La cebada

Fisiología vegetal. Cereales. Grano. Morfolgía. Anatomía. Composición química. Cultivo. Comercialización

  • Enviado por: Pumaorga
  • Idioma: castellano
  • País: México México
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INTRODUCCIÓN

La cebada es la principal materia prima de la industria maltera - cervecera y tiene una demanda en constante aumento. La cebada es uno de los cultivos más antiguos de la humanidad. Las  cebadas se han dividido en dos grupos: el tipo mediterráneo, originario de los países asiáticos y el tipo costero, originario de la región del Mediterráneo en el norte de Africa. La cebada pertenece al género Hordeum. Dentro de éste género se encuentra las especies: Hordeum vulgare, L., que incluye a las variedades con espigas de seis hileras, y Hordeum distichum, L., que incluye a las variedades de espigas de dos hileras.

Las variedades de cebada maltera desarrolladas en México se adaptan tanto a siembras de otoño-invierno con riego, como a siembras de primavera-verano, bajo temporal. Aunque hay que aclarar que las variedades de ciclo primavera-verano, no son tan rendidoras como las del ciclo otoño-invierno. También se distinguen cebadas precoces y tardías, siendo las tardías las que alcanzan un mayor rendimiento al momento de la cosecha.

En la antigüedad la cebada era muy utilizada para el consumo humano, y así que el hombre escogía las variedades que le eran más favorables en aquellos momentos, y que caracterizan a las cebadas de la actualidad.

En la actualidad la mayor parte de la cebada que es cultivada por el hombre es destinada para la elaboración de cerveza, pero en algunas partes del mundo aun se utiliza como alimento para humanos, como es el caso de algunos países de Europa y de América del sur, quienes la consumen en forma de sopas o de pan, además aquí en México, en Sonora y en Sinaloa, se prepara agua fresca de cebada.

La superficie dedicada al cultivo de cebada, variable según los años a nivel nacional, se sitúa por encima de los 3.500.000 de Has (en Castilla y León se superan 1.300.000 Has) y de ellas, una parte se dedica a cebada maltera.

El desarrollo de este tipo de cebada ha dependido de varios factores, entre ellos, las dificultades que tiene este cultivo para conseguir una buena calidad maltera. Sin embargo, en la situación hoy día del sector cerealista, con la progresiva bajada de los precios prevista por la PAC (el precio de la cebada en el mercado está alrededor de las 17 ptas/Kg.), la falta de rentabilidad en las explotaciones cerealistas, va a dar origen a un cambio en la forma de actuar del agricultor, pasando de incrementar las producciones a conseguir productos de calidad.

Aunque la problemática en relación a la calidad del trigo difiere de la cebada, tanto en el aspecto de técnicas de cultivo a aplicar para conseguirla, como en las posibilidades de competir con otros países de la Unión Europea e incluso entre autonomías, sí coinciden en dos cuestiones fundamentales:

  • Si no se utilizan para harinas o maltería, su destino son piensos compuestos.

  • El empleo, en ambos casos, de determinadas variedades es básico para decidir su utilización o no en estas industrias de transformación.

OBJETIVOS

  • Conocer todo el procedimiento de las normas de calidad que se requieren para clasificar el grano de cebada maltera.

  • Conocer los requisitos de las industrias para el grano de cebada maltera.

REVISIÓN BIBLIOGRAFICA.

MORFOLOGÍA, ANATOMÍA Y COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL GRANO DE CEBADA

La cebada, es una planta monocotiledónea anual perteneciente a la familia de las poáceas (gramíneas), está representada por dos importantes especies cultivadas: Hordeum distichon L., que se emplea para la obtención de cerveza, y Hordeum hexastichon L., que se utiliza básicamente como forraje para la alimentación animal; ambas especies pueden agruparse bajo el nombre único de Hordeum vulgare L. ssp. vulgare.

 

La cebada

Fenología de la cebada.

Todas las cebadas cultivadas a nivel comercial se clasifican dentro del género Hordeum, de la familia de las gramíneas. Sus espigas se componen de un eje llamado raquis, formado por nudos en zig zag, en cada uno de los cuales se encuentran tres flores hermafroditas que presentan tres estambres y un ovario con estigma doble; estas estructuras se hallan protegidas por la corola, la cual esta constituida por la lema y la palea. El cáliz de la flor lo componen dos glumas situadas en el lado donde se localiza la lema, o sea en el lado externo de la flor respecto a su posición en el nudo.

