PRÁctica no. 8 Calidad y aspectos tecnológicos del arroz. Evaluación de la calidad culinaria del arroz




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títuloPRÁctica no. 8 Calidad y aspectos tecnológicos del arroz. Evaluación de la calidad culinaria del arroz
fecha de publicación05.04.2016
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PRÁCTICA No. 8


CALIDAD Y ASPECTOS TECNOLÓGICOS DEL ARROZ. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD CULINARIA DEL ARROZ



Referencia.: MARTINEZ, C. y CUEVAS. F, 1989. “Evaluación de la calidad Culinaria del Arroz”. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Cali, Colombia.



  1. OBJETIVO: Reconocer las diferentes características fisicoquímicas utilizadas como indicadores para determinar la calidad culinaria del arroz y establecer deducciones sobre las razones del comportamiento o calidad culinaria de diferentes tipos de arroz.



2. INTRODUCCIÓN
La calidad culinaria del arroz, está determinada por la apariencia del grano, tiempo de cocción, y la consistencia del arroz después de cocido, condiciones que están directamente afectados por factores genéticos y ambientales y por características físico - químicas tales como temperatura de gelatinización, contenido de amilosa y consistencia de gel.
Tiempo de cocción

El tiempo de cocción del arroz molinado es medido como el mínimo tiempo en el cual el centro del grano se vuelve translúcido o gelatinizado cuando los granos de arroz se colocan en agua hirviendo. Las propiedades físicas de cocción de arroz están mas estrechamente relacionadas con la temperatura de gelatinización que con el contenido de amilosa del almidón.
La temperatura de gelatinización es aquella en la cual los granos de almidón empiezan a absorber agua y a hincharse en forma irreverente en agua caliente; está asociada con el contenido de amilosa, el principal determinante de la calidad culinaria del arroz, e igualmente con la dureza del grano y el tiempo de cocción.
De acuerdo con la temperatura de gelatinización las variedades se clasifican en: baja, con temperatura de gelatinización por debajo de 70ºC; intermedia con temperaturas de gelatinización entre 70 y 75ºC; altas con temperaturas por encima de 75ºC. Las variedades o líneas con temperatura alta de gelatinización parecen contener bajo contenido de amilosa, lo que hace que sean pegajosas al cocinarse. Según lo reportan algunos estudios, no se conocen variedades que tengan alta temperatura de gelatinización y alto contenido de amilosa.

El arroz que tiene una temperatura de gelatinización alta se vuelve excesivamente blando y tiende a desintegrarse cuando se cocina demasiado, pero cuando se emplea el tiempo normal de cocción queda muy crudo. Así, la temperatura de gelatinización se correlaciona positivamente con el tiempo de cocción.
Por otra parte arroces con temperatura de gelatinización altas se elongan y expanden menos que aquellos con temperaturas bajas o intermedias; además, rinden menos después de cocidos. Los consumidores en los mercados principales rechazan arroces con alta temperatura de gelatinización, pues es representativa de arroces de baja calidad culinaria.
Consistencia del arroz después de cocido
El almidón es el principal componente del arroz pulido y representa aproximadamente el 90% de su peso seco; está formado por dos fracciones: la amilosa y la amilopectina. La relación amilosa/amilopectina constituye un factor determinante de la calidad culinaria y comestible del arroz molinado.
De los componentes que tienen que ver con la calidad culinaria, el contenido de amilosa es el más importante, debido a que determina la textura del arroz después de cocido. El contenido de amilosa influye bastante en las características de cocción del arroz molinado.
Según el contenido de amilosa las variedades se clasifican en glutinosas o cerosas (1-2% de amilosa); y en no cerosas: bajas en amilosa (8-22%), intermedias (23-27%) y altas (> 28%).
El arroz glutinoso o ceroso es la base alimenticia en algunas regiones asiáticas y también se usa para preparar pasteles, postres, dulces, crispetas y pastas precocidas. Durante la cocción se expande un poco y absorbe poca agua. Después de la preparación es húmedo y pegajoso y de apariencia brillante. Las variedades no glutinosas constituyen la mayoría de los arroces del mundo y tienen el 8-37% de amilosa, aunque generalmente fluctúa entre el 13 y 32%.
Las variedades con un bajo contenido de amilosa (características de las variedades japónicas) son húmedas, pegajosas, o de apariencia brillante después de cocinadas y los granos fácilmente se desintegran cuando se cocen demasiado. Los arroces con alto contenido de amilosa quedan secos y sueltos al cocinarse, pero los granos se endurecen al enfriarse. Los tipos intermedios tienen las mismas características de los tipos altos en amilosa, pero retienen una estructura suave cuando se enfrían, son proferidos por la mayoría de los consumidores.

