele endospermului sunt de trei tipuri:

periferice (lângă stratul aleuronic) – conţin granule de amidon de

dimensiuni intermediare,

prismatice – conţin granule de amidon mari lenticulare, ovale până la

circulare în contur 28-33µ m, max 50µ m. Între granulele mari sunt

numeroase granule mici, sferice 2-8µ m,

celule centrale – conţin celule mari şi celule mici, ocupă porţiunea

centrală a bobului, granulele de amidon sunt ca cele de la celulele

prismatice.

31

Cerealele

În endospermul amidonos pot apare zone distincte sticloase şi făinoase. În

zona sticloasă apar granule de amidon rotunde şi separate de o cantitate

considerabilă de material proteic, în zona făinoasă ele sunt strâns legate pe

multe laturi, astfel că lasă un spaţiu mai mic pentru materialul proteic, iar

din cauza aceasta rămân şi spaţii libere. Pereţii celulelor endospermului

sticlos sunt mai groşi decât la grânele moi. S-a constatat că în cazul grâului

moale, la limita de separare dintre granulele de amidon şi proteine, se

găseşte o fracţiune proteică denumită friabilină care reduce adezivitatea

dintre cele două componente chimice. În cazul grâului dur această fracţiune

proteică nu există.

• Embrionul

Este alcătuit este alcătuit din muguraş – situat la partea superioară,

radicelă – aşezat la partea inferioară în continuarea hipocotilului şi

scutellum – situat în partea dinspre endosperm.

Muguraşul (plumula)

Constă dintr-o tulpină apex şi mai multe frunze embrionare. Aceste frunze

sunt îmbrăcate de coleptil, un înveliş sub formă de teacă. El este acoperit

de o cuticulă foarte fină, cu excepţia vârfului, în dreptul căruia există un

mic por, prin care frunzele ies afară în timpul germinării. Pe tulpina apex

există noduri şi internoduri. Internodurile sunt extrem de scurte, din ele apar

frunzele.

Hipocotilul

Leagă muguraşul din partea superioară cu radicela din partea inferioară şi

cu scutellumul dinspre interior.

Radicela (rădăciniţa)

Constă dintr-o rădăciniţă principală şi 2-4 secundare. Vârful rădăciniţei este

alcătuit din celule merismatice, protejate de celule mari, parenchimatice,

care formează coleoriza.

Scutellumul (scuteluţul)

Are formă de scut sau de disc şi constă din celule parenchimatice rotunjite,

fiind înconjurat de un strat de celule cilindrice – epiteliul, la un cap mai

rotunjite, iar la celălalt mai ascuţite, care pătrund în parenchimul

endospermului.

32


Porumbul are aceleaşi componente anatomice ca şi bobul de grâu.

La pericarp, la marginea dintelui şi deasupra germenului, se găseşte

regiunea de ataşare a mătăsii, care apare ca o protumberanţă a

pericarpului. Ea conţine baza firului de mătase. În partea de jos a bobului

se găseşte zona de ataşare a bobului la ştiulete (vârful bobului, pedicel).

Tegumentul seminal acoperă în întregime germenul şi endospermul, cu

excepţia porţiunii de la baza bobului. În zona de la baza bobului se

continuă cu stratul hyalin. Acesta este format din două rânduri de celule,

este împărţit în hyalinul superior şi hyalinul inferior, cu un spaţiu larg cu aer

între ele. La ruperea vârfului partea inferioară a stratului hyalin se

detaşează.

Stratul aleuronic este un strat superficial, format dintr-un rând de celule

mari care în apropierea germenului se micşorează treptat dar nu dispare

complet. Acest strat poate fi puternic colorat în roşu sau albastru, sau poate

fi incolor.

În cazul porumbului se deosebesc două tipuri de endosperm (figura 1.3.):

endospermul cornos – textură tare, translucid, zona cornoasă se

găseşte plasată pe părţile laterale şi la baza bobului,

endospermul făinos – textură moale, relativ opacă, zona făinoasă

ocupă partea centrală a bobului.

33

1

2

3

4

5

6

7

Figura 1.3. Secţiune longitudinală prin

bobul de porumb

1-înveliş pericarpic, 2-înveliş seminal,

3-strat aleuronic, 4-endosperm cornos,

5-endosperm făinos,

6-embrion, 7-vărful bobului

Cerealele

În funcţie de varietatea de porumb cele două tipuri de endosperm se

găsesc în anumite proporţii. În general porumbul amidonos are puţin

endosperm cornos sau deloc, porumbul everta, pe de altă parte, conţine o

cantitate mare de endosperm cornos, care formează o coajă groasă în jurul

unui mic sâmbure central al endospermului făinos. Porumbul indentata

(raport 2:1) şi indurata ocupă locuri intermediare între porumbul amidonos

şi everta.

Textura cornoasă are cu 1,5-2% mai multă proteină decât textura făinoasă.

În toate celulele din endosperm se găsesc granule de amidon, cu excepţia

zonei dintre stratul hyalin şi baza scutellumului, celulele de aici conţin un

material fibros.

Secara are aceeaşi structură anatomică ca şi grâul. Se remarcă faptul că

membranele cu pereţi îngroşaţi, culoarea densă, cafenie a tegumentului

seminal şi culoarea bobului în ansamblu fac ca sticlozitatea bobului să fie

însă greu vizibilă de la suprafaţa acestuia. Sectoarele cu sticlozitate mai

evidentă ale bobului de secară sunt distribuite fie uniform în tot

endospermul, fie sub formă de inel la periferie, endospermul făinos

existând în acest caz numai în partea centrală a bobului.

Ovăzul are fructul îmbrăcat în palee: paleea inferioară acoperă cam ¾ din

fruct, iar cea superioară restul. Plevele sunt diferit colorate (albicios-gălbui-

brun-cenuşiu-negricios) şi nu sunt concrescute cu bobul decât la partea

inferioară.

Se deosebesc 5 tipuri de boabe, a căror formă rămâne neschimbată,

indiferentă de condiţiile de vegetaţie (tipul suedez, german, sovietic,

alungit, aciform).

Bobul decojit este de 5-11 mm lungime, fusiform, cu şanţ pe partea

inferioară. El este acoperit pe toată suprafaţa de perişori fini şi scurţi.

Învelişul florar (pleve) este format din epidermă, hypodermă, parenchimul

spongios, epiderma internă.

Endospermul conţine granule de amidon simple, colţuroase 2-12 µ m,

multiple, rotunjite sau eliptice 15-20 µ m, care conţin granule mici de 5-7

µ m.

34


Orezul are fructul de formă elipsoidală, învelit în palee, concrescute cu

bobul.

Paleele sunt eliminate prin decorticare, sunt formate din: fire de perişori ce

apar atât la stratul de epidermă superior cât şi la cel interior, epiderma

exterioară, hypoderma, epiderma interioară.

Învelişul fructului nu apare concrescut cu învelişul floral decât în anumite

puncte, ceea ce ajută la eliberarea boabelor din pleve.

Învelişul seminal se separă foarte greu de pericarp, constituie o membrană

de protecţie pentru corpul amidonos.

Perispermul este format din celule colorate care conţin un pigment specific.

Endospermul amidonos este format din granule de amidon în reţea

proteică. La majoritatea soiurilor în interiorul bobului se află o zonă

făinoasă aproape opacă denumită “pancia bianca”, zonă mai săracă în

amidon, însă cu multă dextrină şi maltoză decât restul endospermului.

Prezenţa acestei pete albe este considerată ca un defect şi se caută a se

obţine soiuri la care această pată să fie mai mică sau chiar să fie lipsă.

1.7.Compoziţia chimică şi biochimică a cerealelor

Compoziţia chimică a boabelor de cereale depinde de tipul cerealei dar şi

de soi, varietate, forma şi mărimea boabelor. Clima, compoziţia solului,

fertilizatorii folosiţi, practicile agrotehnice influenţează, de asemenea,

depunerea constituenţilor chimici în interiorul boabelor de cereale.

Componentele chimice ale cerealelor se găsesc distribuite neuniform în

diversele componente ale structurii anatomice ale boabelor.

Datorită acestui fapt făina, obţinută prin măcinarea industrială a grâului şi a

secarei, are o compoziţie ce depinde de gradul de extracţie (tabelul 1.12.).

Substanţele proteice

În structura proteinelor intră: albumina, globulina, prolamina, glutelina.

Fiecare din aceste structuri pot fi formate din 1-4 componente distincte,

separate prin diferite procedee, componente caracterizate de indicatori

fizici.

35

Cerealele

Tabelul 1.12. Compoziţia chimică a făinii de grâu şi a făinii de secară de diferite

grade de extracţie

COMPONENT

, G/100G

PRODUS

CU U=15%

SECARĂ GRÂU MANITOBA

100 85 75 60 100 85 75 42

Proteine 7,98 7,3 6,67 5,64 13,64 13,57 13,1 11,8Lipide 1,98 1,64 1,33 1,01 2,49 1,7 1,32 0,86Amidon 69 73 75 78 63 67,2 69,5 71,2Fibre 1,56 0,84 0,48 0,22 2,15 0,33 0,1 urmeTiamină, u.i./g 1,45 0,98 0,8 - 1,18 0,92 0,29 0,09Riboflavină,

μg/g2,9 2,0 1,4 0,85 1,7 1,0 0,7 0,5

Cenuşă 1,72 1,04 0,72 0,51 1,53 0,75 0,44 0,34Potasiu 412 203 172 140 312 146 87 71Calciu 31,5 26,1 19,5 15,3 27,6 18,5 13,1 11,1Magneziu 92 45 26 16 141 61,8 30,4 21,5Fier 2,7 1,97 1,72 1,32 3,81 - - -Fosfor 359 193 129 78 350 188 109 82

• Albuminele au caracter slab acid, solubile în apă şi în soluţii diluate

de electroliţi. Cu apa formează soluţii coloidale, din care albuminele

precipită sub acţiunea unor soluţii concentrate de sulfat de amoniu, clorură

de sodiu, sulfat de magneziu, precum şi sub acţiunea căldurii.

În grâu şi secară albuminele se găsesc sub formă liberă în stratul aleuronic

şi în învelişul boabelor, şi sub formă de nucleat de albumină în embrion. În

boabele de ovăz se găseşte în cantitate extrem de mică.

• Globulinele sunt insolubile în apă dar se dizolvă cu uşurinţă în soluţii

apoase de electroliţi (NaCl, Na2SO4) şi în baze diluate.

Din soluţiile saline, globulinele precipită atunci când se adaugă cantităţi

mari de apă sau când se măreşte concentraţia soluţiei respective. O dată

cu fierberea soluţiilor globulinele coagulează, însă mai greu decât

albuminele.

Globulinele se găsesc în grâu şi secară sub formă de nucleat de globulină

în germene, iar sub formă liberă şi în celelalte părţi anatomice ale bobului.

În ovăz acest tip de proteină se găseşte în cantitatea cea mai mare, faţă de

36


celelalte holoproteine, în special în stratul aleuronic, învelişul seminal şi

embrion.