Las cebadas que se cultivan en México pertenecen a las especies Hordcum vulgare L. (de seis hileras), y Hordeum distichum L. (de dos hileras), las primeras poseen tres flores fértiles en cada nudo del raquis en lados alternos, y las segundas sólo una, debido a que las flores laterales son abortivas.

El raquis de la espiga de cebada de seis hileras mide de 7 a 10 centímetros de longitud, posee 15 nudos y contiene 50 granos aproximadamente, y el de la cebada de dos hileras mide de 5 a 10 centí metros, tiene 16 nudos y 27 granos. (Cuadro 1).

El grano

Para el estudio de las características diferenciales del grano, éste se divide en varias regiones o zonas. Longitudinalmente se tienen dos partes: el lado dorsal que comprende la lema, y el ventral constituido por la palea. Transversalmente se divide en tres regiones: la basal (también llamada germinal), la media y la distal.

Forma. Por su posición en el nudo del raquis el grano puede ser simétrico (grano central) o asi métrico (granos laterales), y su forma puede ser alargada delgada, alargada ovoidal, rómbica, etc.

En la cebada de seis hileras (hexística), dos de los tres granos que constituyen la espiguilla son asimétricos y se desarrollan a los costados del grano central, el cual tiene forma simétrica; y en la cebada de dos hileras (dística) se desarrollan sólo granos anchos y simétricos.

El tamaño del grano depende de la influencia del ambiente y sus dimensiones varían como sigue: sin la borba alcanza una longitud máxima de 9.5 mm y una mínima de 6.0 mm; de ancho mide entre 1 .5 y 4.0 mm y su densidad es de aproximadamente 60.50 kg/Hl en cebadas de seis hileras y de 66.40 kg/Hl en las dísticas. El peso de mil granos varía de 30 a 60 g, con un promedio de 45 q, dependiendo de las condiciones ambientales y de manejo en que se haya desarrollado el cultivo.

En general, de acuerdo con las características de tamaño, el grano de cebada se clasifica arbitraria mente en: grande, mediano y pequeño.

Cáscara y color del grano: El grano puede tener la cascarilla adherida al pericarpio (cebada cubierta) o suelta (cebada desnuda), y su color está influenciado por el intemperismo o por la coloración de la aleurona, por lo que puede variar desde amarillo claro, amarillo pálido, crema claro, crema pálido, azul verdoso hasta azul.

La cáscara es la primera capa que protege al grano, y está constituida por celulosa, hemicelulosa y lignina, Se forma durante el desarrollo del grano y comprende a palea que lo cubre y la lema que lo envuelve. Constituye del 6 al 10 por ciento del peso del grano, es gruesa en la región basal o germinal y disminuye su grosor hacia la región distal del grano. La cáscara de las cebadas de dos hileras es más delgada y se ajusta mejor al grano que en las cebadas hexísticas.

Lema. Es la cascarilla que envuelve al grano por su lado dorsal; en ella se distinguen las venas laterales y centrales, la barba, la región basal, y las glumas localizadas en ese mismo lado del grano.

Cascarilla de la lema. Puede ser gruesa (lisa) o delgada (arrugada), y estar poco o muy adherida al grano.

Barba. Es la prolongación o punta de la lema. Su longitud es variable, por lo que puede ser larga, regular o corta, y algunas veces puede no existir. En el caso particular del grano trillado se distinguen dos características: lisa (sin aserrar) y dentada (aserrada).

Venas laterales y central. Pueden variar de poco a muy pronunciadas (muy desarrolladas), y ser dentadas o lisas.

 

Composición promedio de un cariópside de cebada perteneciente a la especie Hordeum distichon L.

