Información de la fuente vegetal y del almidón de yuca

Información de la fuente vegetal y del almidón de yuca

 La yuca -Manihot esculenta Crantz- pertenece a la familia Euphorbiaceae. Se caracterizan por el desarrollo de vasos laticíferos compuestos por células secretoras o galactocitos que producen una secreción lechosa. Su reproducción alógama y su constitución genética altamente heterocigótica constituyen la principal razón para propagarla por estacas y no por semilla sexual.

 La planta de yuca crece en una variada gama de condiciones tropicales, su ventaja comparativa con otros cultivos más rentables es su capacidad para crecer en suelos ácidos y de escasa fertilidad.

 El almidón de yuca es la segunda fuente de almidón en el mundo después del maíz; se usa principalmente sin modificar, es decir como almidón nativo, pero también es usado modificado con diferentes tratamientos para mejorar sus propiedades de consistencia, viscosidad, estabilidad a cambios del pH y temperatura, gelificación, dispersión y de esta manera poder usarlo en diferentes aplicaciones industriales que requieren ciertas propiedades particulares.

COMPONENTES DEL ALMIDÓN El almidón está constituido por unidades de glucosa dispuestas en dos componentes: amilosa y amilopectina; su proporción varía de un tipo a otro según sea su fuente. Estas macromoléculas se caracterizan por su grado de polimerización o ramificación lo cual afecta su comportamiento frente a los procesos de degradación. El contenido de amilosa y el grado de polimerización son importantes en la determinación de las propiedades físicas, químicas y funcionales del almidón.

Propiedades del almidón Entre las más importantes encontramos la composición proximal (contenido de proteína cruda, extracto etéreo, fibra cruda, cenizas y humedad), las características del gránulo (tamaño, color y forma, naturaleza cristalina), el peso molecular y el contenido de amilosa. El contenido de proteínas del almidón de yuca es bajo, cerca del 0,1%, comparado con el de los almidones de arroz y de maíz (0,45% y 0,35%, respectivamente). Los gránulos del almidón de yuca contienen un pequeño porcentaje de lípidos, comparado con los de maíz y arroz, los cuales contienen respectivamente 0,6% y 0,8%.

 Esta composición favorece al almidón de yuca, ya que estos lípidos forman un complejo con la amilosa, la cual tiende a reprimir el hinchamiento y la solubilización de los gránulos del almidón; por esta razón se necesitan temperaturas altas (> 125 °C) para romper la estructura amilosa-lípido y solubilizar la fracción de amilosa. El nivel de cristalización en el almidón de yuca es de alrededor de 38%. La cristalinidad del gránulo se debe esencialmente a la amilopectina.

 Las características funcionales de los almidones son: solubilidad, capacidad de retención de agua, poder de hinchamiento, tendencia a retrogradar, propiedades de la pasta (viscosidad, consistencia, estabilidad del gel, claridad y resistencia al corte, formación de película), digestibilidad enzimática y capacidad de emulsificación.

Resultados

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Figura 1: Almidón 400x (izquierda) y aumento de una porción del mismo (derecha)                            

Análisis de resultados

El licuado en el solvente anteriormente mencionado es usado para la lisis de la pared celular y posterior liberación de los gránulos de almidón del interior de las células vegetales, que para esta práctica, precisa de no ser demasiado fino, ya que puede romper el almidón, caso que no ocurrió, por lo visto en el examen microscópico.

Para la filtración del almidón se utiliza una tela que actúa como barrera permeable por la cual se hace pasar una corriente líquida de solución salina que contiene el material particulado, por lo cual se retienen en la superficie de la membrana las partículas de material mucho más grandes que la luz de malla, además permite la compresión de estas fibras para filtrar la máxima cantidad del solvente, algo que no se consigue con otro tipo de filtrado, ya que las fibras son excelentes retenedoras de humedad y mediante la utilización de vacío en un embudo Büchner el procedimiento es mucho más dispendioso, teniendo en cuenta que se repite el licuado y filtración varias veces.