• Prolaminele sunt substanţe insolubile în apă, greu solubile în soluţii

de săruri şi solubile în alcool de diferite concentraţii. Toate prolaminele sunt

solubile în alcool etilic 50-80%, cu excepţia prolaminei din porumb, care

este solubilă în alcool 96%. Sunt de asemenea solubile în alcool metilic,

propilic, benzilic.

• Glutelinele ca şi prolaminele au caracter acid. Sunt proteine insolubile

în apă, alcool şi soluţii de săruri, care însă se dizolvă în soluţii diluate de

alcalii, din care pot fi precipitate printr-o slabă acidulare. Se găseşte

repartizată neuniform în endosperm, conţinutul ei crescând de la centru

către periferia endospermului.

Prolaminele şi glutelinele participă la formarea glutenului în cazul grâului.

Glutenul reprezintă masa proteică, cu proprietăţi vâsco-elastice, obţinută

prin spălarea cu apă a aluatului din făina de grâu. 2/3 din gluten reprezintă

apă iar 1/3 substanţă uscată - glutenină, gliadină, substanţe minerale,

amidon, albumine, globuline, lipide, glucide solubile. Amidonul şi lipidele se

leagă prin legături destul de rezistente de proteinele din gluten şi conferă

anumite caracteristici fizico-chimice acestuia. Glutenina şi gliadina se

găsesc în raport de 3:1 şi prin determinări cantitative se constată că

aminoacizii care predomină în proteinele glutenului sunt acidul glutamic şi

prolamina.

Gliadina şi glutenina din secară nu formează gluten.

Astfel, dacă se aplică şi la secară metoda de spălare a aluatului ca la făina

de grâu, nu se obţine gluten.

Explicaţia acestui fenomen este atribuită:

• proporţiei oarecum diferită, în care se găsesc aminoacizii în

compoziţia acestor două proteine, în comparaţie cu grâul,

• proporţiei gluteninei şi a gliadinei în masa endospermului, diferită de

cea din grâu,

• prezenţei pentozanilor în proporţie mare, care împiedică formarea

glutenului,

37

Cerealele

• deosebirii pH-ului izoelectric a celor două proteine, şi influenţei pH-

ului celorlalte combinaţii,

• solubilităţii gliadinei şi gluteninei, datorită existenţei în aceste proteine

a unui număr mai mare de grupări hidrofile, ceea ce dovedeşte

uşoara lor solubilitate.

Pe lângă incapacitatea formării glutenului, proteinele secarei nu au nici

capacitatea de a absorbi şi menţine apa în aluat.

În aluatul de secară este prezentă o reţea elastică discontinuă şi apa este

legată, în principal, de pentozani. Capacitatea relativă de absorbţie a apei

de către pentozani este mai mare ca cea a proteinelor grâului. În aluatul de

secară este o concurenţă între absorbţia apei de către amidon şi cea de

pentozani. Ambele formează geluri foarte concentrate. Structura finală a

miezului pâinii de secară nu este bazată pe reţeaua proteică, ci pe un gel

de polizaharide solidificat.

Principala fracţiune proteică a bobului de porumb este prolamina sa –

zeina. Raportul conţinutului de substanţe proteice din zona cornoasă, faţă

de cele din zona făinoasă este 1,13.

Conţinutul de proteine din principalele cereale este prezentat în tabelul

1.13.

Tabelul 1.13. Conţinutul de proteine din principalele cereale(% faţă de total)

CEREATOTAL

PROTEIN

E

ALBUMINEGLOBULIN

EPROLAMINE GLUTELINE

Grâu 10-153-5

leucozină

6-10

edestină

40-50

gliadină

30-40

glutenină

Secară 9-14 5-10 5-1030-50

gliadină

30-50

glutenină

Porumb 7-13 0 5-650-55

zeină

30-45

glutenină

Ovăz 8-14 180-85

avenalină

10-15

avenină8-10

Orez 8-10 urme 2-8 1-580-90

orizenină

38


Proteinele sunt distribuite neuniform în părţile anatomice ale boabelor de

cereale (tabelul 1.14.)

În tabelul 1.15. este prezentată compoziţia în aminoacizi şi valoarea

energetică a cerealelor.

Tabelul 1.14. Variaţia conţinutului de substanţe proteice în părţile anatomice ale

grâului, porumbului şi secarei

PĂRŢI

ANATOMICE

GRÂU PORUMB% substanţe

proteice

% din total

proteină

% substanţe

proteice

% din total

proteinăÎnvelişul pericarpic 5,9 1,97

3,7 2,0Învelişul seminal 17,8 1,48Strat aleuronic 31,7 19,95

9,4 74,8Endosperm 11,02 68,93Scutellum 13,3 4,04

11,8 22,4Ax embrionar 39,9 3,63Pedicel - - 9,2 0,8

Tabelul 1.15. Compoziţia în aminoacizi şi valoarea energetică a cerealelor

(sursa Cordain, 1999)

GRÂU PORUM

B

OREZ ORZ SORG OVĂZ SECAR

Ă

MEI

Aminoacizi esenţiali, mg/100 g cerealeTriptofan 160

(64%)*

67

(27%)

101

(40%)

208

(83%)

124

(50%)

234

(94%)

154

(62%)

119

(48%)Treonină 366

(81%)

354

(79%)

291

(65%)

424

(94%)

345

(77%)

575

(128%)

532

(118%)

354

(79%)Izoleucină 458

(71%)

337

(52%)

336

(52%)

456

(70%)

433

(67%)

694

(107%)

550

(85%)

465

(72%)Leucină 854

(90%)

1.155

(122%)

657

(69%)

848

(89%)

1.491

(157%)

1.284

(135%)

980

(103%)

1.400

(147%)Lizină 335

(42%)

265

(33%)

303

(38%)

465

(58%)

229

(29%)

701

(88%)

605

(76%)

212

(26%)Metionină 201

(47%)

198

(46%)

179

(42%)

240

(56%)

169

(40%)

312

(73%)

248

(58%)

221

(52%)Cisteină 322

(76%)

170

(40%)

96

(23%)

276

(65%)

127

(30%)

408

(96%)

329

(77%)

212

(50%)Fenilalanină 593

(125%)

463

(97%)

410

(86%)

700

(147%)

546

(115%)

894

(188%)

673

(142%)

580

(122%)Tirozină 387

(81%)

383

(81%)

298

(63%)

358

(75%)

321

(68%)

573

(121%)

339

(71%)

340

(72%)Valină 556

(85%)

477

(73%)

466

(72%)

612

(94%)

561

(86%)

937

(144%)

747

(115%)

578

(89%)Histidină 285 287 202 281 246 405 367 236

39

Cerealele

GRÂU PORUM

B


Ă

MEI

(52%) (52%) (37%) (51%) (45%) (74%) (67%) (43%)Valoare energetică Kcal/100 g

cereale

327 365 370 354 339 389 335 378

Proteine,

% din total

calorii

12,6 9,4 7,9 12,5 11,3 16,9 14,7 11,0

Glucide,

% din total

calorii

71,3 74,1 77,2 73,3 74,4 66,0 69,8 73,0

Lipide,

% din total

calorii

1,5 4,7 2,9 2,3 3,3 6,9 2,5 4,2

* % din necesarul zilnic

Glucidele reprezintă principalele componente chimice ale boabelor de

cereale.

În structura glucidelor întâlnim atât glucide simple cât şi poliglucide (tabelul

1.16.). În structura poliglucidelor intră: glucofructanii, pentozanii, celuloza şi

amidonul.

• Glucidele simple

Se găsesc în cantităţi foarte mici, dar importante pentru declanşarea

proceselor fermentative (tabelul 1.17.).

Tabelul 1.16. Conţinutul mediu de glucide la principalele cereale (% s.u.)

CEREAL

A

GLUCIDE

SIMPLE,

% S.U.

AMIDON,

% S.U.

CELULOZĂ,

% S.U.

PENTOZANI,

% S.U.

Grâu 0,22 64,20 2,90 8,20Secară 3,90 66,80 2,16 10,50Porumb 2,03 70,64 2,34 7,10Ovăz 1,95 62,31 9,97 16,00Orez - 74,10 4,00 -

Tabelul 1.17. Distribuţia glucidelor simple în părţile anatomice

ale bobului de grâu

COMPONENTE

ANATOMICEGLUCIDE SIMPLE, % FAŢĂ DE TOTAL GLUCIDE

40


Bobul întreg 3,4Endosperm 1,5Învelişuri 7,6Germene 36,4

• Glucofructanii

Sunt poliglucide neomogene, nereducătoare, solubile în apă, care conţin

fructoză. După natura legăturilor care predomină aceştia pot fi de tip inulină

(legături 1-2 glicozidice), sau de tip fleinic (legături 2-6 glicozidice).

Fructanii de tip fleinic si inulinic se găsesc in spicele necoapte de grau, orz,

secara. Fleinele din spicele necoapte de secara se numesc secaline, cele

din grâu - pirozine.

Conţinutul de fructani depinde de anul de cultură – la secară 4,8-6,5%

(făină de secară 3,1-4,5%, tărâţe de secară 6,6%). În urma procesului de

panificaţie conţinutul de fructani se reduce – în pâine 2,5-2,8%.

• Pentozanii

Sunt polizaharide neamidonoase care intră în constituţia pereţilor celulari ai

cerealelor.

Fracţiunile de produse obţinute prin măcinarea cerealelor (grâu, secară) au

un conţinut în pentozani proporţional cu cantitatea de pereţi celulari

prezenţi în fiecare ţesut. Astfel tărâţele (tegumentul) sunt mai bogate în

pentozani decât făinurile (endospermul amidonos), conţinutul lor fiind de

20-30%, respectiv 1,5-3%. Bobul de ovăz are circa 14% pentozani,

arabani, xilani. Concentraţia cea mai mare se găseşte în învelişuri, ceea ce

fac din acestea o materie importantă pentru fabricarea furfurolului.

Din punct de vedere al solubilităţii lor în apă araboxilanii se împart în

araboxilani solubili în apă (1,5-3% în secară, 0,4-0,8% în grâu) şi

araboxilani insolubili în apă (7-8% în secară, 1,1-1,9% în grâu). Araboxilanii

insolubili în apă pot fi extraşi cu alcalii sau enzime, după extracţie

araboxilanii devenind solubili în apă.

Araboxilanii conţin lanţuri de β -D-xilanopiranozil legate 1-4, în care xiloza

este substituită în poziţiile 2, 3 sau 2 şi 3 cu α -L-arabinofuranozil. Funcţia

de alcool primar a arabinozei poate fi esterificată cu acizi fenolici; acidul

fenolic dominant în secară şi grâu este acidul ferulic, alături de acesta

41

Cerealele

putând fi găsiţi: acidul izoferulic, acidul cumaric, siringic, cafeic dar şi acidul

p-hidroxibenzoic.

Prezenţa araboxilanilor solubili în apă în aluatul de secară este foarte

important, astfel ei determină creşterea vâscozităţii aluatului, retenţiei

gazelor, volumului pâinii, menţinerii prospeţimii şi îmbunătăţirea structurii

miezului, culorii şi gustului.

Efectul araboxilanilor şi al endoxilanazelor aupra prosesului de panificaţie

este sistematizat în figura 1.4.