Componentes

Porcentajes (%)

Humedad

12,0 - 13,0 

Carbohidratos

65,0 - 72,0 

Proteína

10,0 - 11,0

Grasa

1,5 - 2,5

Fibra

2,5 - 4,5

Ceniza

2,0 - 3,0 

Determinación de humedad

Método de la estufa. Este método es reproducible y de naturaleza empírica, ya que los resultados dependen del grano de molienda del material, del tiempo de secado y de la temperatura, principal mente. En la cebada es difícil remover de la muestra toda el agua por aplicación de calor sin alterar al mismo tiempo las sustancias volátiles o causar la descomposición de los constituyentes que forman agua, por lo que con el control de la temperatura y el tiempo de secado sólo se pretende retirar de la muestra el agua no incorporada por enlaces químicos.

Contenido de proteína

El contenido de proteína en el grano es un factor que varía ampliamente con las condiciones ecológicas y edafológicas del lugar donde se cultivó la cebada, y es generalmente el índice más importante para predecir la calidad de la malta. El escaldado o ` del grano debido a intensos calores que aceleran la maduración de la cebada, desequilibran la proporción de almidón en el endospermo y aumentan los niveles de proteína, pues éstas son las primeras sustancias en formarse.

Los aumentos en el nivel de proteína están estrechamente asociados con algunos aspectos negativos como son: menor cantidad y alta diferencia de extractos y problemas de turbidez en sus mostos.

Existe una limitante en los niveles de proteína, pues cantidades menores de 10.5 por ciento en el mosto no proporcionan alimento suficiente para que se desarrollen normalmente las levaduras, lo que propicia que se produzcan fermentaciones alcohólicas deficientes, y contenidos superiores al 13.5 por ciento se acompañan de turbidez en los mostos.

Para el análisis de la proteína se emplea el método Kjeldahl, mediante el cual los compuestos nitrogenados que se obtienen de la cebada se oxidan con ácido sulfúrico, convirtiéndose en sulfato ácido de amonio. La digestión se completa cuando la solución ácida de la muestra se vuelve básica con hidróxido de sodio, con lo cual se libera el amonio que reacciona con una parte del ácido; el exceden te es titulado con hidróxido de sodio.

EVALUACIÓN DE CALIDAD MALTERA EN GENERACIONES AVANZADAS

Los diversos métodos empleados para seleccionar genotipos por su calidad maltera en generaciones tempranas, proporcionan un avance substancial en la incorporación de características favorables, pero no dan información acerca del comportamiento del complejo enzimático del grano, de las velocidades de su transformación, de las pérdidas de substancias de reserva ni de otras reacciones que sólo ocurren durante la germinación y secado del grano bajo condiciones controladas de temperatura, humedad, aireación, entre otros factores. Estas condiciones se establecen en el proceso de malteo en donde se seleccionan líneas genéticas de alta velocidad de transformación de las estructuras internas, cantidades adecuadas de substancias extractables y buena apariencia de los mostos.

La calificación de cada uno de los factores de calidad se hace por comparación directa con una serie de testigos (variedades comerciales) de calidad conocida, sembrados en la misma localidad el mismo ciclo agrícola. Por otra parte, en cada micro malteo se incluye una variedad de calidad conocida (testigo de laboratorio) proveniente de una misma muestra con el fin de detectar diferencias de procesamiento en el malteo.

Germinación

La viabilidad de los granos está indicada por el porcentaje de semillas que pueden germinar bajo condiciones controladas de humedad y temperatura.

MALTEO

El malteo es un proceso físico-químico controlado, durante el cual los granos desarrollan y activan sus sistemas enzimáticos y modifican suficientemente sus reservas alimenticias. Su finalidad es la obtención de malta, lo que se puede hacer a partir de cualquier grano que se someta a una germinación controlada, la cual se suspende en una etapa adecuada de secado.

De las gramíneas, la cebada con cáscara es la principal materia prima para la elaboración de malta. Su preferencia se debe principalmente a que cuenta con las siguientes ventajas:

1) Varias capas aleurónicas que desarrollan gran cantidad de enzimas.

2) Alto contenido de almidón.

3) Bajos niveles de proteína y aceites.

4) La cáscara ofrece protección a la plúmula durante todo el proceso de malteo, evita su rompimiento y facilita además la manipulación del grano.

Obtención de malta

Para obtener la malta, el grano de cebada se somete a tres operaciones que son; remojo, germinación y secado; en las que se controla cuidadosamente la humedad, la temperatura y la aireación.