La temperatura de gelatinización alta casi siempre está asociada con un contenido bajo de amilosa y la temperatura de gelatinización intermedia muy rara vez corresponde a un contenido bajo de amilosa.

Consistencia de gel.
Es otra medida de textura del arroz después de cocido y se basa en la consistencia de la pasta de arroz; sirve para diferenciar variedades que tienen un contenido de amilosa alto. Arroces con contenido de amilosa intermedio o bajo casi siempre tienen consistencia de gel suave.
Los lípidos afectan mucho la consistencia del gel. Debido probablemente a la formación de un complejo ácidos grasos-amilosa. El arroz descascarado sin pulir tiene consistencia de gel dura, mientras que el arroz descascarado y pulido tiene consistencia de gel suave.
El contenido de proteína de por sí tiene muy poco efecto en los valores de la consistencia el gel. El efecto de la proteína puede ser indirecto, ya que arroces con alto contenido de proteína son más duros y tienden a sobremolinarse bajo condiciones similares comparados con arroces con contenido de proteína normal.

3. MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS
3.1 TEMPERATURA DE GELATINIZACIÓN

La temperatura de gelatinización se estima indirectamente mediante el grado de dispersión y clarificación del arroz.
PROCEDIMIENTO
Tomar diez granos enteros de arroz pulido y distribuirlos uniformemente en un caja de plástico que contenga 10 ml de una solución de KOH al 1.7%, la cual se deja en reposo durante 23 horas en una incubadora a 30 ºC. Los endospermos de gelatinización baja se disuelven completamente; el endospermo de los de clase intermedia se dispersa parcialmente y los de alta no son afectados por el álcali.
Escala de Interpretación
La dispersión alcalina se determina con base en una escala que va de 1 a 7:

  • Grado 1: grano de arroz inalterado.

  • Grado 2: grano hinchado.

  • Grado 3: grano hinchado con fisuras leves

  • Grado 4: grano un poco agrietado, con un halo blancuzco alrededor

  • Grado 5: grano totalmente abierto en ocasiones formando una gran masa de dispersión al lado suyo

  • Grado 6: grano casi totalmente desintegrado, difícilmente se observa su forma.

  • Grado 7: grano totalmente desintegrado; frecuentemente se observan únicamente los embriones


Estos grados de dispersión corresponden a las siguientes categorías de gelatinización:

  • Grado de dispersión 1, 2, 3: temperatura de gelatinización alta (A). 74-80ºC

  • Grado de dispersión 4 y 5: temperatura de gelatinización intermedia (I). 69-73ºC

  • Grados 6 y 7: temperatura de gelatinización baja (B). 63-68ºC.


3.2 CONTENIDO DE AMILOSA
El contenido de amilosa se puede estimar midiendo la transmisión de la luz a través de la solución de un complejo de color azul que forma el almidón con el yodo. Esta determinación se realiza con frecuencia con una curva patrón que se construye utilizando diferentes diluciones de amilosa pura.
Preparación de muestras


  • Tomar muestras de 30 a 50 granos enteros de arroz pulido.

  • Brillarlas utilizando un lienzo seco

  • Molerlas

  • Pasarlas por una malla número 100 para eliminar la harina gruesa. Las muestras así preparadas se guardan en sobres rotulados.


Preparación de reactivos:
1. Solución de yodo, que debe ser preparado inmediatamente antes de hacer la evaluación; solución de hidróxido de sodio 1N, que se debe preparar desde el día anterior; solución de ácido acético 1N, y alcohol etílico de 95%.
2. Preparación de la solución de la solución yodo- yoduro de potasio o de lugol: En un vaso de precipitados de 100 mL se depositan 0.2 gramos de yodo, 2 gramos de yoduro de potasio y se les agrega un poco de agua destilada para disolverlos. Luego se tapa y se deja en reposo por tres horas en un lugar protegido de la luz.