Figura 1.4. Rolul araboxilanilor şi endoxilanazelor în procesul de panificaţie

(după Courtin şi Delcour, 2002)

a - situaţia fără adaos de endoxilanază: araboxilanii solubili în apă au un efect

pozitiv prin formarea filmului de lichid de la suprafaţa celulelor gazoase,

araboxilanii insolubili în apă au efect negativ,

b - situaţia cu adaos de endoxilanază având selectivitate pentru araboxilanii

insolubili în apă: creşte cantitatea de araboxilani solubili în apă/araboxilani deveniţi

solubili în apă după extracţie enzimatică,

c - situaţia cu adaos de endoxilanază cu selectivitate pentru araboxilanii solubili în

apă: are loc solubilizarea araboxilanilor solubili în apă, scade stabilitatea şi multe

celule gazoase fuzionând, efectul negativ al araboxilanilor insolubili în apă rămâne.

Araboxilanii solubili în apă cresc stabilitatea filmului de lichid care

înconjoară bulele de gaz, în consecinţă, şi stabilitatea, rezitenţa la presiune

a bulelor de gaz în cuptor, prevenind asocierea acestora (Courtin şi

Delcour, 2002). Importante în această stabilizare sunt şi legăturile între

42


acidul ferulic şi acidul ferulic şi alte molecule de araboxilani sau

proteine/gluten.

Araboxilanii insolubili în apă destabilizează în schimb structura aluatului.

Aceştia pot forma bariere pentru reţeaua glutenică în timpul dezvoltării

aluatului, şi pot forma incluziuni în bulele de gaz. De asemenea, ei absorb

cantităţi mari de apă, care în consecinţă nu mai devin disponibile dezvoltării

glutenului şi formării filmului de la suprafaţa bulelor de gaz.

Endoxilanaza cu specificitate pentru araboxilanii insolubili în apă contribuie

la creşterea stabilităţii aluatului, datorită catalizării conversiei araboxilanilor

insolubili în apă în araboxilani solubili în apă după extracţie (b). Se

înregistrează o îmbunătăţire a volumului pâinii, a prospeţimii şi elasticităţii

miezului. Are loc de asemenea creşterea stabilităţii la fermentare a

aluatului, a rezistenţei la stresul mecanic a bulelor de gaz şi creşterea

volumului bucăţii de aluat în cuptor. Dezavantajul acestei endoxilanaze

constă în faptul că acţionând asupra araboxilanilor insolubili în apă

determină scăderea capacităţii de legare a apei în aluat. La concentraţii

reduse de enzimă se înregistrează creşterea vâscozităţii aluatului datorită

araboxilanilor deveniţi solubili în apă după extracţie enzimatică, în timp ce

la concentraţii mari de enzimă se înregistrează creşeterea înmuierii şi

lipiciozităţii aluatului.

Endoxilanaza cu specificitate pentru araboxilanii solubili în apă, şi pentru

cei deveniţi solubili în apă după extracţie enzimatică, are un efect negativ

asupra volumului bucăţii de aluat şi asupra structurii miezului datorită

formării de produşi cu masă moleculară mică.

• β -glucanii Ca şi pentozanii, sunt concentraţi în straturile exterioare ale bobului,

aproximativ 70% din fracţiunea totală fiind în aceste straturi.

• Celuloza

Este un poliglucid omogen, format din resturi de D-glucopiranoză legate

1,4-glucozidic. Cea mai mare cantitate se găseşte în înveliş şi embrion.

Este repartizată neuniform în diferite părţi anatomice ale bobului, proporţii

mai mari fiind în învelişuri, strat aleuronic, embrion.

• Amidonul

43

Cerealele

Reprezintă partea glucidică cea mai importantă a gramineelor. El este

format din două structuri – amiloza şi amilopectina, care în funcţie de

natura cerealei se găsesc în proporţii diferite (tabelul 1.18.).

Tabelul 1.18. Conţinutul de amiloză şi amilopectină în amidonul

principalelor cereale

CEREALACONŢINUT, %

amiloză amilopectinăGrâu 17-27 73-83Secară 24 76Porumb 20-36 64-80Porumb cerat 0 100Ovăz 23-24 76-77Orez 16-17 83-84

În boabele de cereale amidonul se află sub formă de granule de diferite

dimensiuni şi forme.

Granula de amidon în majoritatea cazurilor este aproape sferică sau

ovoidală, cu dimensiuni de la 2-170 µ m, având o caracteristică de

structură. Fiecare cultură are caracteristicile sale de formă şi mărime

(tabelul 1.19.).

Lipidele sunt concentrate în germene, stratul aleuronic şi endosperm. La

nivelul gemenelui - scutellumul conţine cea mai mare cantitate de lipide,

ajungând uneori până la 40-45%.

Tegumentul şi stratul aleuronic conţin 2,4-3,6% lipide. Dintre lipide

predomină trigliceridele, dar mai există şi acizi graşi liberi, steroli,

digliceride, monogliceride, esteri stearici ai glucidelor, fosfolipide şi

glicolipide. Conţinutul total de lipide, dar şi de lipide libere şi legate, din

principalele cereale sunt prezentate în tabelul 1.20.

Tabelul 1.19. Caracteristicile de formă şi mărime ale granulelor de amidon

TIPUL

DE

AMIDO

CARACTERISTICA

GENERALĂ

MĂRIMEA

GRANULEI, µ M

NUCLE

UL ŞI

HILUL

STRATIFIC

AREA

FORMA

mari mijlocii mici

44


N GRANU

LEI

Grâu

Granule mari de formă

lenticulară. Granule

mici sferice. Forme

derivate: poliedrice,

alungite, divizate

45 30-40 2-3

Nucleul

central,

hilul mai

rar nu

prea

adânc

Straturi

concentrice

rare

Secară

Granule mai mari,

neregulate, de formă

lenticulară. Forme

derivate; groase de

forma fasolei, cu

suprafaţa cu riduri.

Conglomerate mari şi

mici.

45-

6025-35 3-10

Nucleul

central,

hilul

adânc

sub

formă de

stea

Straturi

concentrice

Porumb

Granulele din zona

cornoasă sunt cu

muchiile ascuţite în

contur poligonal.

30 15-25 10 Nucleul

central,

hilul

adânc,

uneori

sub

formă de

stea

Nu sunt

vizibile

Granulele din zona

făinoasă, drepte sau

neregulate, ovale,

elipsoidale, alungite cu

proeminenţe: apar

conglomerate de 2,3 şi

mai multe granule

35 10-30 2

Ovăz

Granulele din

conglomerate ovale,

rotunde sau lunguieţe,

sunt divizate, cu

muchii ascuţite sau

drepte. Forme

derivate: de lămâiei

sau măciucă.

28 5-15 2-5

Nu sunt

vizibile

Nu sunt

vizibile

12 5-8 -

Orez

Granulele din

conglomerate (chiar

cu 100 granule) au

contur colţuros, parţial

cristalizate, amidonul

de umplutură cu

muchii ascuţite,

granule rotunde mari,

rare.

10 4-6 2

Hilul

puţin

vizibil

Nu sunt

vizibile

Tabelul 1.20. Conţinutul de lipide în principalele cereale

CEREALACONŢINUT DE LIPIDE, %

libere legate totale

45

Cerealele

Grâu 1,85 0,84 2,69Secară 1,68 0,88 2,56Porumb 4,78 0,64 5,42Ovăz 5,70 0,74 6,44Orez 2,34 0,49 2,83

Acizii graşi care se regăsesc cel mai frecvent în structura boabelor de

cereale sunt: acidul palmitic, stearic, oleic, linoleic, linolenic (tabelul 1.21.).

Tabelul 1.21. Conţinutul de acizi graşi din cereale, g acid gras/100 g cereale


ACID

GRASGRÂU

PORUM

BOREZ ORZ SORG OVĂZ

SECAR

ĂMEI

Acizi graşi saturaţimiristic

(14:0)- 0,00 0,03 0,01 0,01 0,02 - 0,00

palmitic

(16:0)0,36 0,40 0,54 0,45 0,44 1,21 0,25 0,68

stearic

(18.0)0,01 0,06 0,04 0,02 0,03 0,10 0,02 0,16

arahic

(20:0)- 0,01 0,01 0,00 0,00 0,04 0,00 0,02

Acizi mononesaturaţipalmitoleic

(16:1)0,01 0,01 0,01 0,01 0,04 0,02 0,01 0,02

oleic

(18:1)0,25 0,91 0,54 0,24 1,15 2,60 0,22 0,83

Acizi polinesaturaţilinoleic

(18:2n-6)1,20 2,12 0,78 1,14 1,46 2,87 0,95 1,69

linolenic

(18:3n-3)0,10 0,03 0,03 0,13 0,09 0,16 0,12 0,13

Raport

n-6/n-312,0 70,7 26,0 8,7 16,2 17,9 7,9 13,0

Lipide, %

din total

calorii

2,7 4,1 2,3 2,8 3,3 7,4 2,2 4,1

Dintre componentele nesaponificabile ale lipidelor s-au identificat tocoferolii

şi sterolii.

În compoziţia chimică a boabelor de grâu şi secară sunt prezente şi alte

substanţe organice, cum ar fi fosfatidele. Dintre acestea mai importantă

este lecitina, care are o valoare nutritivă foarte ridicată şi un rol important în

46


cadrul matabolismului. Conţinutul în lecitină din bobul de secară ajunge la

0,57%, iar în embrion valoarea acestuia creşte foarte mult, până la 3%.

Vitaminele sunt compuşi biologic activi, de natură organică, cu structură

variabilă şi complexă, care sunt necesari în cantităţi foarte mici pentru

desfăşurarea a multor procese metabolice.

Principalele vitamine prezente în boabele de cereale sunt: B1, B2, B6, PP,

biotina, acidul pantotenic, A, E (tabelul 1.22.). Au fost efectuate cercetări

pentru studiul conţinutului de vitamine B1, B6 în boabe cu diferite grade de

sticlozitate. Conţinutul de vitamine este maxim în cazul grânelor cu

sticlozitate ridicată.

Tabelul 1.22. Conţinutul de vitamine din cereale, mg/100 g cereale


VITAMIN

E

GRÂU PORUM

B


Ă

MEI

B1 0,38

(35%)

0,39

(35%)

0,40

(36%)

0,65

(59%)

0,24

(22%)

0,76

(69%)

0,32

(29%)

0,42

(38%)B2 0,12

(9%)

0,20

(15%)

0,09

(7%)

0,29

(22%)

0,14

(11%)

0,14

(11%)

0,25

(19%)

0,29

(22%)B3 5,47

(36%)

3,63

(24%)

5,09

(34%)

4,60

(31%)

2,92

(20%)

0,96

(6%)

4,27

(28%)

4,72

(31%)B6 0,30

(21%)

0,62

(39%)

0,51

(32%)

0,32

(20%)

- 0,12

(7%)

0,29

(18%)

0,38

(24%)Folat 38,2

(21%)

19,0

(11%)

19,5

(11%)

19,0

(11%)

- 56,0

(31%)

59,9

(33%)

85,0

(47%)Acid

pantotenic

0,95

(17%)

0,42

(8%)

1,49

(27%)

0,28

(5%)

- 1,35

(24%)

1,46

(26%)

0,85

(15%)E - 0,49

(6%)

0,68

(9%)

0,57

(7%)

- 1,09

(14%)

1,28

(16%)

0,05

(1%)* % din necesarul zilnic

Distribuţia vitaminelor în boabele de cereale este neuniformă, ceea ce face

ca şi făinurile cu grade diferite de extracţie să aibă conţinut diferit de

vitamine (figura 1.5.). Vitaminele se găsesc îndeosebi în embrion şi în

stratul aleuronic.