En el remojo, la cebada limpia se coloca en agua hasta que absorba un contenido de humedad propio. Posteriormente, durante la germinación, la cebada remojada desarrolla gran cantidad de enzimas bajo condiciones controladas, y por último, en la operación del secado, la cebada germinada o malta verde se seca con aire caliente para inhibir la actividad enzimática y detener la germinación del grano.

La operación de remojo se divide en dos etapas, que son: remojo piloto y remojo general. El re mojo piloto es una prueba previa al remojo general, mediante la cual se determina a temperatura constante la velocidad de absorción de agua que tiene el genotipo en estudio. Este dato sirve para calcular el tiempo que debe durar la cebada a la misma temperatura en remojo general.

Remojo piloto

La absorción de agua es un proceso físico independiente de la viabilidad del grano; por tanto, se efectúa de igual manera en los granos viables que en los rotos y muertos.

El objetivo del remojo piloto es determinar el tiempo de absorción de agua de los genotipos para lograr un 45 por ciento de humedad en los granos a temperatura constante (160 C).

El fenómeno de absorción de agua a temperatura constante se produce principalmente en función del peso del grano y en menor grado del tamaño del mismo. De acuerdo con esto, se ha observado que los genotipos cuyo peso de mil granos es pequeño, absorben en menor tiempo el porcentaje de agua requerido para su germinación; sin embargo, su velocidad de absorción es menor que la que pudieran presentar los granos más pesados en las mismas condiciones de tiempo y temperatura.

La temperatura es otro de los principales factores que influyen en la absorción del agua por el grano. Así se tiene que cuando la temperatura se eleva, más rápidamente se efectúa la absorción hasta llegar a los límites físicos de saturación. A temperatura constante la isoterma de absorción sigue una curva potencial para los granos pesados y logarítmica para los más livianos, y alcanza un valor constante asintótico cerca del punto de saturación.

ANÁLISIS PARA LA COMERCIALIZACIÓN DE CEBADA MALTERA

La calidad maltera que se incorpora genéticamente a las variedades liberadas puede no manifestarse plenamente, debido a daños climáticos sufridos por el cultivo durante su desarrollo o a daños mecánicos durante la trilla, por lo cual la evaluación de estos factores es de gran importancia para seleccionar el grano adecuado que proporcione una malta de buena calidad.

Recepción, muestreo y homogenización de la muestra.

La cebada maltera se recibe por partes o lotes; cada lote corresponde a la cosecha de un agricultor. Los lotes difieren entre sí en calidad, dependiendo de factores ambientales y de manejo que haya tenido el cultivo desde su siembra hasta la venta. Generalmente el grano llega a la recepción a granel en furgones o camiones. Allí se condiciona su comercialización en función del daño físico o mecánico que presente.

Para estimar la calidad de un lote es indispensable hacer un muestreo representativo. Existen varios procedimientos para ello, y las particularidades en cada caso dependen del medio de transporte emplea do y del propósito para el cual se toma la muestra. Es evidente que a mayor número de muestras y mientras más cuidado se tenga en seleccionarlas, más pequeño será el error de muestreo. Algunos de los principales factores que afectan el muestreo son la distancia horizontal y vertical (profundidad) dentro del lote a la cual se hace el muestreo.

Se consideran como impurezas todo material que no sea cebada. Para su determinación se pesan 100 g (± 0.1 g) de muestra homogenizada y luego se criban con un movimiento giratorio para que la basura, paja o cualquier otro residuo, suba y pueda retirarse con la mano.

Las cribas que se pueden usar miden 33 mm (13”) de diámetro, y 47.5 mm (1 7/8”) de profundidad, con agujeros circulares de 1/12” para semillas pequeñas o de triángulo con círculo inscrito de 5/64” (triángulo de 8/64”). Si no se cuenta con cribas apropiadas, se puede vaciar la muestra sobre una superficie limpia y separar manualmente las impurezas.

Junto con los residuos vegetales y basuras, también se retiran las semillas pequeñas de otros cultivos que pasaron la criba y se recogieron en la bandeja de fondo, además de los terrones que se pueden localizar sobre la malla. Enseguida se pesa todo el material extraño y se consigna como porcentaje de impurezas, con aproximación de hasta un decimal.

