Extracción del almidón de diferentes tejidos vegetales y estudio de algunas de sus propiedades

Universidad de Costa Rica

Escuela de Química

QU-0291: Laboratorio de Principios de Química de los Alimentos

Reporte #3

Extracción del almidón de diferentes tejidos vegetales y estudio de algunas de sus propiedades

Resumen

        Se realizó la extracción del almidón de un tejido vegetal para realizarle diferentes pruebas de propiedades generales de los almidones. Se determinó que el arroz es el tejido vegetal que más porcentaje de almidón tiene (24,79%), seguido del maíz (16,41), luego el camote (10,00%) y la papa (8,28%). Se le realizaron diferentes pruebas al almidón obtenido, en la de gelificación se determinó que el gel más duro lo forma el maíz y el más débil la malanga. Las pruebas de Molisch y yodo-yoduro fueron positivas para todos los almidones, la prueba de Benedict fue negativa para los almidones pero positiva después de las hidrolizaciones (ácida y enzimática) y para la sacarosa y la lactosa.

Introducción

Los polisacáridos son polímeros de carbohidratos sencillos unidos entre sí por enlaces glicosídicos. Pueden contener un solo tipo de monómeros, dos o varios tipos distintos. Entre los que solo tienen un tipo de monómeros (homopolisacáridos) están la celulosa y el almidón. Los almidones funcionan como reserva de carbohidratos en tubérculos, granos, frutas y en los rizomas de las plantas (Véjar, 2005).

El almidón está formados por una mezcla de moléculas de amilosa y amilopectina. La primera es insoluble y la segunda es la fracción soluble del almidón. Las amilosas tienen pesos moleculares entre 4000 y 400 000, están formadas por monómeros de glucosa y unidas con enlaces  1,4 que forman una molécula lineal. La amilopectina es más grande que la amilosa, con un peso molecular que varía entre 50 000 y 1 000 000. También están formados por glucosas, tienen enlaces  1,4 y también  1,6, lo que las hace una molécula ramificada. Se calcula que la amilopectina tiene ramificaciones cada 20 moléculas de glucosa, por lo que tiene un 5% de ramificaciones  (Smith y Cristol, 1993).[pic 1][pic 2][pic 3]

El almidón puede extraerse del tejido vegetal que lo contiene por medio de arrastre con agua, lo que separa al almidón de otros componentes del tejido vegetal como lípidos, proteínas y fibra. A este almidón extraído pueden realizársele distintas pruebas para estudiar sus propiedades, entre ellas están:

1. Observación de al microscopio: el almidón aparece al microscopio compuesto de diminutas estructuras individuales llamadas gránulos, cuyo tamaño y forma son exclusivas de cada especie (Medina y Salas, 2008).
2. Prueba yodo-yoduro: este método se fundamenta en la propiedad de la amilosa de interactuar con el yodo, produciendo un complejo color azul. Este complejo se forma por la inclusión de una molécula de yodo en la hélice de la amilosa (Barrera, Tapia, y Monteros, 2004).
3. Hidrólisis ácida y enzimática: el almidón se hidroliza con facilidad en disoluciones ácidas, primero en dextrinas, luego en maltosa y por último la glucosa. La hidrólisis enzimática es más lenta que la hidrólisis ácida (Smith y Cristol, 1993).

El objetivo principal de la práctica es extraer y cuantificar el contenido de almidón presente en diferentes tejidos vegetales (tubérculos o cereales), esto para estudiar algunas de sus propiedades.

Materiales y métodos

Se siguió el procedimiento descrito por Herrera et al. (2003) Química de alimentos: Manual de laboratorio, páginas 7-12, con las siguientes modificaciones:

Parte 1. Extracción y cuantificación del contenido de almidón de un tejido vegetal

• Se utilizaron 50 g de tejido vegetal, 12 g de arroz, y 50 ml de agua del tubo.
• Los lavados de etanol, acetona y éter etílico se realizaron con 10 ml de cada uno de las sustancias.
• Antes de poner la muestra en la estufa, se colocó en la capilla hasta que la muestra se observara seca.

Parte 2. Propiedades generales del almidón obtenido

• Al almidón se le realizó también una prueba de gelificación.
• La prueba de Benedict se realizó también con glucosa y sacarosa, además de con el almidón.

Cuadro I. Datos de las muestras analizadas.

Cuadro II. Datos del equipo utilizado.

Resultados y discusión

        Cuadro III. Porcentaje de almidón obtenido de distintos tejidos vegetales mediante la extracción por arrastre con agua.

        En el Cuadro III se pueden observar los porcentajes de almidón obtenidos de cinco diferentes tejidos vegetales mediante la extracción por arrastre con agua, aprovechando la diferencia de densidad de los gránulos respecto a otros componentes del tejido vegetal (Belitz, Grosch y Schieberle, 2004).

        De acuerdo con la FAO (1998), el arroz posee 70-80% de almidón en grano en base seca, el maíz posee 65-75%, el camote 58-76%, y la papa 17-24%.

Se puede observar como del arroz, que posee el valor teórico más alto de almidón en grano en base seca, se extrajo más almidón. Seguidamente, se obtuvo mayor porcentaje de almidón del maíz, y del camote. Por el contrario, la papa al poseer un menor porcentaje de almidón en grano en base seca, fue el vegetal con menor cantidad de almidón extraído.

        Cabe destacar que la concentración de almidón varía según el grado de madurez del vegetal, en estado inmaduro constituye la mayor fracción de carbohidratos (Badui, 2013). Además, en los cereales (arroz, maíz) el almidón se encuentra en todo el grano, mientras que en los tubérculos (camote, papa) se encuentra en los amiloplastos (Vaclavik y Christian, 2008). Por lo que en los cereales hay una mayor cantidad de almidón disponible para ser extraído.

En los cereales que contienen granos de almidón simple (maíz) cada plastidio contiene un grano, en los de granos compuestos (arroz) hay muchos granos en cada plastidio (Niba, 2006). El arroz, al poseer más granos tendrá más almidón disponible, por ello de este cereal se obtiene el mayor porcentaje de extracción.

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