În urma cercetărilor întreprinse s-a semnalat prezenţa unor antivitamine,

compuşi care determină o inhibare parţială sau totală a activităţii

vitaminelor prin descompunerea, inactivarea, interferenţa sau împiedicarea

47

Cerealele

asimilării acestora. S-a semnalat că la porumb acidul nicotinic se găseşte

în stare legată, neasimilabilă, sub forma compuşilor de niacitină şi

niacinogen, astfel că se creează o avitaminoză la consumul excesiv şi

unilateral de porumb. Există de asemeni o tiaminază care împiedică

utilizarea tiaminei prezentă în microflora intestinală la unele populaţii

asiatice, astfel încât acestea nu asimilează tiamina din boabele de orez.

Figura 1.5. Variaţia conţinutului de vitamine în funcţie de extracţie

Enzimele sunt distribuite neuniform în boabele cerealelor. Cele mai

importante sunt: α , β -amilaza, proteazele, lipaza, fitaza, celulaza,

lipoxigenaza, tirozionaza.

• α -Amilaza ( α -1,4-glucan-4-glucohidrolaza) Este o endoenzimă care hidrolizează legăturile α -(1,4) glucozidice din

lanţul moleculei de amidon, fără a ataca legăturile terminale.

• β -Amilaza (β -1,4-glucan-maltohidrolaza)

48

conţinut vitamine, %

riboflavina

100

90 80 70 60extracţie, %

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

050 40

acid folic

acid nicotinicbiotinavitamina B

1

vitamina

acid pantotenic

B6

vitamina E


Este o enzimă acidorezistentă comparativ cu α -amilaza şi mai puţin

stabilă la temperatură comparativ cu α -amilaza.

β -amilaza este o exoenzimă care eliberează din amiloză maltoza,

moleculă cu moleculă. Acelaşi lucru se întâmplă şi în cazul amilopectinei,

dar numai până când enzima ajunge la o ramificaţie. β -amilaza nu poate

trece peste aceste ramificaţii şi ca urmare acţiunea ei încetează. În aceste

condiţii se formează maltoza în cantităţi mai mari şi dextrine limită.

În făinuri provenite din boabe de grâu normale se găseşte în stare liberă

activă numai β -amilază (în cantitate suficientă), α -amilaza este numai

sub formă de urme (grâul sticlos sau grâul recoltat în veri secetoase poate

să nu conţină α -amilază).

În făinurile provenite din grâne încolţite, atacate de ploşniţa grâului sau

încinse la conservare se înregistrează o intensificare a activităţii celor două

enzime: activitatea α -amilazei creşte de circa 10000 ori şi activitatea β -

amilazei de 3-4 ori.

Cele două enzime amilolitice au localizare diferită în bobul de grâu: α -

amilaza este localizată mai mult în stratul aleuronic şi în învelişul seminal

(făinurile de extracţie mare au mai multă α -amilază). β -Amilaza este

localizată în endosperm şi mai puţin în stratul aleuronic şi învelişul seminal

(făinurile de extracţie mică au mai multă β -amilază).

• Enzimele proteolitice

Grâul şi făina obţinută din acesta, conţin un complex de enzime proteolitice,

din care a mică parte (10-25%) sunt extractibile (în mediul apos la pH-ul din

aluat de 5,8) şi cedate aluatului. Această parte extractibilă a enzimelor

proteolitice este formată din endopeptidaze care acţionează asupra

glutenului prin hidroliza legăturilor peptidice din interiorul macromoleculei,

cu formare de peptide, şi exopeptidaze care hidrolizează macromolecula

de gluten atacând numai legăturile peptidice terminale cu formare de

aminoacizi.

Activitatea proteolitică a grâului depinde de starea lui fiziologică, de soi şi

de condiţiile de cultură. Grâul matur şi sănătos are activitate proteolitică

redusă. Prin atacul ploşniţei asupra grâului se introduce în bob un complex

proteolitic, cu o activitate enzimatică pronunţată.

49

Cerealele

Enzimele proteolitice se găsesc distribuite neuniform în bob. Cantitatea cea

mai mare se găseşte în pericarp, învelişul seminal, stratul aleuronic şi

embrion, în timp ce în endosperm se găseşte în cantitatea cea mai mică.

Din această cauză activitatea proteolitică a făinurilor este influenţată de

gradul de extracţie: făinurile de extracţie mare au activitate proteolitică mai

mare, făinurile de extracţie slabă au activitate proteolitică mai slabă. În

realizarea însuşirilor reologice specifice ale aluatului, enzimele proteolitice

pot interveni în sens pozitiv sau pot avea urmări nefaste asupra calităţii

produselor, funcţie de cantitatea de şi activitatea enzimei şi de rezistenţa

proteinelor la atacul enzimei.

• Lipazele

Este enzima care hidrolizează esterii glicerinei cu acizi graşi cu catenă

lungă. Sunt concentrate în scutellum, germene, stratul aleuronic şi în

cantităţi mici în endosperm. Învelişurile conţin aproximativ 50% din lipaza

totală, iar embrionul aproximativ 20%.

Acţionează în timpul depozitării grâului şi făinii, eliberând acizi graşi liberi

(pH optim = 7,4, t = 38ºC, inactivare la t>40ºC).

• Fitaza

Hidrolizează fitaţii şi acidul fitic la mezo-inozitol, acid fosforic. Activitatea

optimă este la pH = 5-5,5 / 50-55ºC până la 70ºC.

Se găseşte în bob alături de fitaţi. Activitatea fitazică la grâu şi secară este

mai mare decât la ovăz, deşi conţinutul în fitaţi este aproximativ acelaşi.

Prin germinarea grâului activitatea fitazei creşte de 6,5 ori.

• Lipoxigenaza

Catalizează peroxidarea acizilor graşi polinesaturaţi cu duble legături

conjugate cis-cis 1,4-pentadienice (acizii linoleic şi linolenic).

Grâul conţine cantităţi mici de de lipozigenază, conţinutul variind cu soiul,

condiţiile de cultură şi gradul de maturitate al bobului.

Este localizată în special în scutellum şi embrion şi foarte puţin în

endosperm. soiurile tari, roşii, sunt mai bogate în lipoxigenază decât cele

moi, albe.

• Tirozinaza

50


Este concentrată în stratul aleuronic. Oxidează monofenolii la chinone.

Determină închiderea culorii aluatului şi a pâinii de grâu, datorită

aminoacizilor tirozina în prezenţa oxigenului.

Substanţele minerale

Cantitatea de substanţe minerale variază în funcţie de natura cerealei, de

condiţiile de climă, de sol, precum şi de metodele de cultură, fertilizare, de

folosire a erbicidelor, irigaţii.

Substanţele minerale sunt repartizate neuniform în părţile anatomice ale

boabelor de cereale, motiv pentru care şi produsele de măciniş au

un conţinutul variabil de substanţe minerale (figura 1.6.).

Figura 1.6. Variaţia conţinutului de substanţe minerale în funcţie de extracţie

În tabelul 1.23. este prezentată variaţia conţinutului de substanţe minerale

în părţile anatomice ale principalelor cereale. Se constată existenţa unei

cantităţi mari de substanţe minerale în embrion, strat aleuronic şi învelişuri.

51

conţinut mineral, %

Na

CaPK

FeMg

100 90 80 70 60

extracţie, %

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Cerealele

Endospermul secarei are un conţinut mai mare de substanţe minerale

decât cel al grâului. Distribuţie neuniformă a substanţelor minerale există şi

în cadrul endospermului.

În compoziţia cenuşii intră o serie de elemente, care se pot clasifica astfel:

Grupa I: C, O, H, N, S, P – care se găsesc în proporţie de 95-

98,5%,

Grupa II: care se găsesc în proporţie de 1,5-5%, şi care pot fi

grupate astfel:

macroelemente: K, Mg, Na, Fe, Al, Si, Ca – ce se găsesc în

proporţie de 0,1-0,01,

microelemente: Mn, B, Sr, Cu, Zn, Ba, Ti, Li, I, Br, Mo, Co – în

proporţie de 0,001-0,00001,

ultramicroelemente: Cs, Se, Cd, Hg, Ag, Au, Ra – în proporţie

mai mică 0,000001.

Tabelul 1.23. Conţinutul de substanţe minerale din părţile anatomice ale

principalelor cereale

COMPONENTA

ANATOMICĂ

CONŢINUTUL MINERAL MEDIU, %S .U.Grâu Secară Porumb

Bobul întreg 1,98 1,86 1,62Învelişul pericarp 2,78 3,55

1,78Învelişul seminal 9,82 3,28Stratul aleuronic 15,98 7,06 0,30, din care 0,85 în partea cornoasă

şi 0,39 în partea făinoasăEndosperm 0,43 0,54Embrion 5,82 6,32 9,24Pedicul - - 3,22

Conţinutul de substanţe minerale din cereale este prezentat în tabelul 1.24.

Tabelul 1.24. Conţinutul de elemente minerale din cereale, mg/100 g cereale


ELEMEN

TE

MINERA

LE

GRÂUPORUM

BOREZ ORZ SORG OVĂZ

SECAR

ĂMEI

52


K363

(18%)

287

(14%)

223

(11%)

452

(23%)

350

(17%)

429

(21%)

264

(13%)

195

(10%)

Na2

(0%)

35

(1%)

7

(0%)

12

(1%)

6

(0%)

2

(0%)

6

(0%)

5

(0%)

Ca29

(4%)

7

(1%)

23

(3%)

33

(4%)

28

(4%)

53,9

(7%)

33

(4%)

8

(1%)

P288

(36%)

210

(26%)

333

(42%)

264

(33%)

287

(36%)

523

(65%)

374

(47%)

285

(36%)

Mg126

(45%)

127

(45%)

143

(51%)

133

(48%)-

177

(63%)

121

(43%)

114

(41%)

Fe3,19

(21%)

2,71

(18%)

1,47

(10%)

3,60

(24%)

4,40

(29%)

4,72

(31%)

2,67

(18%)

3,01

(20%)

Zn2,65

(22%)

2,21

(18%)

2,02

(17%)

2,77

(23%)-

3,97

(33%)

3,73

(31%)

1,68

(14%)

Cu0,43

(19%)

0,31

(14%)

0,27

(12%)

0,50

(22%)-

0,63

(28%)

0,45

(20%)

0,75

(33%)

Mn3,98

(114%)

0,46

(14%)

3,75

(107%)

1,95

(56%)-

4,92

(140%)

2,68

(77%)

1,63

(47%)

Se0,043

(78%)

0,004

(8%)-

0,066

(120%)- - - -

Un component mineral important din cereale este fitina, care se găseşte

sub formă de fitaţi, acidul fitic şi esterul pentafosfat al mezo-inozitolului.

