Os cereais possuem papel fundamental na alimentação humana, contribuindo para a manutenção da segurança alimentar. Frente aos principais desafios atuais, como aumento de doenças crônicas não-transmissíveis, coexistência do paradoxo fome e obesidade, aquecimento global, necessidade da descarbonização da dieta, a guerra entre a Ucrânia e Rússia e da estagnação do rendimento de grandes culturas, o processamento de cereais e a valorização dos seus coprodutos aparecem como possíveis soluções para aumentar a produção e a qualidade dos alimentos destinados à alimentação humana. O emprego adequado de processamentos em cereais vem ganhando destaque, pois melhoram a bioacessibilidade de compostos bioativos e a digestibilidade proteica. No entanto, diante da complexidade química destas matrizes e das importantes implicações nutricionais e na saúde, faz-se necessária a utilização de ferramentas analíticas capazes de realizar um mapeamento químico para o entendimento do impacto do processamento de alimentos. A cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas é apontada como uma ferramenta indispensável e insubstituível para a análise de biomoléculas. Este projeto propõe a aplicação de abordagens metabolômicas e proteômicas, utilizando fluxos de trabalho inovadores que permitam melhorar o nível de confiança em análises não-dirigidas, para caracterizar e quantificar proteínas e metabólitos de interesse econômico e biotecnológico. O objetivo é integrar essas estratégias para compreender o efeito do processamento sobre os atores moleculares que interferem na funcionalidade dos cereais, bem como determinar a bioacessibilidade e digestibilidade destes compostos. Neste trabalho serão aplicados processamentos tais como extrusão termoplástica, panificação, cozimento e germinação em diferentes genótipos/espécies de cereais como trigo, sorgo e milheto. Serão ainda analisados compostos bioativos de arroz, aveia, cevada, centeio, milheto, sorgo, trigo, triticale e de seus coprodutos.