Posteriormente se pasa a un balón de 100 mL de color ámbar, y se completa el volumen, el balón se agita y se deja en reposo durante una hora, al cabo de la cual la solución está lista. Este reactivo debe ser utilizado el mismo día de su preparación.
3. Solución de ácido acético 1N: para prepararla se toma con una pipeta una alícuota de 6 mL de ácido acético glacial y se deposita en un balón de 100 mL que contiene un poco de agua destilada. Luego, se completa el volumen y se agita el balón. La solución está lista para ser utilizada.
4. Solución de hidróxido de sodio 1N: se pesan 40 g de hidróxido de sodio y se disuelven en un poco de agua destilada. Se depositan en un balón de 1000 mL se completa el volumen del balón y se agita la solución, para dejarla luego en reposo. Esta solución debe ser preparada el día anterior para permitir que se enfríe totalmente.
5. Otro reactivo que debe estar disponible es alcohol etílico de 96% de concentración.
Tratamiento de las muestras con reactivos


  1. De cada una de las muestras de harina de arroz previamente preparadas, se pesan por duplicado 100 mg y se depositan en balones de 100 mL.




  1. Utilizando una bureta o pipeta automática se agrega 1 mL de alcohol etílico al 96% y se agita para revolver la harina.




  1. Se agregan después 9 mL de la solución de hidróxido de sodio 1N




  1. Se colocan los balones a baño maría durante nueve minutos, para gelatinizar el almidón. Después se dejan en reposo 30 minutos al cabo de los cuales, se lavan las paredes con agua destilada y se completa el volumen. Finalmente, se tapan los balones y se agitan. Una vez terminada esta parte, el paso siguiente es la formación del complejo almidón-yodo.




  1. De cada uno de los balones que contienen las muestras de almidón, se toman alícuotas de 5 mL del almidón gelatinizado y se transfieren a balones de 100 mL.




  1. A cada uno se le añade ácido acético glacial 1N, para acidular las muestras.




  1. Luego se agregan 2 mL de solución de yodo – yoduro de potasio, que forma un complejo de color azul con el almidón.




  1. Se completa el volumen del balón con agua destilada y se enrasa; se tapa el balón se agita y se deja en reposo durante 30 minutos para que la muestra se homogenice. Después de este tiempo, la muestra está lista para realizar la lectura de absorbancia.


Construcción de la curva patrón. Se realiza antes de realizar la lectura.
Esta curva se obtiene realizando diferentes diluciones de amilosa pura y siguiendo un procedimiento similar al realizado con las muestras de arroz, así:



  1. Se pesan por duplicado 40 mg de amilosa pura, y se colocan en balones de 100 mL.




  1. Luego se siguen los mismos pasos realizados para gelatinizar el almidón de las muestras de arroz.




  1. Una vez gelatinizado el almidón, se toman alícuotas de 1, 2, 3, 4, 5 mL y se pasan a balones de 100 mL para obtener cinco diluciones de la solución patrón.




  1. Luego se les agrega el ácido acético en la proporción: 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, y 1 mL respectivamente, y 0.4, 0.8, 1.2, 1.6, y 2 mL de yodo. Se completa el volumen de los balones, se agitan y se deja reposar por 30 minutos, antes de realizar las lecturas.




  1. La lectura de absorbancia se hace en un espectrofotómetro, calibrado con una longitud de onda de 590 microniones. Se lee la absorbancia de la luz de cada una de las diluciones de la solución patrón.




  1. Para elaborar la curva patrón se coloca en el eje X las concentraciones de amilosa de las diluciones, y en el eje Y los valores de absorbancia. La curva que se obtiene al unir los puntos tiene una pendiente cuyo valor es el factor de conversión que se utilizará para calcular el contenido de amilosa en las muestras.




  1. Este factor de conversión es igual a la concentración multiplicada por 20, que es el factor de dilución y dividido por la absorbancia. El factor de conversión se calcula para cada dilución y su valor promedio es el que se utilizará para estimar la amilosa de las muestras.