Acidul fitic se găseşte în cantitate mai mare în stratul aleuronic al bobului

de secară sub formă de granule de fitină, de săruri mixte de K şi Mg ale

mioinozitolului hexafosfat (tabelul 1.25.).

Acidul mio-inozitol hexafosfat prezent în cereale constituie un antinutrient

deoarece reduce biodisponibilitatea ionilor bivalenţi – Zn, Ca şi Fe, prin

formare de complecşi (fitaţi) cu aceste minerale.

Pe baza conţinutului de substanţe minerale Mohs K. a stabilit o clasificare a

extracţiilor de făină.

Considerând bobul ca fiind format din 100 straturi imaginare, concentrice

(stratul 0 – centrul endospermului, stratul 100 – învelişul pericarpic), s-a

stabilit pentru fiecare fracţiune de făină o caracteristică proprie, limita

inferioară şi superioară a straturilor din care provin.

Tabelul 1.25. Conţinutul de fosfor fitinic din bobul de grâu

COMPONENT CONŢINUT, % S.U.Bobul întreg 0,17-0,32Tărâţă 0,75-1,20

53

Cerealele

Germene 0,50-0,60Făină, extracţie 72% 0,02-0,05

Extracţiile de făină pot fi de trei categorii:

Extracţii simple – au limita inferioară 0, iar limita superioară variabilă

(0-30, 0-70 etc.),

Extracţii intermediare – ambele limite sunt variabile (30-40, 20-70,

30-70 etc.),

Extracţii complementare – limita superioară este fixă, iar cea

inferioară variabilă (30-100, 70-100 etc.), cu referire specială la

tărâţă.

Fiecărei extracţii simple îi corespunde un anumit conţinut de substanţe

minerale. Pornind de la acest aspect Mohs a trasat o curbă de variaţie a

cenuşii cu extracţia, admiţând că bobul de grâu are un conţinut mineral

mediu de 1,907%.

Analizând această curbă se observă că ea prezintă trei părţi distincte:

În domeniul extracţiilor 0-45, curba este paralelă cu axa

absciselor, ceea ce face ca pentru aceste extracţii variaţiile

conţinutului mineral să fie mici, caracterizarea făinurilor fiind

făcută în funcţie de variaţia raportului CaO/MgO (pe măsură ce

creşte extracţia, conţinutul de MgO creşte, iar cel de CaO

scade).

În domeniul extracţiilor 45-95, curba prezintă variaţii mari de

conţinut mineral, proporţionale cu extracţia; pe măsură ce creşte

extracţia, începe să intervină stratul aleuronic cu un aport

mineral mare.

În domeniul extracţiilor 95-100, curba prezintă o mică inflexiune,

deoarece intervin învelişurile pericarpice, cu un aport mineral

mai mic decât straturile anterioare.

Conţinutul de substanţe minerale în cazul extracţiilor intermediare poate fi

calculat folosind curba extracţiilor simple a lui Mohs, printr-o relaţie stabilită

de Simion Popescu:

aA

βaαAδ

−⋅+⋅=

în care: 54


δ = conţinutul mineral al extracţiei intermediare,

A = limita superioară a extracţiei intermediare,

A = limita inferioară a extracţiei intermediare,

α ,β = conţinutul în cenuşă al extracţiei simple 0-A şi 0-a, %.

Curba conţinutului de cenuşă a lui Mohs datează de la sfârşitul anilor 1930

(figura 1.7.). Ea a fost privită ca o referinţă standard şi a fost utilizată ca

bază pentru reglarea proceselor din anii respectivi.

Figura 1.7. Curba lui Mohs – realizată în 1930 şi cea actuală

Curbele actuale prezintă o diferenţă evidentă: după curba lui Mohs,

randamentul de făină cu un conţinut mineral de 0,55% faţă de s.u., este de

cca 70%, pe când în prezent, dacă grâul are calităţi bune de panificare şi

este corect condiţionat, se poate obţine cu uşurinţă un randament de 77%.

În figura 1.8. sunt prezentate curbele lui Mohs pentru grâu şi secară.

55

0,30

0,40

0,50

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

10 30 50 70 80extracţie, %

conţinut cenuşă, %

0,55

Curba lui Mohs (1930)

Curba actuală

Cerealele

Figura 1.8. Curba lui Mohs pentru grâu şi secară - pentru o masă hectolitrică de 70kg/hl la secară, şi 75kg/hl la grâu

(pentru valori mai mari ale masei hectolitrice curba conţinutului mineral se va afla sub cea indicată de Mohs)

1.8. Proprietăţile funcţionale ale cerealelor

Cerealele şi produsele pe bază de cereale reprezintă o parte esenţială a

dietei zilnice. În ţările industrializate 30% din necesarul energetic zilnic este

asigurat prin consumul de astfel de produse, în timp ce în ţările în curs de

dezvoltare procentul este de aproape 60%. În prezent majoritatea

produselor pe bază de cereale sunt produse rafinate, cu un conţinut redus

de fibre alimentare complexe, vitamine, minerale (Poutanen, 2005).

Termenul de fibre alimentare complexe include fibrele alimentare şi

componentele biologic active asociate lor.

Recent AACC a redefinit fibrele alimentare, pentru a evidenţia efectele

fiziologice ale acestora: “Fibrele alimentare sunt considerate părţi

comestibile ale plantelor sau carbohidraţi analogi care sunt rezistente la

56

10 30 50 70 90extracţie, %

0,30,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,81,9

conţinut cenuşă, %

Curba lui Mohs pentru SECARĂ

Curba lui Mohs pentru GRÂU


digestia şi absorbţia în intestinul subţire, cu fermentare completă sau

parţială în intestinul gros. Fibrele alimentare includ polizaharidele,

oligozaharidele, lignina şi alte substanţe din plante asociate lor. Ele au rol

fiziologic, incluzând efectul laxativ, şi/sau de reducere a nivelului

colesterolului, şi/sau reducerea nivelului glicemiei.”

Această definiţie include clar multe substanţe solubile, cum ar fi:

fructooligozaharide, galactooligozaharide şi polidextroze care nu sunt

incluse în valoarea fibrelor alimentare determinate prin metodele oficiale

folosite în prezent (AACC, ICC, AOAC).

Ovăzul este, aşa cum se poate observa din tabelul 1.26., cereala cu

conţinutul cel mai mare de fibre alimentare.

Tabelul 1.26. Conţinutul de amidon, de fibre alimentare şi principalele

componente ale fibrelor alimentare din cereale (% s.u.)

COMPONENT GRÂU SECARĂ ORZ OVĂZAmidon 68 65 62 46Fibre alimentare total 12 15 20 32

β-glucani 0,8 1,5 3,4 3,2xilani 6,0 7,6 7,0 8,0

celuloză 2,5 3,3 5,3 9,1lignină 0,8 1,5 2,2 8,4

Fibrele de grâu, în comparaţie cu fibrele existente în alte cereale, au efecte

mai pregnante în colon în reducerea concentraţiei de acizi biliari, a

compuşilor mutagenici şi carcinogenici, în inhibarea activităţii bacteriilor de

putrefacţie (Moraru şi Georgescu, 1999). Se consideră că celuloza şi

lignina dar şi caracteristicile structurale ale tărâţei de grâu sunt factori

responsabili pentru fermentabilitatea redusă a fibrelor din grâu şi

capacitatea lor ridicată de legare a apei, a acizilor biliari şi a substanţelor

citotoxice. Aceste caracteristici induc diferite răspunsuri fiziologice, cu

efecte benefice asupra stării de sănătate: ameliorarea funcţionării colonului

şi prevenirea constipaţiei, reducerea riscului de cancer de colon, reducerea

riscului de cancer mamar, reducerea riscului de boli cardiovasculare şi

diabet (Moraru şi Georgescu, 1999).

57

Cerealele

Conţinutul de fibre alimentare din ovăz variază între 10,2 şi 12,1%, în

funcţie de genotip. Fibrele solubile reprezintă 40% din totalul fibrelor

(tabelul 1.27.). Multe din efectele asupra sănătăţii a fibrelor sunt datorate

fibrelor solubile. Compoziţia fibrelor solubile şi insolubile din ovăz este

indicată în tabelul 1.28.

Tabelul 1.27. Conţinutul de fibre din secară,

(sursa Frolich şi Asp, 1981, şi Manthey ş.a., 1999, Cereal chem)

PRODUS FIBRE TOTALE, %FIBRE SOLUBILE,

%

FIBRE

INSOLUBILE, %Grâu 14,4 1,2 13,2Secară 16,8 2,6 14,2Ovăz 10,2-12,1 4,1-4,9 6,6-7,1

Tabelul 1.28. Compoziţia fibrelor din ovăz

(sursa Manthey ş.a., 1999, Cereal chem)

FIBRE TOTAL Β-GLUCANI ACID URONIC LIGNINĂsolubile 4,1-4,9 3,2-3,9 0,1 -insolubile 6,6-7,1 1,5-1,7 0,4-0,5 2,7-2,8

Cea mai mare importanţă fiziologică o au β-glucani. Aceste componente

biochimice au efecte benefice în tratamentul diabetului şi asupra nivelului

colesterolului seric. Cercetările au arătat că prin consum de tărâţe

comerciale indicele glicemic este diminuat uşor, datorită capacităţii β-

glucanilor de a creşte vâscozitatea soluţiilor, şi în consecinţă a duratei de

tranzit gastrointestinal. Diminuarea conţinutului de colesterol de către β-

glucani este indusă prin: creşterea gradului de excreţie a acizilor biliari,

diminuarea nivelului insulinei, intensificarea producţiei de acizi graşi cu

catenă scurtă prin fermentaţia β-glucanilor în colon, diminuarea vitezei de

adsorbţie a grăsimilor, diminuarea activităţii lipazelor.

β-glucani se găsesc în pereţii celulari ai orzului, ovăzului, grâului,

porumbului, orezului, sorgului şi meiului. În orz şi ovăz, comparativ cu

celelalte cereale, conţinutul în β-glucani este mai mare. Orzul conţine între

58


20 şi 100 g/kg iar ovăzul între 25 şi 66 g/kg β-glucani (Lee ş.a., 1997,

Cereal chem.).

Compoziţia fibrelor alimentare din pâinea de secară (din făină integrală)

este prezentată comparativ cu cea a fibrelor alimentare din pâinea de grâu

(făină extracţie 70-80%) în tabelul 1.29.

Tabelul 1.29. Compoziţia fibrelor alimentare

din pâinea de secară şi pâinea albă de grâu (%s.u.)

(sursa Mykkänen ş.a., 1995, Whole grain and human health, VTT Symposium)

COMPOZIŢIA FIBRELOR

ALIMENTARE

PÂINE DIN FĂINĂ

INTEGRALĂ DE

SECARĂ

PÂINE DIN FĂINĂ

ALBĂ DE GRÂU

Polizaharide neamidonoaseCeluloza 1,4 0,4Polizaharide necelulozice 11,4 (4,9)* 3,3 (1,6)

- arabinoză 2,7 (1,1) 0,8 (0,4)- xiloză 4,2 (1,8) 1,1 (0,6)- manoză 0,3 (0,1) 0,3 (0,2)- galactoză 0,6 (0,3) 0,2 (0,2)- glucoză 3,0 (1,3) 0,7 (0,1)- acid uronic 0,6 (0,3) 0,1 (0,1)

Total polizaharide neamidonoase 12,8 3,7Lignină 2,2 0,3Fibre alimentare 15,0 4,0

*Valorile din paranteză indică polizaharidele neamidonoase solubile

Fibrele insolubile din orez au un efect de ameliorare a tranzitului intestinal

şi de adsorbţie a acizilor biliari similar celor din grâu. Excreţia acizilor biliari

stimulează sinteza de noi acizi biliari din colesterolul disponibil, diminuând

nivelul colesterolului din sânge (Moraru şi Georgescu, 1999). Fibrele

solubile (unele hemiceluloze) au efecte mai accentuate de legare a acizilor

biliari.

