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PRACTICA DE LABORATORIO:
CARBOHIDRATOS: GELATINIZACIÓN DEL ALMIDON
AGENTES ESPEZANTES Y GELIFICANTES
1. INTRODUCCION:
La presente práctica se realiza con el propósito de dar a conocer el proceso
de gelatinización y factores que influyen en ella para que no se presente esta
forma de gel mediante aditivos.
El almidón es el primer polisacárido de almacenamiento de plantas superiores
y constituye una fuente de energía esencial para muchos organismos,
especialmente al hombre. Desde el punto de vista nutricional el almidón es
componente mayoritario en la dieta de poblaciones humanas.
Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría debido a que su
estructura está altamente organizada.
Cuando los gránulos de almidón se calientan en presencia de agua tienden a
romperse las uniones intermoleculares, se reducen las regiones cristalinas y
aumentan los puentes de hidrogeno con el agua. A medida que se incrementa
la temperatura, se retiene más agua y el granulo empieza a hincharse y
aumentar de volumen, fenómeno que se puede observar en el microscopio. El
agua incorporada al grano aumenta enormemente su tamaño, pudiendo llegar
no solo a romperse a éste, sino incluso al alimento en si.
2. OBJETIVOS:
Determinar el punto de gelatinización de almidon basado en la reacción
de coloración azul que presentan los almidones frente al yodo. Estudio
de espesantes y gelificantes.
3. FUNDAMENTO TEORICO:
El almidón es el más importante de los polisacáridos y está ampliamente
difundido en la naturaleza como materia de reserva en casi todas las partes
de los vegetales.
El almidón se diferencia de todos los demás carbohidratos en que, en la
naturaleza se presenta como complejas partículas discretas (gránulos). 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 suspensiones de baja viscosidad que pueden ser fácilmente
mezcladas y bombeadas, incluso a concentraciones mayores del 35%
Es un polímero de glucosa formada por largas cadenas de amilasa, así como
de una estructura ramificada llamada amilopectina. La amilasa es el producto
de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucosídicos a
(1,4), que establece largas cadenas lineales con 200-2500 unidades y pesos
moleculares hasta de un millón; es decir, la amilasa es una a-D- (1,4)-glucano
cuya unidad repetitiva es la a-maltosa. Tiene la facilidad de adquirir una
conformación tridimensional helicoidal, en la que cada vuelta de hélice consta
de seis moléculas de glucosa. El interior de la hélice contiene sólo átomos de
hidrógeno, y es por tanto lipofílico, mientras que los grupos hidroxilo están
situados en el exterior de la hélice. La mayoría de los almidones contienen
alrededor del 25% de amilasa. Los dos almidones de maíz comúnmente
conocidos como ricos en amilasa que existen comercialmente poseen
contenidos aparentes de masa alrededor del 52% y del 70-75%. La amilasa
se caracteriza por formar con las moléculas de del yodo un complejo de color
rojizo.
La amilopectina se diferencia de la amilasa en que contiene ramificaciones
que le dan una forma molecular similar a la de un árbol; las ramas están
unidas al tronco central (semejante a la amilasa) por enlaces a-D-(1,6),
localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa. Su peso molecular es
muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200 millones de
daltones. La amilopectina constituye alrededor del 75% de los almidones más
comunes. Algunos almidones están constituidos exclusivamente por
amilopectina y son conocidos como céreos. La amilopectina de papa es la
única que posee en su molécula grupos éster fosfato, unidos más
frecuentemente en una posición O-6, mientras que el tercio restante lo hace
en posición O-3.
Forma de los granos de almidón:
Los tamaños y las formas de los granos de almidón de las células del
endospermo, varía de un cereal a otro; en el trigo, centeno, cebada, maíz,
sorgo y mijo, los granos son sencillos, mientras que los de arroz son
compuestos. La avena tiene granos sencillos y compuestos predominando
estos últimos.
La mayor parte de los granos de almidón de las células del endospermo
prismático y central del trigo tiene dos tamaños: grande, 30-40 micras de
diámetro, y pequeño, 1-5 micras, mientras que los de las células del
endospermo sub-aleurona, son principalmente de tamaño intermedio 6-15
micras de diámetro. En las células del endospermo sub-aleurona hay
relativamente más proteína y los granos de almidón están menos apretados
que en el resto del endospermo.
Gelatinización:
Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría, pero pueden contener
agua al aumentar la temperatura, es decir los gránulos de almidón sufren el
proceso denominado gelatinización o gelificación. Durante la gelatinización se
produce la lixiviación de la amilasa, la gelatinización total se produce
normalmente dentro de un intervalo más o menos amplio de temperatura,
siendo los gránulos más grandes los que primero gelatinizan.