Lectura e interpretación de resultados
El último paso consiste en leer los valores de absorbancia y calcular sus contenidos de amilosa, que se obtienen multiplicando el valor de la absorbancia de cada muestra por el factor de conversión que se obtuvo al elaborar la curva patrón
Escala e interpretación
El contenido de amilosa se califica con los siguientes rangos:

  • Alto contenido de amilosa 28-32%.

  • Contenido intermedio de amilosa 23-27%

  • Contenido bajo de amilosa 8-22%



3.3 CONSISTENCIA DE GEL
La prueba está basada en la consistencia de pasta fría que presenta el grano de arroz por el efecto combinado de los componentes del almidón: amilosa y amilopectina.
METODOLOGÍA
1. Se muelen 8-10 granos durante 40 segundos.
2. Se pesan por duplicado 100 mg de harina de arroz y se depositan en tubos de ensayo.
3. Se disuelven en 0.2 mL de azul de timol y se agitan. Se les agregan dos mililitros de hidróxido de potasio al 0.1N para gelatinizar el almidón, se agitan nuevamente y se colocan a baño maría ocho minutos y se dejan reposar por cinco minutos.
4. Se preparan los tubos para la lectura, colocándolos horizontalmente sobre papel milimetrado. La primera lectura se hace a los 30 minutos y la segunda a los 60 minutos.
5. Finalmente se mide la longitud del gel (mm) desde la base del tubo hasta la parte frontal del gel.
Escala de interpretación


  • Gel con recorrido de 27 a 35 mm: consistencia de gel dura o alta.

  • Gel con recorrido de 36 a 49 mm: gel de consistencia intermedia.

  • Gel con recorrido de 50 o más milímetros. Consistencia de gel blanda o baja.


Los arroces con consistencia de gel alta se endurecen después de enfriarse, mientras que los de consistencia baja se mantienen suaves.

3.4 EVALUACIÓN DIRECTA. PRUEBA DE COCCIÓN
Equipos y materiales


  • Estufa eléctrica

  • Olla de aluminio con tapa

  • Un pocillo, capacidad 250 ml

  • Servilletas de papel (5 un. )

  • Aceite vegetal, 60 mililitros (2 cucharadas).

  • Sal

  • 250 gramos de arroz, con identificación de marca


PROCEDIMIENTO
De acuerdo con la metodología, utilizada por el Programa de Arroz del CIAT, se utiliza una relación volumétrica de 1:2 o sea un pocillo de arroz blanco (250 g) por dos pocillos de agua (500 mL); el agua se vierte sobre una olla de aluminio, la cual se coloca sobre una estufa eléctrica; se agregan dos cucharadas de aceite vegetal (60 mL) y sal al gusto, cuando el agua esta caliente se vierte el arroz previamente lavado.
El tiempo de cocción es de 50 minutos contabilizados a partir del momento en que se vierte el arroz sobre el agua caliente. Se deja hervir y cuando el arroz empieza a secar se tapa la olla y se pone la estufa en bajo, hasta completar los 50 minutos. En ese momento se baja la olla y se saca el equivalente a un pocillo de arroz cocido, el cual se deposita sobre una servilleta de papel con el fin de determinar en forma visual el grado de separación de los granos de acuerdo con la siguiente escala:


  • Separados: granos secos y sueltos, los cuales fácilmente se pueden separar entre sí.

  • Moderadamente separados: granos secos con una ligera tendencia a permanecer unidos.

  • Moderadamente pegajosos: granos húmedos y adheridos o pegados entre sí.

  • Pegajosos: granos muy húmedos adheridos o pegados entre sí y que no es posible separarlos.


Además, también se determina la cantidad total de arroz cocido resultante de la muestra de arroz crudo, así como el sabor y olor que pueda presentar.
Una hora después se determina, mediante el tacto la textura o dureza del grano de arroz cocido; según el grado de dureza los granos se clasifican en blandos o duros. Los arroces mas cotizados y preferidos en nuestro medio son los que presentan granos secos y sueltos que no se endurecen al enfriarse, los cuales corresponden a los que tienen temperatura de gelatinización intermedia y un contenido intermedio de amilosa.
Los testigos utilizados en la prueba de cocción son:


  • Colombia 1: presenta granos húmedo y pegajosos y su rendimiento de arroz cocido es bajo (relación 1:2).