Dieta bogată în secară, fibre de secară, are un efect pozitiv în reducerea

concentraţiei de LDL-colesterol şi de colesterol total. Reducerea

colesterolului apare la un consum de pâine de secară de 195-240 g/zi; în

cazul pâinii de grâu această reducere nu apare (Kujala, 1999). Studiile

efectuate pe şobolani au arătat că această reducere este probabil datorată 59

Cerealele

reducerii absorbţiei acizilor biliari şi colesterolului. Făina integrală de

secară, prin conţinutul ridicat de araboxilani solubili, poate avea efecte

similare, de reducere a nivelului colesterolului şi a riscului de apariţie a

bolilor de inimă, ca β -glucanii din ovăz.

Conform noii definiţii a acestui grup de substanţe fructanii sunt consideraţi

fibre alimentare. Conţinutul de fructani din secară depinde de anul de

cultură (tabelul 1.30.). În urma procesului de panificaţie conţinutul de

fructani se reduce (tabelul 1.31.).

Tabelul 1.30. Conţinutul de fructani din secara provenită din ani de cultură diferiţi

(sursa Karppinen ş.a., 2003, Cereal chem)

CEREALAAN DE CULTURĂ / CONŢINUT FRUCTANI,

G/100G1998 1999 2000

Secară – media 13 soiuri

cultivate în Finlanda6,5 4,8 5

Tabelul 1.31. Conţinutul de fructani din făină, tărâţă şi pâine de secară

(sursa Karppinen ş.a., 2003, Cereal chem)

PRODUSCONŢINUT DE FRUCTANI,

G/100 GTărâţă 6,6Făină neagră 4,5Făină albă 3,1Pâine preparată din:

36% făină integrală de secară şi făină de grâu



100% făină de secară

2,5

2,8

2,3

2,6

Acizii graşi cu lanţuri scurte, acid butiric, acid propionic, acid acetic, sunt

produşi în timpul fermentaţiei în colon, realizând reducerea pH-ului şi

influenţând compoziţia microflorei. Pe lângă acizii graşi cu lanţuri scurte se

formează H2, CO2, ca produşi gazoşi primari, şi metan, hidrogen sulfurat, ca

produşi gazoşi secundari.

60


Acidul butiric are rol în protejarea mucoasei intestinale de transformarea

malignă (Dumitrescu ş.a., 1991), este un nutrient important pentru

colonocite. Acizii graşi cu lanţuri scurte au şi capacitatea de inhibare a

sintezei colesterolului hepatic.

Substratul din care se formează acidul butiric îl constituie carbohidraţii

nedigestibili – oligozaharide neamidonoase, amidon rezistent,

polizaharide neamidonoase. Producţia totală de butirat este influenţată

de tipul şi structura substratului, de gradul de substituire a xilozei cu unităţi

de arabinoză, de legăturile existente între polimerii pereţilor celulari, spre

exemplu între araboxilani şi lignină (Knudsen Bach ş.a., 2001, Whole grain

and human health, VTT Symposium). Cercetările “in vitro” efectuate de

Karppinen ş.a. (2001) au condus la obţinerea următoarelor raporturi molare

ale celor trei acizi - acid acetic, acid propionic, acid butiric, după 24h de

fermentare, în funcţie de substratul folosit:

• tărâţă de secară (ara:xyl=0,57) – 56:23:21, ara:xyl=1,1

• fracţiune extractibilă cu apa din tărâţa de secară (ara:xyl=0,74) –

56:22:21, ara:xyl=1,1

• fracţiunea extractibilă în alcalii din tărâţa de secară (ara:xyl=0,62) –

59:21:20, ara: xyl=1,2

• fracţiunea neextractibilă din tărâţa de secară (ara:xyl=0,52) – 61:22:18

ara:xyl=1,1.

Tărâţa de secară, compusă mai ales din fracţiuni neextractibile cu apa şi

fracţiuni extractibile cu alcalii, a fost fermentată mai lent, dar după 24h

fermentarea s-a realizat cu aceeaşi intensitate ca în cazul fracţiunile

extractibile cu apa.

Glitsot şi colab. (citaţi de Karppinen ş.a., 2001) au raportat diferenţe de

viteze de fermentare atunci când au studiat “in vivo” fermentarea în

intestinul gros al porcilor, a diferitelor fracţiuni de măciniş obţinute din

secară. Araboxilanii extractibili cu apa din endospermul secarei au fost

rapid degradaţi în cecum, pe când araboxilanii din pericarp/învelişul

seminţei, datorită gradului ridicat de substituire a lanţului de xilan, au rămas

nedegradaţi în intestinul gros. Araboxilanii din stratul aleuronic, caracterizaţi

prin prezenţa fracţiunilor extractibile cu alcalii, cu grad redus de substituire,

61

Cerealele

au fost de asemenea degradaţi, dar ceva mai lent decât araboxilanii

extractibili cu apa.

Inulina şi oligofructoza , cunoscute ca prebiotice, sunt rapid şi complet

fermenatate de bacteriile din colon. Viteza de fermentaţie a fructo-

oligozaharidelor depinde de lungimea lanţului, moleculele cu grad de

polimerizare mai mare de 10 sunt fermentate, în medie, la jumătate din

viteza celor cu grad de polimeraizare mai mic de 10.

Secara este o importantă sursă naturală de fructani care sunt rapid

fermentaţi de bacteriile din colon şi au acelaşi efect asupra sănătăţii ca şi

inulina (Karppinen ş.a., 2003).

Microflora intestinală poate fi schimbată, controlată, în beneficiul sănătăţii.

Probioticele sunt organisme vii, de origine alimentară, cu efect benefic

pentru sănătate, care îmbunătăţesc balanţa microbiană intestinală (Kujala,

1999).

Cele mai studiate componente probiotice sunt oligoglucidele, care pot

schimba microflora intestinală în favoarea bifidobacteriilor. Okazaki ş.a,

1990, citaţi de Kujala, 1999, au evidenţiat că xiloglucidele favorizează

dezvoltarea bifidobacteriilor. Capacitatea araboxilanilor din secară de a

selecta şi stimula un grup de bacterii din colon rămâne de studiat.

Fibrele complexe din secară au un efect favorabil în prevenirea diabetului

de tip II, insulinoindependent. Analiza indicelui glicemic la şase sortimente

de pâine de secară a condus la obţinerea unor valori care au variat între 66

şi 97 (Kujala, 1999). Indexul glicemic (aria curbei glicemice pentru fiecare

aliment exprimată ca procente din aria obţinută după aceeaşi cantitate de

glucide sub formă de glucoză) depinde de modul în care a fost obţinut

produsul alimentar, de tipul fibrelor conţinute. Astfel pâinea de secară

conţinând boabe întregi de secară are un index glicemic mai mic decât

pâinea de secară obţinută din făină integrală. Studiile efectuate în Finlanda

au indicat obţinerea unui răspuns insulinic semnificativ mai mic în cazul

consumului de pâine de secară faţă de consumul de pâine de grâu; în ceea

ce priveşte nivelul glucozei nu au fost constatate diferenţe (Mykkanen ş.a.,

2001, Ylonene, ş.a, 2001, Whole grain and human health, VTT

Symposium). Studii recente au indicat efectul acizilor organici în reducerea

62


glicemiei şi insulinemiei (pâinea de secară cu aluat acid) (Ostman ş.a.,

2001). Fibrele alimentare solubile, cum ar fi β -glucanii şi araboxilanii

solubili, măresc vâscozitatea în lumenul gastric, influenţând absorbţia

glucidelor şi, ca urmare, contribuie la întârzierea răspunsului glicemic

(Kujala, 1999). Reducerea răspunsului glicemic se explică, în parte, prin

capacitatea pe care o au fibrele alimentare de a micşora viteza de

absorbţie a glucozei, prin încetinirea golirii gastrice.

Mulţi cercetători consideră că efectul inhibitor al absorbţiei mineralelor din

făina integrală de secară sau grâu, dar şi din alte cereale, este datorată

conţinutului de fibre din aceste produse, mai cu seamă prezenţei fitatului.

Acidul mio-inozitol hexafosfat prezent în cereale constituie un antinutrient

deoarece reduce biodisponibilitatea ionilor bivalenţi – Zn2+ (Bergman ş.a.,

2001, Cereal chem.), Ca2+ (Heanez, 1998, citat de Bergman, 2001) şi Fe2+

(Brune, 1992), prin formare de complecşi (fitaţi) cu aceste minerale.

Între 50 şi 85% din fosforul total se găseşte sub formă de fitină (Fredlund

ş.a., 1997, J. Cereal Sci.). Conţinutul de acid fitic este influenţat de mai

mulţi factori:

• gradul de maturizare a seminţelor,

• fertilizarea solului,

• tipul de îngrăşăminte (N/P/K),

• perioada de fertilizare,

• conţinutul de fosfor din sol.

În grâu şi secară fitina este distribuită neuniform în bob: în stratul aleuronic

se găseşte în proporţie de 85%, în germene de 13% iar în endosperm de

2%.

Una sau două grupări fosfat din molecula acidului fitic pot interacţiona, şi

deci lega, ioni de Ca, Mg, Zn, Fe (figura 1.9a.), iar la pH scăzut (figura

1.9b.) şi pH = 5-10 (figura 1.9c.) pot interacţiona, şi lega, proteine.

Datorită acestor proprietăţi acidul fitic este considerat ca fiind un

antinutrient.

În concentraţii mari el poate reduce nu numai biodisponibilitatea mineralelor

dar şi a proteinelor (Hidvegi şi Laszitity, 2002, Periodica Polytechnica Ser.

Chem. Eng). De asemenea, inhibă acţiunea unor enzime ca amilazele,

63

Cerealele

pepsina, tripsina şi fosfatazele acide, intervenind defavorabil în procesele

de digestie.

Aplicarea unor tratamente hidrotermice poate determina reducerea fitatului,

după cum urmează:

• tratamentul cu apă sau tampon acetat (pH=4,8) la 55ºC/24h, reduce

fitatul cu 46-77%, respectiv 84-99% (Fredlund ş.a., 1997), pentru grâu,

secară şi orz; pentru ovăz reducerea fitatului a fost de 8-26%, dar după

măcinare şi înmuirere reducerea a fost de 72-77%, în cazul ovăzului

decojit, şi de 88-94%, în cazul ovăzului golaş,

• tratamentul cu acid lactic (1,3-1,5%)/45-55ºC/1h (în 2 etape) şi cu apă

la 60-80ºC/1h, reduce fitatul cu 99-99,5% (Bergman ş.a., 2001).

