PRACTICA N°5 OBTENCIÓN DE ALMIDÓN Y ESTUDIO DE ALGUNAS DE SU PROPIEDADES

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSI CAMPUS HUSTECA

PRACTICA N°5 OBTENCIÓN DE ALMIDÓN Y ESTUDIO DE ALGUNAS DE SU PROPIEDADES

Laboratorio de Ciencias de los Alimentos

Asesor: Juan Ramón Herrera Solís

Avilés Perales L, Castro Salinas L, Salvador Moreno A.L, Sánchez M.L.

RESUMEN

El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia el cual predomina en las plantas, constituido por amilosa y amilopectina, contiene regiones cristalinas y no cristalinas en capas alternadas. Los gránulos de almidón son relativamente densos, insolubles y se hidratan muy mal en agua fría. Pueden ser dispersados en agua, dando lugar a la formación de baja viscosidad, esto fue demostrado mediante un método de extracción de almidón de papa de forma rápida y de alta pureza, comparándose así con una muestra de almidón comercial de maíz. Este estudio contempló procesos de decantación natural y métodos de extracción de almidón. Además de determinó el peso específico como índice de calidad de la materia prima y la composición del producto final (almidón), para determinar la pureza de cada variedad.

Palabras clave: Decantación, Extracción, Pureza.

ABSTRACT

The starch is a food reserve polysaccharide which predominates in plants, consisting of amylose and amylopectin, contains crystalline and non-crystalline regions in alternating layers. The starch granules are relatively dense, insoluble and very poorly hydrated in cold water. They can be dispersed in water, resulting in the formation of low viscosity, this was demonstrated by a rapid and high purity potato starch extraction method, thus comparing with a commercial corn starch sample. This study considered processes of natural decantation and methods of starch extraction. In addition to determining the specific weight as the quality index of the raw material and the composition of the final product (starch), to determine the purity of each variety.

Key words: Decanting, Extraction, Purity.

INTRODUCCIÓN

El almidón es una materia prima con un amplio campo de aplicaciones que van desde la impartición de textura y consistencia en alimentos hasta la manufactura de papel, adhesivos y empaques biodegradables (ZHAO; WHISTLER, 1994). Debido a que el almidón es el polisacárido más utilizado como ingrediente funcional (espesante, estabilizante y gelificante) en la industria alimentaria, es necesario buscar nuevas fuentes de extracción, ya que con una producción mundial de 48,5 millones de ton/año (FAOSTAT, 2001), existe una demanda insatisfecha del mismo.

De las calorías consumidas por los humanos, cerca del 70 al 80% provienen del almidón. Es la principal fuente de almacenamiento de energía en los vegetales, ya que se encuentra en grandes cantidades en las diversas variedades de plantas, como, por ejemplo, en los granos de cereales, los cuales contienen entre 60 y 75% de su peso seco de almidón, así como también, puede encontrarse en tubérculos, semillas de leguminosas y en algunas frutas, y su concentración varía con el estado de madurez de los mismos (THOMAS; ATWELL, 1999).

Estructuralmente, el almidón consiste de dos polisacáridos químicamente distinguibles: la amilosa y la amilopectina. La amilosa es un polímero lineal de unidades de glucosa unidas por enlaces α(1-4), en el cual algunos enlaces α(1-6) pueden estar presentes. Esta molécula no es soluble en agua, pero puede formar micelas hidratadas por su capacidad para enlazar moléculas vecinas por puentes de hidrógeno y generar una estructura helicoidal que es capaz de desarrollar un color azul por la formación de un complejo con el yodo (KNUTZON; GROVE, 1994). Mientras que la amilopectina es un polímero ramificado de unidades de glucosa unidas en un 94-96% por enlaces α(1-4) y en un 4-6% con uniones α(1-6). Dichas ramificaciones se localizan aproximadamente a cada 15-25 unidades de glucosa. La amilopectina es parcialmente soluble en agua caliente y en presencia de yodo produce un color rojizo violeta (GUAN; HANNA, 2004).

Los almidones nativos de las diferentes especies de vegetales tienen como característica fundamental que sus propiedades fisicoquímicas y funcionales estarán influenciadas por sus estructuras granular y molecular (WANG; WHITE, 1994a). Las propiedades más importantes a considerar para determinar la utilización del almidón en la elaboración de alimentos y otras aplicaciones industriales incluyen las fisicoquímicas: gelatinización y retrogradación; y las funcionales: solubilidad, hinchamiento, absorción de agua, sinéresis y comportamiento reológico de sus pastas y geles (WANG; WHITE, 1994b).