Es el peso en kilogramos del volumen del grano contenido en un hectolitro. Se determina en una porción de la muestra original libre de impurezas. El peso volumétrico está en función del tamaño, forma y uniformidad del grano. Es un indicador de las condiciones físicas del grano para el malteo, y está además estrechamente relacionado con la cantidad de proteína presente en la cebada.

a) Balanza para peso hectolítrico (Fairbanks Morse u Ohaus) con cilindro graduado de un litro y embudo con válvula de descarga.

b) Regla sin filo (bordes redondeados) de tamaño mayor que el diámetro del cilindro.

— Colocar la muestra en el embudo y abrir completamente la válvula de retención de manera que la muestra se derrame en el cilindro.

— Sin mover ni agitar el cilindro, retirar el exceso de muestra (copete) del cilindro, moviendo cuidadosamente en zig-zag la regla.

— Colocar el cilindro en la balanza previamente calibrada y pesar.

1) Para balanzas graduadas en libras/bushel, transformar a kilogramos por hectolitro de-acuerdo con la relación libras/bushel x 1.2872 = kg/Hl.

2) En caso de carecer del equipo especificado, se puede emplear una probeta graduada para medir el volumen de un determinado peso de grano y aplicar la fórmula siguiente:

La cebada

Donde:

P Peso volumétrico (kg/NI)

Pm = Peso de la muestra (g)

y = Volumen (mI)

Es recomendable, sin embargo, tener un volumen constante y pesar la muestra que ocupe tal espacio, puesto que en el caso de los granos es más exacta la determinación del peso que la del volumen.

Material extraño.- Son materiales ajenos al cultivo de la cebada, pero que al efectuar la determinación de impurezas quedan retenidos sobre la criba 3.18 mm (8/64”) debido a que tienen el mismo grosor que el grano de cebada. Generalmente se trata de semillas extrañas y otros granos.

Semillas extrañas. Es el material proveniente de la maleza en el campo, tal como avena silvestre, enredadera, etc., cuyas semillas presentan un diámetro semejante al de a cebada y no pueden retirarse por medio del tamizado. Estas semillas pueden acarrear problemas de contaminación en la malta.

Otros granos. Son semillas de cultivos comerciales con características físicas semejantes a la cebada y que generalmente provienen del cultivo establecido el ciclo anterior en el mismo campo. En porcentajes bajos (hasta 5%) estos granos no causan contaminación en la malta.

Porcentaje de humedad.- El conocimiento y control de la humedad contenida en el grano tiene importancia para el manejo y conservación de la cebada, debido a su diferente comportamiento. Así, bajos niveles hídricos disminuyen los procesos bioquímicos en el grano y permiten su conservación por períodos largos sin pérdida apreciable de su poder biológico; por el contrario, niveles altos activan los procesos biológicos y facilitan la transformación de las reservas del grano. El agua también tiene gran importancia en las operaciones de compra-venta porque altera las características físicas consideradas en esta operación, como son volumen y peso específico del producto.

En cebada, la humedad máxima permisible para garantizar una buena conservación del grano es de 13.5 por ciento, pero en ocasiones es necesario secar más, ya que en el almacén es posible que la humedad aumente en un 2 por ciento o más, razón por la cual aparecen focos de calentamiento e infestaciones por hongos y bacterias que se alimentan del grano. Los factores más importantes que influyen en la conservación de la cebada son: la humedad del grano, la temperatura y la humedad relativa; los dos últimos determinan el equilibrio hídrico del grano.

Porcentaje de germinación

Método indirecto (Químico). Sirve para determinar el potencial de germinación (viabilidad de germinación) y es usado en cebada recién cosechada a la cual no se le puede efectuar la prueba de germinación por el método tradicional, debido a que carece de la madurez necesaria. Se utiliza con frecuencia en las recepciones de cebada por su facilidad y rapidez, y se basa en la reacción que se produce entre el cloruro 2, 3, 5 trifeniltetrazoleo (incoloro) y las enzimas activas oxidadas y deshidrogenadas del germen, que lo reducen a trifenilformazan (coloración roja).

MATERIALES Y MÉTODOS

  • Metodología para la determinación de humedad

Materiales

  • Estufa eléctrica con temperatura controlable a 1350 C.