Se apreciază că adaosul de acid lactic, pe lângă reducerea fitatului, previne

dezvoltarea bacteriilor în timpul procesului hidrotermic, asigurând

produselor calităţi igienice corespunzătoare.

Reducerea fitatului prin aplicarea tratamentelor hidrotermice este posibilă

datorită acţiunii fitazei care hidrolizează acest compus la mio-inozitol şi

fosfat anorganic prin intermediul mio-inozitol fosfat (penta şi monofosfat).

Fitaza este prezentă în secară şi orz în cantităţi mai mari decât în grâu, iar

în ovăz în cantitate mai mică decât în secară, orz şi grâu. Activitatea optimă

a acestei enzime se înregistrează la 55ºC/pH=5,15, dar pentru ovăz

rezultate mai bune se obţin la 37-40ºC, decât la 55ºC (Fredlund, ş.a.,

1997).

Reducerea fitatului poate fi realizată şi prin conducerea procesului de

fermentare. Cercetările efectuate de Harland (1980, Cereal chem.) au

arătat că acest lucru este realizat prin creşterea cantităţii de drojdie din

reţeta de fabricaţie şi prelungirea timpului de fermentare.

64


P

O

HO

O O

O

P OO

OHCa

O

- -

+ +

-OO

HO

O

P

OP

HO

-

H

H

H HH

H

-O

O

O

PO-

NH3+

CH2

proteina

O

O

PO OH

-O Ca

+ +O C CH2

O

proteina

a.

b.

c.

Figura 1.9. Interacţiile acidului fitic cu mineralele şi proteinele:

a. cu Ca2+, b. cu proteinele la pH scăzut, c. cu proteinele la pH = 5-10

(sursa Hidvegi şi Laszitity, 2002)

Drojdia conţine fosfatază care poate hidroliza fitatul la ortofosfat şi inozitol.

Conţinutul în substanţe minerale din pâinea de grâu (din făină integrală şi

făină albă) şi pâinea de secară, stabilit după 2 h de fermentare şi folosirea

a 1,6, respectiv 1,8% drojdie/s.u. a ingredientelor, este prezentat în tabelul

1.32.

Tabelul 1.32. Conţinutul de elemente minerale din pâine (sursa: Harland, 1980)

PÂINEMINERALE, MG/28 G FELIE PÂINE

Ca P Mg Cu Fe Mn ZnSecară 10,4 68,8 20,8 0,14 0,78 0,60 0,57Făină albă de grâu 12,4 31,1 6,1 0,05 0,80 0,08 0,14Făină integrală de grâu 7,6 92,4 34,7 0,12 0,95 0,86 0,72

Se înregistrează o reducere a raportului fitat/Zn, raport care serveşte drept

indicator al biodisponibilităţii zincului din dietă pentru organism, de la 39 la

10 pentru pâinea de secară şi 24 la 16 pentru pâinea din făină integrală de

grâu; pentru pâinea din făină albă de grâu a fost obţinută o reducere de la 6

la 4 a acestui raport (Harland, B.F., Harland, J., 1980).

65

Cerealele

Au fost efectuate cercetări pentru determinarea balanţei calciului,

magneziului, fierului, zincului şi fosforului, în cazul dietelor cu conţinut

ridicat şi redus de fibre din secară. Rezultatele acestor investigaţii sunt

prezentate în tabelul 1.33.

Se constată creşterea semnificativă a conţinutului de elemente minerale în

cazul dietei bogate în fibre (consum de pâine din făină integrală de secară),

reflectând astfel aportul mineral ridicat al straturilor de înveliş din secară

(creşterea este mai puţin semnificativă în cazul calciului).

Deşi eliminarea în fecale a elementelor minerale creşte în cazul dietelor

bogate în fibre, balanţa nu a fost afectată negativ, dar se ameliorează în

cazul fierului şi zincului, probabil datorită compoziţiei dietei (produse de

origine animală – carne, brânzeturi).

Substanţele biologic active, aflate în cantităţi mici dar cu efecte biologice

pronunţate, sunt formate din vitamine, antioxidanţi şi fitohormoni.

Vitamina E, acidul fitic, compuşii fenolici, flavonoidele şi sterolii sunt

antioxidanţi prezenţi în cereale. În secară substanţe biologic active sunt şi

lignanii şi alkylresorcinol-ul.

Tabelul 1.33. Balanţa minerală pentru diete cu conţinut diferit de fibre de secară

(sursa: Feldheim şi Wisker, 1995, International rye symposium: Technology and

products, VTT Symposium)

INGERARE EXCREŢIE BALANŢADietă cu un conţinut redus de fibre-calciu 1191 1039 - 7-magneziu 221 150 - 14-fosfor 1427 588 - 27-fier 7,3 6,3 1-zinc 10,1 9,5 0Dietă cu un conţinut ridicat de fibre-calciu 1259 1137 20-magneziu 434 367 - 11-fosfor 2245 1091 70-fier 17,0 13,4 3,5-zinc 15,8 14,2 1,1

66


Vitaminele E sunt esenţiale în neutralizarea radicalilor liberi, prevenind

reacţiile de peroxidare a lipidelor din membrana celulară. Ca antioxidant

principal el protejează în primul rând faţă de bolile cardiovasculare şi

afecţiuni ale sistemului nervos şi imunitar.

Se găsesc cu precădere în germenii cerealelor. Un conţinut foarte mare se

găseşte în uleiul de germeni de grâu, orz, porumb (tabelul 1.34). Acestea

conţin tocoferoli, raportul alfa-/beta-/gama-/delta-tocoferoli pentru uleiurile

menţionate fiind 4/2/1/1 (grâu), 7/1/1/0 (orz), 1/5/6/0,2 (porumb). Uleiurile

de grâu, orez şi orz conţin şi tocotrienoli, în proporţiile faţă de totalul

vitaminelor E de 8%, 79%, respectiv 67% (Safta, 2002).

Tabelul 1.34. Conţinutul în vitamine E al cerealelor şi produselor cerealiere

(sursa Safta, 2002)

PRODUSE MG/100 G PRODUSUleiuri

Germeni de grâu 250Orz 140

Orez 100Porumb 80

Germeni de grâu 25Porumb 6Grâu 5Orez brun 3Orz 2Ovăz 2Făină de grâu 1,5

Cerealele sunt mai sărace în vitamine E decât uleiurile. Grâul conţine un

amestec de alfa- şi beta-tocoferol şi beta-tocotrienol în raportul de 1/1/3, iar

în germenii de grâu proporţia primelor două este 2/1, în orz raportul alfa-

tocoferol/alfa-tocotrienol şi beta-tocotrienol este de 1/1/1, orezul maroniu

are alfa-tocoferol, alfa-tocotrienol şi gama-tocotrienol (1/1/1). În boabele de

porumb proporţia de alfa-/gama-tocoferol plus alfa-/beta-/gama-tocotrienol

este de 1/4/0,2/0,4/0,5.

Prin măcinare şi convertire în special în făină albă, pierderile de vitamine E

pot depăşi 90% din conţinutul iniţial.

Conţinutul de acid fitic din secară este de 8,18 mg/g, în făina de secară de

3,44 mg/g, după Fretzdorff şi Weipert (1986, Cereal chem.), iar în grâu de 67

Cerealele

4,48 mg/g, după Kim ş.a. (2000). Ovăzul conţine între 5,6 şi 11,4 mg/g acid

fitic (Peterson, 2001, J. Cereal Sci.). La concentraţii mici acidul fitic poate

avea efecte benefice:

• îmbunătăţeşte capacitatea de transport a oxigenului la hemoglobină

din celulele roşii ale sângelui, în special în condiţiile deficienţei de

fosfor din organism,

• stimulează hematopoeza şi formarea ţesuturilor şi contribuie la

îmbunătăţirea tonusului sistemului nervos,

• îmbunătăţeşte intensitatea şi stabilitatea atenţiei, măreşte

capacitatea de muncă, înlătură senzaţia de oboseală şi stimulează

capacitatea de apărare a organismului,

• în combinaţie cu preparate din calciu este recomandat în rahitismul

sistemului osos şi fracturi osoase,

• în combinaţie cu fierul poate fi folosit în anemia adulţilor şi copiilor,

• în concentraţie de 1,67 mg/ml inhibă efectul citotoxic al virusului

imunodeficienţei şi reacţia antigenului specific în celulele afectate,

• are efect anticoagulant,

• prezintă acţiune chematoterapeutică şi chemopreventivă împotriva

cancerului,

• efecte pozitive în reducerea colesterolului şi trigliceridelor din ser,

• previne formarea calculilor renali şi are efect protector în cancerul

de colon şi de rect.

Cerealele constituie surse importante de steroli. Aceste componente active

contribuie la reducerea nivelului colesterolului seric şi au efecte benefice în

prevenirea cancerului de colon. Au fost efectuate numeroase studii pentru

determinarea conţinutului de steroli – steroli liberi, esteri cu acizii graşi sau

acizii fenolici, steril glicozide şi acil steril glicozide. În tabelul 1.35. este

prezentat conţinutul de steroli din grâu şi secară.

Tabelul 1.35. Conţinutul de steroli din grâu şi secară (mg/100 g)

(sursa Piironen ş.a., 2002, Cereal chem)

STEROLI GRÂU SECARĂ ORZBrassicasterol 2,5 0,5 1,3-3,5

68


Campesterol 12,1-10,8 16,2-18,3 15-19,2Campestanol 5,9-7,1 8,4-8,2 0,7-0,90,9Stigmasterol 2,2-1,6 3,3-3,4 1,7-3,6Sitosterol 36,8-36 45,6-49,7 43,7-48,4Sitostanol 11,2-8,3 13-11,7 1,0Δ5-avenasterol 0,9 1,8-2,2 4,4-6Δ7-avenasterol 0,6 1,1-1,5 0,9-1,2Alţi steroli 0,6-0,8 2,5-3,3 0,5-1,3Total steroli 71,5-66,5 92,4-98,5 72-80,1

Conţinutul de sitosterol din secară şi grâu este de 49-50% şi ajunge până la

64% la orz. În secară şi grâu campestanolul şi sitostanolul au fost găsite în

procente de 8-9%, respectiv de 9-14%, din total steroli. Beta-sitosterolul,

Δ5 şi Δ7-avenasterol reprezintă 80-85% din totalul sterolilor din ovăz

(Peterson, 2001).

Au fost efectuate determinări de steroli şi pentru produsele de măciniş

(tabelul 1.36.). Distribuţia sterolilor s-a constatat că este similară celei

pentru cenuşă. Conţinutul de steroli a fost mai mare în germeni, 411

mg/100 g, şi mult mai mic în făină, 37-48 mg/100 g. Prin prelucrare

conţinutul de steroli din orez scade, astfel orezul Cargo are un conţinut de

72 mg/100 g în timp ce orezul polisat are un conţinut de doar 29 mg/100 g.

