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Tenologa de amidones
Ing. Jorge Domnguez Castaeda [email protected] Departamento de
Agroindustria
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
Ingeniera de Procesos Agroindustriales II
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HISTORIA El almidn, debido a su relativa abundancia en las
plantas, ha sido la fuente
primaria de energa en la dieta humana y ha acompaado la
alimentacin del hombre desde sus inicios.
El uso de almidones en los alimentos floreci con el surgimiento
de la industria de alimentos procesados y la disponibilidad del
almidn puro.
En los ltimos cincuenta aos, la tecnologa de los almidones ha
evolucionado desde un proceso bsico de separacin, que extrae el
almidn de la planta, hasta
una amplia gama de sofisticados procesos que permiten la
produccin de
ingredientes especiales con caractersticas nicas.
Durante este tiempo, los almidones naturales se han ido
transformando hasta llegar a lo que ahora conocemos como almidones
modificados, los cuales se han
convertido en elementos esenciales para la industria de
alimentos y se utilizan
prcticamente en todos los productos procesados para impartir
caractersticas
muy particulares a las presentaciones finales, tales como
textura, dureza, brillo,
suavidad, etc.
Los almidones modificados como ingredientes especializados han
jugado un papel muy significativo en la evolucin de los alimentos
procesados, de hecho, el
desarrollo de los almidones modificados ha permitido el
crecimiento de la industria
de los alimentos.
Los procesos que actualmente se utilizan y los productos que
consumimos hoy en da seran inimaginables sin el uso de este tipo de
almidones.
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INTRODUCCIN
El almidn es un carbohidrato sumamente importante ya que ha
formado parte fundamental de la dieta del hombre desde hace muchos
aos.
Se le a dado un gran nmero de usos industriales por lo que se
considera despus de la celulosa, el polisacrido ms importante desde
el punto de vista comercial.
Este carbohidrato se encuentra en diversas fuentes tales como
cereales, tubrculos y algunas frutas.
La composicin de los almidones no cambian pero si sus
propiedades si lo hacen dependiendo de la fuente de origen.
Su concentracin vara segn el estado de madurez de la fuente; el
caso del pltano es una seal muy clara: en estado verde o inmaduro,
el almidn constituye la mayor fraccin de los hidratos de carbono,
ya que los azucares son muy escasos; a medida que la fruta madura,
el polisacrido se hidroliza por la accin de las amilasas, y
mediante otros sistemas enzimticos se sintetizan la sacarosa y la
fructuosa que se encuentran cuando llega a la plena maduracin.
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FUNDAMENTO
El almidn es un polisacrido de la glucosa. Tiene un p.m. elevado
y una estructura compleja, constituye la
energa de reserva para las plantas.
Por la dieta pasa a los animales y al hombre. Es el polisacrido
que introducimos en la dieta en mayor cantidad. En el proceso de
digestin se transforma en glucosa, pasa al
torrente sanguneo, atraviesa las membranas celulares y en
forma
de glucosa es energa de uso inmediato para la clula.
Desde el punto de vista qumico el almidn es una mezcla de dos
polisacridos muy similares, la amilosa y la amilopectina.
La amilosa en su estructura posee los enlaces glucosidicos
(1,4), que establece largas cadenas lineales con 200 2500 unidades
y pesos moleculares hasta de un milln.
La amilopectina contiene ramificaciones de peso molecular ms
alto (hasta 200 millones de daltones) que la amilosa por lo que
le
dan una forma molecular similar a la de un rbol, donde las
ramas
se encuentran unidas al trono central mediante enlaces
(1,6).
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Amilosa Amilopectina
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Caractersticas de algunos almidones usados en la industria
alimentaria
Tipo
Amilopectina
(%)
Amilosa
(%)
Temperatura de
gelatinizacin (C)
Tamao de grnulo
(micras)
Maz Maz rico en amilosa Papa Arroz Tapioca Maz creo Sorgo creo
Trigo
69-74 20-45 73-77
83 82
99-100 99-100
76
26-31 55-80 18-27
17 18 0-1 0-1 24
62-72 67-80 58-67 62-78 51-65 63-72 67-74 58-64
5-25 5-25 5-100 2-5 5-35 5-25 5-25 11-41
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PROPIEDADES DE LOS ALMIDONES
El yodo reacciona con la amilosa y genera un fuerte color azul y
con la amilopectina desarrolla una coloracin roja.
Tanto la amilosa como la amilopectina influyen de manera
determinante en las propiedades sensoriales y reolgicas de los
alimentos, principalmente mediante su capacidad de hidratacin y
gelatinizacin.