Las características microscópicas como la morfología y el tamaño de los granos de almidón varían de acuerdo a las fuentes naturales; esto depende de la estructura de amilopectina[2]. Los gránulos de almidón obtenidos de la yuca se caracterizacion por tamaños no uniformes y grandes (con respecto a otros gránulos de almidón ejemplo: los que provienen del arroz [3]), esta característica tiene implicaciones en las propiedades fisicoquímicas, funcionales y nutricionales de los mismos [2]. Las agrupaciones de almidones son usadas como medio de caracterización de muestras, a partir de ella, junto a morfología y tamaño nos ayuda a deducir una posible procedencia de los mismos; en los gránulos de almidón de yuca no es común encontrar asociaciones de más de 3 gránulos, evidenciable en los resultados obtenidos. (Figura 1.)

Según los porcentajes de almidón encontrados en la monografía [4] cuyos promedios varían de 13,26% a 18,44% en 8 variedades, nuestro rendimiento del 21,84% confirma el buen procedimiento realizado, esto lo respalda el hecho de que en la caracterización microscópica no se encontraron impurezas que puedan aumentar el peso, sin embargo no es prudente descartar la posibilidad de que la yuca que se utilizó en esta práctica no coincida con alguna de las variedades utilizadas y, se suma también, que existen numerosas variables que pueden afectar el porcentaje de almidón, entre otras son: momento de cosecha, tipo de suelo, estación del año, utilización de fertilizante y condiciones de almacenamiento; por lo que la comparación se toma como una guía no rigurosa.

Otra causa probable de pérdidas en el rendimiento es por la hidrólisis de los carbohidratos cuando se acidifica el medio, por lo que se tuvo especial cuidado de mantener el pH neutro, utilizando papel indicador al momento de la filtración al vacío y agregando NaOH en el caso de que éste indicara un pH con tendencia ácida.

Conclusiones

1. Los gránulos de almidón de yuca poseen características microscópicas las cuales le otorgan una identidad y le proveen sus propiedades fisicoquímicas, funcionales y nutricionales, de esta muestra las características son las pocas agrupaciones que se presentan hilo definido en forma de punto y una variación de tamaños importante.

1. El metodo de extraccion del almidon es una técnica caracterizada por ser de vía húmeda, siendo el solvente agua + NaCl en una concentración de 0,9%; es una técnica la cual el correcto procedimiento de la misma se encarga de establecer la cantidad final de almidón obtenido para el posterior cálculo del rendimiento.

1. Se obtuvo un buen rendimiento del porcentaje de almidón, principalmente debido al extremo cuidado en la sedimentación y al control de pH, dos de las causas más importantes en la pérdida de partículas, la primera al momento de desechar el sobrenadante y la segunda en la hidrólisis del almidón.

Referencias bibliográficas

1. Salama, A. M. (2005). Manual de farmacognosia. Bogotá: Comité Editorial Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia.
2. Hernández-Medina, Marilyn, Torruco-Uco, Juan Gabriel, Chel-Guerrero, Luis, & Betancur-Ancona, David. (2008). Caracterización fisicoquímica de almidones de tubérculos cultivados en Yucatán, México. Food Science and Technology (Campinas), 28(3), 718-726. https://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612008000300031
3. Casarrubias-Castillo, M. G., Méndez-Montealvo, G., Rodríguez-Ambriz, S. L., Sánchez-Rivera, M. M., & Bello-Pérez., L. A. (2012). Diferencias estructurales y reológicas entre almidones de frutas y cereales. Scientific electronic library online (SciELO), 2.
4. Velásquez Lara, José (1975) Determinación de porcentajes de almidón y proteínas en las raices de 8 variedades de yuca (Manihot esculenta. Crantz.).Monografía para promoción a profesor asociado. Universidad Nacional de Colombia, pp.:20-26
5. BRUMOVSKY, L. A. (2014). QUÍMICA DEL ALMIDÓN. Universidad Nacional de Misiones. FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS QUÍMICAS Y NATURALES , 7.