Conţinutul de steroli din hrişcă şi mei este similar celui din secară, grâu şi

orz (tabelul 1.37.).Tabelul 1.36. Conţinutul de steroli din făină de grâu şi secară (mg/100 g),

(sursa Piironen ş.a., 2002)

STEROLI

GRÂU SECARĂFĂINĂ,

% CENUŞĂ

TĂRÂŢĂ,

% CENUŞĂ

FĂINĂ,

% CENUŞĂ

TĂRÂŢĂ,

% CENUŞĂ0,6 1,2 4 4,5 0,7 1,0 1,8 4,5

Brassicasterol 0,6 - - - - 0,5 - 1,6Campesterol 7,6 11,1 24,3 35,4 8,4 12,6 19,0 26,6Campestanol 2,3 4,0 25,6 17,6 3,6 4,3 8,4 23,8Stigmasterol 0,5 0,9 7,4 5,9 1,6 2,5 3,6 7,0Sitosterol 26,8 36,8 70,4 93,8 25,4 36,0 51,4 74,7Sitostanol 3,6 4,8 31,5 20,9 4,6 6,0 10,7 29,9Δ5-avenasterol - 1,7 1,7 5,0 1,4 1,4 1,8 2,8Δ7-avenasterol 0,6 0,8 2,7 3,1 0,7 1,0 1,6 3,1Alţi steroli 0,6 0,7 3,8 3,0 1,6 2,2 2,8 6,4Total steroli 43,0 60,7 167,8 184,7 47,4 66,4 99,3 175,5

69

Cerealele

Tabelul 1.37. Conţinutul de steroli din alte cereale decât grâu şi secară (mg/100 g),

(sursa Piironen ş.a., 2002)

STEROLI OR

Z

OVĂZ

ROLL

ED

HRIŞC

Ă MEI

OREZ

POLIS

AT

OREZ

CARGO

FULGI

PORUMB

Brassicasterol 8,4 4,0 - 1,1 - - -Campesterol 0,6 0,7 9,3 11,2 4,5 14,6 5,8Campestanol 1 1,4 - 1,8 3,2 10,4 1,3Stigmasterol 35,2 34,8 77,5 37,1 19,5 37,5 22,4Sitosterol 1,9 0,6 2,3 - 1,7 1,7 6,0Sitostanol 3,5 3,1 4,0 8,7 - 1,3 -Δ5-avenasterol - 0,7 2,8 7,8 - 4,5 0,9cicloartenol +

Δ7stigmastenol1,1 0,8 - - - 0,7 -

Δ7-avenasterol 0,9 1,1 - - - - -Alţi steroli 2,6 7,4 - - - - -Total steroli 55,1 54,8 96,3 77 29,2 72,3 38,1

Pâinea de secară este o sursă bună de steroli, 80,3 mg/100 g (tabelul

2.38.).

Tabelul 1.38.. Conţinutul de steroli din pâine de grâu şi secară (mg/100 g)

(sursa: Piironen ş.a., 2002)

STEROLI PÂINE ALBĂ DE GRÂU PÂINE DE SECARĂBrassicasterol 0,7 -Campesterol 8,3 14,1Campestanol 2,1 7,5Stigmasterol 0,6 2,8Sitosterol 23,9 43,4Sitostanol 3,2 7,0Δ5-avenasterol 0,8 2,2cicloartenol +

Δ7stigmastenol

0,5 2,1

Δ7-avenasterol - 1,2Alţi steroli - -Total steroli 40,5 80,3

Flavonoidele sunt prezente în cereale în cantităţi mici. În făina de ovăz au

fost identificate trei flavone majore: apigenină, luteolină, tricină (Peterson,

2001).70


Un grup important de compuşi fenolici au fost identificaţi în cereale: acid

ferulic, acid cafeic, acid p-cumaric, acid galic, acid p-hidroxibenzoic, acid

siringic, acid vanilic, avenantramide (Peterson ş.a., 2001, J. Cereal Sci.).

Conţinutul în principalii antioxidanţi fenolici din ovăz şi produse din ovăz

este prezentate în tabelul 1.39.

Numeroase studii au arătat că derivaţii cu seleniu determină efecte

benefice în artrite reumatismale, alcoolism, anxietate, boli cardiovasculare,

cancer de prostată, colon şi plămâni etc. Seleniu ca atare nu este un

antioxidant, el este metabolizat de organism sub forma unor aminoacizi cu

seleniu care intervin în constituţia unor proteine şi enzime. Seleniu este

necesar producerii glutation peroxidazei care reciclează glutationul şi

îndepărtează produşii toxici, cu structură radicalică, rezultaţi prin oxidarea

grăsimilor, cât şi pentru sinteza tioredoxin reductazei, care reciclează

vitamina C (Safta, 2002). Cerealele sunt surse importante de seleniu

(tabelul 1.40.).Tabelul 1.39. Conţinutul în compuşi fenolici din ovăz şi produse din ovăz (mg/kg)

AVENANTRAMI

DE

PETERSON Ş.A., 2001 PETERSON, 2001Fracţiune

decorticatăCrupe Crupe Coji

A 115,2 48 54 25B 97,4 22,3 36 17C 75,5 12,2 52 14

Acizi fenoliciPeterson, 2001

Crupe

acizi liberi

Crupe

esteri solubili

Crupe

insolubili

Coji

acizi liberiAcid cafeic 1,0 - 1,6 0,9

Acid p-cumaric 0,7 0,5 0,8 9,7Acid galic - - - 0,6

Acid ferulic 2,4 8,6 55,3 1,7Acid p-

hidroxibenzoic0,7 0,7 - -

Acid siringic 2,3 3,0 - -Acid vanilic 0,7 3,5 - 4,0

Tabelul 1.40. Conţinutul în seleniu al unor cereale şi produse cerealiere

(sursa Safta, 2002)

71

Cerealele

PRODUS ΜG/100 G PRODUSGermeni de grâu 80Tărâţe de grâu 10Orez brun 10Orez alb 7Făină de ovăz 8

Cercetările din ultimii ani au evidenţiat rolul lignanilor din secară asupra

cancerului de colon, prostatei, cancerului mamar.

Lignanii sunt fitoestrogeni cărora li s-a acordat o atenţie deosebită în ultimii

ani, considerându-se că dieta bogată în lignani este asociată cu incidenţa

redusă a bolilor hormonale (Mykkänen ş.a., 1995, Heinonen ş.a., 2001,

Whole grain and human health, VTT Symposium).

Se consideră că mecanismul general al patogenezei, atât în cazul

cancerului de colon cât şi în cazul cancerului mamar, îl constituie deficitul

de lignani (Adlercreutz, 1984, citat de Dumitrescu şi Segal, 1991) şi în

special a două produse: enterolactona şi enterodiolul care au proprietăţi

anticancerigene.

Ambii lignani se formează din produşi de origine vegetală sub acţiunea

microflorei intestinale şi se excretă cu urina în cantităţi proporţionale cu

aportul de fibre. Verificarea ipotezei lui Adlercreutz şi colab. privind

corelaţia dintre cancerul mamar şi consumul de fibre s-a realizat prin

compararea excreţiei enterolactonei cu urina, care a fost mai mică la

bolnavele de cancer de sân (1,04 mmoli/24h), în comparaţie cu femeile

sănătoase cu dietă obişnuită (2,30 mmoli/24h) şi cele cu dietă vegetariană

(3,18 mmoli/24h).

Iniţial în secară au fost identificaţi metaisoresinol (MAT) şi

secoisolariciresinol (SECO). Au fost găsite în boabele de secară cantităţi

relativ ridicate de SECO 18,1-16,0 µ /100g şi MAT 19,0-65,0 µ /100g.

Aceştia sunt precursori ai lignanilor mamari enterodiol (END) şi

enterolactone (ENL).

SECO este mai întâi transformat sub acţiunea microflorei intestinale în

END, care mai departe este oxidat la ENL; MAT este transformat direct,

sub acţiunea microflorei intestinale în ENL (Kujala, 1999, Heinnonen ş.a.,

2001).

72


Recent s-a descoperit că microflora intestinală poate transforma şi alţi

lignani: pinoresinol (PIN), lariciresinol (LAR), siringaresinol (SYR),

isolariciresinol (ISO), în ENL şi END.

Cantităţile de lignani vegetali estimate a fi prezente în tărâţa de secară sunt

prezentate în tabelul 1.41.

Au fost efectuate investigaţii, Nilsson ş.a.,1995, privind conţinutul de

lignani din fracţiunile de făină obţinute la măcinarea secarei. Rezultatele

obţinute au arătat că din cele şase fracţiuni de făină F5 are conţinutul cel

mai mare de MAT şi SECO (tabelul 1.42.), în timp ce în irimic şi tărâţa s-a

concentrat cea mai mare cantitate de fibre alimentare conţinând araboxilani

(72%), celuloză (76), lignină (79%) dar şi MAT (87%) şi SECO (73%).Tabelul 1.41. Conţinutul de lignani vegetali estimaţi a fi prezenţi în tărâţa de secară

(sursa Poutanen ş.a, 2001)

LIGNANI VEGETALI NMOLI/G TĂRÂŢĂ SECARĂMetairesinol 2Secoisolariciresinol 2Isolariciresinol 5Lariciresinol 3Pinoresinol 6Siringoresinol 3Total 31

Tabelul 1.42. Conţinutul de lignani în secară şi fracţiuni de făină de secară,

(sursa Nilsson, ş.a., 1995, International rye symposium: Technology and products,

VTT Symposium)

PRODUS CONŢINUT DE LIGNANI, PPMSecară MAT 0,33-0,52; SECO 0,27-0,55Făină de secară (extracţie făină total –

6 fracţiuni 60,7%, extracţie irimic 34,1%,

extracţie tărâţă 5,2%), fracţiunea 5

MAT 0,05-0,22; SECO 0,21-0,38

Biotransformarea lignanilor vegetali în lignani mamari este în relaţie directă

cu microflora intestinală, tratamentul frecvent cu antibiotice putând distruge

această microfloră.

De altfel multe din efectele asupra sănătăţii atribuite fibrelor alimentare sunt

legate de fermentaţia microbiană a fibrelor nedigestibile, polizaharidelor, în 73

Cerealele

intestinul gros. Principalii carbohidraţi fermentaţi sunt araboxilanii, β -

glucanii şi fructanii. Polizaharidele neextractibile cu apa din pereţii celulari

ai cerealelor sunt de asemenea fermentate în intestinul gros, dar în mai

mică măsură decât polizaharidele solubile, deoarece structura complexă a

pereţilor celulari limitează accesibilitatea bacteriilor şi enzimelor care

hidrolizează aceste substrate (Karppinen ş.a., 2001, Cereal chem.).

Cercetările au arătat că doar ¼ din ISO sunt convertiţi în ENL de microflora

intestinală (Adlercreutz ş.a., 2001, Whole grain and human health, VTT

Symposium), iar studiile “in vitro” privind transformarea lignanilor vegetali

puri în ENL şi END (Poutanen ş.a., 2001) au arătat că doar ISO rămâne

neconvertit (tabelul 1.43.).

Tabelul 1.43. Conversia lignanilor puri în ENL şi END

după 24h de fermentare cu floră fecală umană (sursa Poutanen ş.a., 2001)

LIGNANI PURI CONVERSIE DUPĂ 24H, %Metairesinol 62Secoisolariciresinol 72Isolariciresinol 0Lariciresinol 100Pinoresinol 55Siringoresinol 4

74