Los gránulos de almidón se encuentran en un sistema polimérico semicristalino, dondela cristalinidad varía de 15 a 45%, y es atribuida a las cadenas cortas lineales de la amilopectina, que forman dobles hélices organizadas en una estructura cristalina tridimensional (ZOBEL, 1988; EERLINGEN; DELCOUR, 1995).

Durante el proceso de gelatinización, el orden molecular dentro de los gránulos es destruido gradual e irreversiblemente, por esto la temperatura de gelatinización es característica para cada tipo de almidón y depende fundamentalmente de la transición vítrea de la fracción amorfa del almidón ( EERLINGEN; DELCOUR, 1995). Algunos eventos ocurren durante el proceso: el orden molecular, y por lo tanto la birrefringencia, se pierde; los gránulos pierden su cristalinidad, absorben gran cantidad de agua, provocando el hinchamiento y un aumento en su volumen. Se solubilizan algunas moléculas, particularmente la amilosa, que se difunde hacia el agua y, si el calentamiento continúa, se rompen y se observa una solubilización parcial. Todo este proceso es endotérmico, requiriéndose aproximadamente 10 mJ.mg 1de almidón para efectuarlo, como lo han demostrado los estudios

con Calorimetría Diferencial de Barrido (CDB) ( BILIADERIS, 1992). La pasta de almidón obtenida después de la gelatinización no es estable, ya que durante el almacenamiento se presentan transformaciones estructurales que, en conjunto, reciben el nombre de retrogradación.

MATERIALES Y MÉTODOS

MATERIALES

1 Agitador

Agua destilada

Balanza analítica

Bol

Caja de Petri

Colador

Cubre objetos

Estufa

Hielo

Lugol

2 Papas

Parrilla

Pipetas

Porta objetos

Probeta

Rallador

Termómetro

5 Tubos de ensayo

4 Vasos de precipitado

PROCEDIMIENTO

1. Extracción del almidón

Para obtener el almidón se rallaron dos papas grandes se obtuvo una pulpa fina.   Se pesó la pulpa obtenida y se agregó a este el doble del peso de agua destilada. Agitando fuertemente por 5 minutos, filtrando a través de un colador, eliminado el grueso del tejido, se lavó la pulpa con una porción de agua igual a la primera, agito fuertemente por 5 min y se filtró en el colador se juntaron los filtrados y se dejó que almidón se asiente, decanto el agua de la extracción lavando 3 veces el almidón obtenido con porciones de 100 ml de agua destilada dejando que el almidón se asiente. El ultimo almidón que queda después de decantar se deja en vaso de precipitado y se lleva a la estufa por 24 horas trascurrido el tiempo se vertió a una caja de Petri.

1. Observación al microscopio

1. Se colocó sobre un portaobjetos unos gránulos de almidón seco y se cubrieron con él con el cubreobjetos observando al microscopio.
2. Se Pesaron 0.2 g de almidón, se pasó a un tubo de ensayo adicionando 10 ml de agua destilada y tres gotas de lugol, mezclando perfectamente y colocando una gota de suspensión sobre el portaobjetos, cubriendo la preparación con un cubreobjetos, presionando para eliminar el exceso secando con sanitas y se observó al microscopio.
3. Tomando 5 ml de la suspensión b, se colocó en un tubo de ensayo, calentado a baño de agua en ebullición por 30 segundos y se enfrío procediendo a observar al microscopio.

1. Gelatinización

Para este paso se pesó por triplicado, 1.0 g de almidón y se transfirió a un tubo se de ensayo adicionando 4,0 ml de agua destilada mezclando perfectamente, introduciendo un termómetro poniendo los tuvo (uno a uno) en baño de ebullición. Agitando cuidadosamente durante todo el tiempo, se registró la temperatura a la cual la suspensión cambio de aspecto y viscosidad aumenta, observando lo que ocurría con los tubos

1. Retrogradación

1. Se pesaron 2.5 g de almidón en un vaso de precipitado marca Pyrex 150 ml, para disolver el almidón se calentó un vaso a fuego directo agitando constantemente, después se dejó enfriar rápidamente sobre baño de hielo observando 24 horas después.
2. En este paso s pesan 0.5 g de almidón en un vaso de precipitado marca Pyrex de 50ml de agua destilad, se disolvió el almidón calentando el vaso a fuego directo agitando constantemente. Dejando que la solución se enfrié a temperatura ambiente y observar 24 horas después.

Estos pasos del B al D se realizaron para el almidón comercial y para el que se obtuvo en el laboratorio mediante la extracción, posteriormente se realizaron los cálculos correspondientes.

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