PRACTICA N° 4: ALMIDONES: CARACTERIZACION Y PROPIEDADES FUNCIONALES

I. INTRODUCCION:

Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilasa y la amilo pectina; contienen regiones cristalinas y no cristalinas en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad es producida por el ordenamiento de las cadenas de amilo pectina, los gránulos de almidón céreo tienen parecido grado de cristalinidad que los almidones normales. La disposición radial y ordenada de las moléculas de almidón en un gránulo resulta evidente al observar la cruz de polarización (cruz blanca sobre un fondo negro) en un microscopio de polarización cuando se colocan los polarizadores a 90° entre sí. El centro de la cruz corresponde, el centro de crecimiento de gránulo.

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%.

II. MARCO TEORICO

AMILOSA: es el producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucósidos a (1,4), que establece largas cadenas lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un millón; es decir, la amilosa es una a-D-(1,4)-glucana 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%.

AMILOPECTINA: se diferencia de la amilasa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular a la de un árbol; las ramas están unidas al tronco central (semejante a la amilosa) 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.

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 amilosa, 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, la temperatura media, la temperatura final de la pérdida de birrefrigerancia (TFPB, es la temperatura a la cual el último gránulo en el campo de observación), y el intervalo de temperatura de gelatinización.

GELIFICACION

La gelificacion es la formación de un gel y no se produce hasta que se enfría el almidón gelatinizado (la gelatinización debe preceder a la gelificacion). Si la pasta de almidón se deja enfriar se forman enlaces de hidrogeno intermoleculares entre las moléculas de amilosa. El efecto red da lugar a una red tridimensional continua de gránulos hinchados. Al igual que en cualquier otro tipo de gel, el agua queda atrapada en la red continua sólida. Los geles formados se hacen progresivamente más fuertes durante las primeras horas tras la preparación. Los almidones que contienen únicamente moléculas de milo pectina no forman geles a menos que la pasta este muy concentrada (> o = a 30%).

III. OBJETIVOS:

- Realizar ensayos químicos para caracterizar almidones.

- Reconocer los almidones aplicando micrografía.

- Estudiar el comportamiento de los almidones por calentamiento en presencia de agua.

- Estudiar el comportamiento de diferentes almidones por calentamiento de presencia de soluciones de sacarosa, ácidos y sales.

IV. METODOLOGIA:a. Materiales:- Balanza

- Vaso precipitado de 100 ml

- Tubo de ensayo

- Gradilla

- Cocina eléctrica

Reactivos

- Iodo

- Reacción de fehling

Muestra:

- Almidón (maicena)

b. Procedimiento:

Parte A: reacciones de caracterización de almidón

Preparación de la dispersión de almidón:

- Pesar 8 g de almidón y disolverlo en 100 ml de agua.

- Calentar despacio hasta ebullición, mientras se agita hasta obtener una dispersión casi completamente clara.

- Dejar enfriar y diluir con agua tibia, hasta obtener una dispersión al 1%. ( en este caso la muestra tomada fue de 4 g a 25 ml luego se diluyo en 50 ml obteniendo una dispersión al 1%).

1. Reacción con el iodo:- Colocar 2 ml de la dispersión de almidón en u tubo de ensayo y agregar

sucesivamente gotas deI2.2. Poder reductor:- Ensayar con 1 ml de solución y 2 ml de solución de Fehling en baño de

agua hirviendo.3. Hidrolisis química: - Agregar a 10 ml de la dispersión de almidón, 2 gotas de ácido clorhídrico

concentrado.- Agitar bien y calentar la muestra en u baño de agua hirviendo.

- Retirar 2ml de muestra cada 5 min. A cada uno de los tiempos, sobre 1 ml de ella, realizar la reacción de yodo y sobre el otro ml (previa neutralización) realizar la reacción de Fehling.

Parte C:

1. Efecto de la temperatura:

- Colocar en un vaso de precipitado 4 g de almidón (muestra).

- Agregar 75 ml de agua calentar con cuidado sobre placa calefactora agitando constantemente controlando la temperatura con un termómetro sumergido en el sistema almidón – agua.

- Cuando se alcance las siguientes temperaturas, tomar muestras y colocarlas en tubos de ensayo debidamente rotulados.

- Almidón de maíz: 50 °C, 70 °C, 80 °C, 95 °C.

- Dejar reposar las muestras hasta que lleguen a temperatura ambiente.

- Examinar luego la rigidez y transparencia de cada una de las muestras.2. Efecto del pH y azúcar en la formación de geles de almidón.- Pesar 5 g del mismo almidón que se utilizó en la experiencia anterior.

- Colocarlo en un vaso de precipitados con 95 ml de agua.

- Calentar suavemente y agitar hasta que alcance la temperatura de gelificacion (estimada en el ítem anterior)

- Mantener a esa temperatura durante 1 minuto.

- Dejar descansar a temperatura ambiente.

- Repetir la experiencia, utilizando en el lugar de agua 95 ml de las siguientes soluciones:Ácido cítrico al 1 % p/vNaCl al 10 % p/vSacarosa al 30 % p/v

- Comparar la consistencia de todas las muestras luego de 12 y 24 horas de reposo a temperatura ambiente.

V. RESULTADOS Y DISCUSIONES:- Reacción con I2: no es una verdadera reacción química sino una

reacción física que a su vez se forma un compuesto de inclusión que altera las propiedades físicas de esta molécula, indicándonos una coloración morado oscuro.

- Poder reductor: La reacción es negativa, el color se mantuvo en un tono azul.

- Hidrolisis química: se realizó 4 pruebas cada cinco minutos los cuales su reacción física con el yodo da positiva para todos; mientras que con el reactivo de fehling es negativa; esto se debe a que las muestras no fueron neutralizadas antes de agregar dichos reactivos.

- Efecto de la temperatura: 50°C: tiene un color blanco70°C: se torna de un color blanco húmedo.80°C: transparente.90°C: llega al punto de gelificacion. Torna a un color transparente.

VI. CONCLUSIONES:

Se determinó la presencia de almidón, de la maicena, a travez de ciertos parámetros que se realizamos en el laboratorio

El ácido clorhídrico rompe las cadenas de la estructura almidón, es decir se hidroliza y por lo tanto no hay presencia de almidón.

La amilasa y amilopectina presentes en dichos almidones, determinan las propiedades funcionales de estos.

Al realizarlo en el laboratorio, ha sido más sencillo identificar estas propiedades de gelificación y retrogradación en el almidón.

VII. BIBLIOGRAFIA:

M. A. Gómez. El Rincón de la Ciencia. “¿Qué es el almidón? Web. 11 marzo 2014

Bennion M. La Ciencia de la Comida. New York. 1980. Harper and Row Publishers