  • Bluebonnet 50: presenta granos secos y sueltos, los cuales permanecen blandos cuando se enfrían, su rendimiento en arroz cocido es alto (relación 1:3)

  • IR 8: presenta granos secos y sueltos que se endurecen al enfriarse; su rendimiento en arroz cocido es intermedio (1:2.5-2.7).



  1. ACTIVIDADES Y PREGUNTAS




    1. Seleccione y compre en el mercado , una marca de arroz sobre el cual va a desarrollar la práctica.




    1. Obtenga una muestra analítica, a partir de la marca seleccionada y comprada.




    1. Realice cada una de las pruebas indicada para evaluar la calidad culinaria de la muestra de arroz objeto de la práctica y clasifique su muestra con relación a cada variable evaluada.




    1. Compare sus resultados, con los resultados obtenidos para otras marcas evaluadas por sus compañeros. Analice los resultados.




    1. Proponga diferentes usos, para cada marca en particular, de acuerdo con los resultados obtenidos a partir de la evaluación culinaria.




    1. Cuál es el fundamento tecnológico, sobre el cual se soporta el uso de arroces glutinosos o cerosos, en la elaboración de pasteles, postres, dulces y pastas precocidas.




    1. Importancia del contenido de amilosa y amilopectina, en la industrialización del arroz con fines alimentarios.




    1. Investigue sobre propiedades funcionales del almidón del arroz y comportamiento reológico durante la cocción o tratamiento hidrotérmico.




    1. Cómo se relacionan los fenómenos de sinéresis y retrogradación de los almidones en cereales con las concentraciones de amilosa y amilopectina en la molécula.




    1. Investigue sobre la estabilidad del almidón de arroz, ante tratamientos estresantes como: esterilización, acidez y congelación.




    1. Proponga tipos de mezclas de arroz con otro tipo de amiláceos, para mejorar la estabilidad del almidón , ante tratamientos estresantes.




    1. Investigue sobre amiláceas “no cereales”, cultivados en el departamento del Cauca.




    1. Investigue y proponga alternativas de uso del arroz, en el desarrollo de productos alimenticios.




    1. En que forma la concentración de proteína y de grasa, afecta la calidad culinaria del arroz.




    1. Investigue sobre almidones modificados y su uso en la industria alimentaria.



5. INFORME
Presente un informe con los resultados encontrados en cada una de las prácticas realizadas sobre Evaluación de la calidad culinaria del arroz, el informe debe contener un análisis y discusión de los resultados obtenidos para cada una de las variables evaluadas. Relacione dicho análisis con procesos de transformación del arroz y desarrollo de nuevos productos.

BIBLIOGRAFÍA

( Relacionada con calidad y aspectos tecnológicos del arroz. Prácticas 6,7 y 8)
GAVIRIA, J., 1998. Laboratorio central de muestras de arroz. Revista Induarroz. Federación Nacional de Industriales del Arroz. 1: 25-34.
GAVIRIA, J. y CASTILLO, N. Á., 1999. “Molineria de Arroz en los Trópicos”. Ediagro Ltda. Editor Álvaro Castillo.
INSTITUTO DE MERCADEO AGROPECUARIO (IDEMA), 1987. Análisis y Procedimiento de Compra de Arroz con cáscara En: “Manual de Análisis y Procedimientos para Compra de Granos”.
MARTINEZ, C. y CUEVAS, F., 1989. “Evaluación de la calidad Culinaria del Arroz”. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Cali, Colombia.
MEYERS, R. A., 2000 . USARF study examines home meal replacement. En. The Rice World 20 (6) . 15.
MESTRES, C., 1996. Los estados físicos del almidón. Conferencia internacional de almidón: propiedades fisicoquímicas, funcionales y nutricionales; usos, 8-10 de mayo. Escuela Politécnica Nacional (EPN). Quito. Ecuador.
MARTINEZ, C. y CUEVAS, F., 1989. “Evaluación de la calidad Culinaria del Arroz”. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). Cali, Colombia.
ROOD, M. A.,2001. 2000 Review. Rice Journal 104 (1): 10-13.
WANISKA, R. D., y GOMEZ, M. H., 1992. Dispersion behavior of starch. Food technology (123).110-118.

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