Los diversos estados de gelatinización pueden ser determinados. Estos
estados son: la temperatura de iniciación (primera observación de la pérdida
de birrefringencia), la temperatura media, la temperatura final de la pérdida de
birrefringencia (TFPB, es la temperatura a la cual el último gránulo en el
campo de observación pierde su birrefringencia), y el intervalo de temperatura
de gelatinización.
Al final de este fenómeno se genera una pasta en la que existen cadenas de
amilasa de bajo peso molecular altamente hidratadas que rodean a los
agregados, también hidratados, de los restos de los gránulos.
Retrogradación:
Se define como la insolubilización y la precipitación espontánea,
principalmente de las moléculas de amilasa, debido a que sus cadenas
lineales se orientan paralelamente y reaccionan entre sí por puentes de
hidrógeno a través de sus múltiples hidroxilos; se puede efectuar por diversas
rutas que dependen de la concentración y de la temperatura del sistema. Si
se calienta una solución concentrada de amilasa y se enfría rápidamente
hasta alcanzar la temperatura ambiente se forma un gel rígido y reversible,
pero si las soluciones son diluidas, se vuelven opacas y precipitan cuando se
dejan reposar y enfriar lentamente.
La retrogradación está directamente relacionada con el envejecimiento del
pan, las fracciones de amilasa o las secciones lineales de amilopectina que
retrogradan, forman zonas con una organización cristalina muy rígida, que
requiere de una alta energía para que se rompan y el almidón gelatinice.
4. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS:
Almidón de trigo Tubos de ensayo
02 termómetros 0-150 °C 04 vasos de precipitado
02 coladores Baño maría
Iodo, agua destilada 04 baguetas
02 cristalizadores 02 cucharas
5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
a) Pesar 1g de almidón de maíz.
b) poner en una probeta y enrasar a 100ml con agua destilada.
c) Tomar 5 tubos de ensayo y marcarlos del 1 al 5.
d) Agregar 10ml del preparado a cada tubo de ensayo.
e) Llevar a baño maría cada tubo a temperatura dada sí.
f) Mantener los tubos a dicha temperatura durante 10min, revolver
constantemente.
g) Hacerlos enfriar con agua, luego agregar el Lugol y observar.
h) Determinar la temperatura de gelatinización.
6. RESULTADOS:
Cuando se sometió cada tubo de ensayo a diferentes temperaturas a
baño maría el almidón se empezó a volverse soluble en el agua.
En el tubo 1 y 2 hubo una solubilidad del almidón poco notoria.
Mientras que en los tubos 3, 4 y 5 la solubilidad del almidón fue mayor.
Al enfriar los tubos en agua fría y agregar el Lugol, las soluciones
cambiaron a color purpura y azul oscuro, debido al yodo que reaccionó
con el almidón.
En el tubo 1 y 2 hubo un cambio a color purpura de manera
homogénea. Mientras que en los tubos 3, 4 y 5 hubo cambio a color
azul en la parte superior.
En el tubo 4 y 5 hubo formación de estrias de color azul oscuro.
7. DISCUSIÓN DE RESULTADOS:
En los tubos 1 y 2 no se dio la gelatinización del almidón debido a que
no hubo suficiente calor que les permitiera absorber mayor cantidad de
agua.
En los tubos 3 y 4 se dio una gelatinización moderada, significando que
el aumento de calor permitió la absorción de agua por parte de las
moléculas de almidón. La estriación de color azul vista, demuestra que
se encuentra en forma de gel.
En el tubo 5 fue donde hubo mayor absorción de agua, gracias a la alta
temperatura, las moléculas de almidón se hincharon y al enfriarse se
formó mejor el gel que se pudo demostrar al ver la estriación de color
azul oscuro mejor que en los demás tubos.
8. CONCLUSIONES:
La temperatura óptima para gelatinizar el almidón o punto de
gelatinización del almidón, visto en laboratorio, es de 75ºC porque a
esta temperatura se formó un mejor gel que a temperaturas menores y
se demuestra con la coloración azul del Lugol.
Posiblemente a mayores temperaturas se pueda obtener una mejor
solubilidad del almidón que conlleve a una mejor gelificacion.
Solo las altas temperaturas permiten al almidón convertirse de
insoluble a soluble en agua.
Esta propiedad funcional del almidón es muy importante en el campo
de la industria alimentaria, que se usa como aditivo en los alimentos
para mejorar sus propiedades organolépticas.
9. BIBLIOGRAFIA:
http://www.buenastareas.com/ensayos/Practica-De-Gelatinizacion/
3405714.html
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-58.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Almid%C3%B3n#Gelatinizaci.C3.B3n
http://www.uco.es/master_nutricion/nb/Vaclavik/almidones.pdf