  • Desecador con cloruro de calcio (CaCl2)

  • Cápsulas de aluminio de 55 mm de diámetro y 15 mm de alto, provistas de tapaderas

  • Balanza analítica

  • Molino con calibrador

Procedimiento

  • Regular la estufa a una temperatura constante de 1350 C.

  • Tarar la cápsula de aluminio a 1300 C por una hora.

  • Pasar en una cápsula de aluminio 2 a 3 gr. de molienda fina. La pasada debe hacerse con aproximación de cuatro decimales.

  • Distribuir la muestra en la cápsula de aluminio y colocar esta sin cubrirla dentro de la estufa a temperatura constante por una hora.

  • Retirar la muestra de la estufa y cerrar la cápsula. Dejar enfriar a temperatura ambiente dentro del desecador.

  • Pesar la cápsula con la muestra seca. La perdida de peso se calcula como porcentaje de humedad.

Formula

% de humedad =

  • Peso de mil granos:

Procedimiento

    • Contar 200 gramos muestreados al azar

    • Pesar los 200 gramos

Formulas

PMG (BH) = 200 X 5

PMG (BS) = PMG (BH) X (100-H/100)

Donde

PMG = peso de mil granos

(BH) = base humedad

(BS) = base seca

H = porcentaje de humedad en el grano

  • Determinación del crecimiento del acróspiro en malta.

  • 30 Hervir 10 a 15 gramos de malta en 100 a 150 ml de agua durante 20 a minutos o una hora en agua caliente.

  • Agregar agua fría para enfriar la malta contenida en el vaso, decantar y colocar los granos en un vaso.

  • Seleccionar 100 granos y colocarlos en una hoja de papel blanca, con ayuda de una espátula clasificar los granos por el tamaño de acróspiro que tiene.

  • Se reporto directamente en porcentaje, en función al numero de granos por categoría.

  • Procedimiento para la germinación.

    • Contar 100 granos de cebada.

    • Humedecer y depositar en un recipiente los granos contados.

    • Después de 48 hrs contar el numero de semilla germinadas.

    • Sacar el porcentaje de germinación.

RESULTADOS

1.- Análisis físico en cebada.

a).- Características de una cosecha de cebada maltera de calidad:

Característica

GRANOS DE CEBADA MALTERA

%de grano sobre criba (5.5 “ / 64)

98.42 %

Peso Hectolitrico

150 kg/Hl

Peso de 1000 Granos

53 gr.

% de Humedad

6 %

% de Grano Cubierto

77.44 %

% de Germinación

90 %

2.- Malta. Determinación del crecimiento del acrospiro (plúmula):

0 a ¼

¼ a ½

½ a ¾

¾ a 1

Sobre crecido

De 100 granos solo 5 granos

De 100 granos solo 7 granos

De 100 granos solo 9 granos

De 100 granos solo 76 granos

De 100 granos solo 3 granos

= 5 %

= 7 %

= 9%

= 76%

= 3 %

CONCLUSIONES

El cultivo de la cebada es muy importante a nivel nacional como internacional ya que es un producto del que se obtiene productos industriales en los que cabe mencionar la cerveza, lo cual contribuye con un amplio porcentaje de la economía nacional.

Dentro de esta practica nos enfocamos a la cebada maltera ya que es una variedad muy especial para la industria cervecera.

La determinación en la calidad de la cebada puede comprobase mediante varios métodos de las cuales destacan los mencionados arriba. Tomando en cuenta los resultados podemos decir que la variedad es de buena calidad, ya que se obtuvieron resultados mayores a lo establecido.

BIBLIOGRAFÍA

Callejo González Ma de Jesús. 2002. Industrias de cereales y derivados. Ed. Mundi Prensa.

Figueroa; C. J.D. 1985 “Métodos para evaluar la calidad maltera en cebada” INIA. Didáctico No. 17 México, D.F.

Molina; C. J.L. 1989 “ La cebada” Editorial Mundi Prensa. Madrid España.

Olmos; B. G. (sin fecha). “ La calidad de la cebada maltera” Editorial Impulsora Agrícola, S.A. México.

Hojas

Inflorescencia

Raiz

(muestra húmeda - muestra seca)

* 100

Muestra húmeda