Los grnulos de almidn son insolubles en agua fra, debido a que
su estructura est altamente organizada y a que presenta una gran
estabilidad por las mltiples interacciones que existen con sus dos
polisacridos constituyentes.
Cuando se calientan empieza un proceso lento de absorcin de agua
y a medida que se incrementa la temperatura, se retiene ms agua y
el grnulo empieza a hincharse y aumentar su volumen hasta un nivel
de temperatura en que el grnulo incapacitado para retener el
lquido, se rompe parcialmente y la amilosa y la amilopectina
fuertemente hidratadas, se dispersan en el seno de la
disolucin.
La temperatura de gelatinizacin es aquella en la que se alcanza
el mximo de viscosidad y se pierden la birrefringencia.
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Materias primas para la obtencin de almidn
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Procesos de obtencin de almidn a partir de yuca
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Descripcin del proceso Las operaciones de obtencin de almidn
desde la cosecha de la materia
prima (yuca) hasta el secado, "se deben llevar a cabo en el
tiempo ms breve que sea posible, con el fin de evitar cambios
bioqumicos o que se descompongan por accin microbiana.
Una vez lavadas y peladas las races, se rallan para que liberen
los grnulos de almidn.
A continuacin se separa de la pulpa el lquido que contiene los
grnulos en suspensin, despus de lo cual stos se extraen del agua
por sedimentacin o con una centrfuga.
A continuacin, el almidn se seca al sol o mecnicamente para
eliminar la humedad, antes de molerlo, colarlo y envasarlo.
En los sistemas artesanales de produccin, se obtiene a diario de
50 a 60 kilogramos de almidn por trabajador, mientras que con un
procedimiento semimecanizado se pueden obtener hasta 10 toneladas
diarias. En las fbricas modernas, totalmente mecanizadas, la
produccin diaria de almidn asciende hasta a 150 toneladas.
Todos los sistemas de extraccin producen una considerable
cantidad de residuos utilizables. La cscara de la raz se puede
reciclar como fertilizante o como pienso. Una vez seca, la fibra
descartada se puede vender como floculento a la industria minera,
mientras que el almidn de poca densidad que se produce durante la
sedimentacin sirve como pienso para los cerdos.
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1. Recepcin de la races: la yuca una vez cosechada debe ser
transportada al lugar de procesamiento en el transcurso de las
siguientes 24 a 48 horas donde se realizara el aislamiento del
almidn en el mas corto tiempo posible para evitar su deterioro
fisiolgico y microbiano.
2. Lavado y pelado de las races: en este paso se elimina la
tierra y toda clase de impurezas
adheridas alas races. La cascarilla de desprende con la friccin
de unas races contra otras durante el proceso de lavado. la
cascarilla de la yuca es tambin aprovechada puesto que tambin
contiene almidn.
3. Rallado y desintegracin: en esta etapa se liberan los grnulos
de almidn contenidos en
las clulas de las races de yuca. El rallado debe ser eficiente
para lograr separar totalmente los grnulos de almidn de las
fibras.
4. Pre-deshidratado: este se realiza a una temperatura de 45C.
5. Pre- molienda: este paso consiste en someter el producto hmedo a
una fuerza de compresin
con la finalidad de facilitar la separacin inicial de la fibra y
los grnulos de almidn. Este paso se realizo en un molino de bolas
durante diez minutos.
6. Deshidratado final: este se realiza a una temperatura de 60C
hasta una humedad del 12%
7. Molido final: este paso se realiza a un tiempo de molido de
30 minutos 8. Tamizado: este se realiza a tres diferentes
revoluciones y las cribas utilizadas son de 100, 90,71
y 45 m.
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Procesos de obtencin de almidn a partir de maz mediante
molienda
hmeda
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Produccin y usos del almidn
Se calcula que anualmente se extraen unos 60 millones de
toneladas de almidn de una gran variedad de cultivos: cereales,
races y tubrculos.
El almidn es usado para una asombrosa variedad de productos:
como agentes estabilizadores en sopas y alimentos congelados,
revestimiento para pastillas y papel, adhesivo para estampillas y
madera laminada, para el acabado de textiles, como materia prima
para elaborar etanol e incluso como agente de cohesin en el
concreto.
Un 10% de ese almidn se produce con las races de la yuca, un
cultivo ms conocido por ser el alimento bsico de millones de
campesinos de bajos ingresos de frica, Asia y Amrica Latina.
