Extracción de almidón de la papa

Laboratorio de Química de Alimentos

EXTRACCIÓN DE ALMIDÓN DE LA PAPA

I.- OBJETIVOS

Extraer el almidón presente en la papa y observar algunas de las características de estos polímeros

II.- FUNDAMENTO TEORICO

El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, constituido por amilosa y amilopectina. Proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo. Tanto el almidón como los productos de la hidrólisis del almidón constituyen la mayor parte de los carbohidratos digestibles de la dieta habitual. Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado en la preparación de productos alimenticios, sin contar el que se encuentra presente en las harinas usadas para hacer pan y otros productos de panadería.

Los almidones comerciales se obtienen de las semillas de cereales, particularmente de maíz (Zea mays), trigo (Triticum spp.), varios tipos de arroz (Oryza sativa), y de algunas raíces y tubérculos, particularmente de patata (Solanum tuberosum), batata (Ipomoea batatas) y mandioca (Manihot esculenta). Tanto los almidones como los almidones modificados tienen un número enorme de posibles aplicaciones en los alimentos, que incluyen las siguientes: adhesivo, ligante, enturbiante, formador de películas, estabilizante de espumas, agente anti-envejecimiento de pan, gelificante, glaseante, humectante, estabilizante, texturizante y espesante.

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%.

Panqueque de "sago" con almidón de maíz.

Extracción del Almidón de la Papa

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Sago_pancake_PNG.JPG


El trigo, el centeno (Secale cereale) y la cebada (Hordeum vulgare) tienen dos tipos de granos de almidón: los grandes lenticulares y los pequeños esféricos. En la cebada, los granos lenticulares se forman durante los primeros 15 días después de la polinización. Los pequeños gránulos, representando un total de 88% del número de granos, aparecen a los 18-30 días posteriores a la polinización.

Los almidones de los cereales contienen pequeñas cantidades de grasas. Los lípidos asociados al almidón son, generalmente, lípidos polares, que necesitan disolventes polares tales como metanol-agua, para su extracción. Generalmente el nivel de lípidos en el almidón cereal, está entre 0.5 y 1%. Los almidones no cereales no contienen esencialmente lípidos.

Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosa y la amilopectina; contienen regiones cristalinas y no cristalinas en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad es producida por el ordenamiento de las cadenas de amilopectina, 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 con el hilum, el centro de crecimiento de gránulo.

La amilosa 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 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 amilosa. Los dos almidones de maíz comúnmente conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52% y del 70-75%.

La amilopectina se diferencia de la amilosa 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.



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.

III.- MATERIALES, EQUIPOS E INSUMOS

MATERIALES:

Materia prima: Papa

Vasos precipitados



Tela filtrante (panti)

Placa petri

Cuchillo

Bureta

REACTIVOS

Solución de lugol.

Ácido clorhídrico


Lavar exhaustivamente la papa, luego rallarla

Agregarle agua y mezclarlo en un vaso

ppdo

Exprimir la mezcla por tela filtrante (panty),

recibiéndolo en otro vaso.

Esperar que sedimente el almidón y eliminar el

sobrenadante

Filtrar con papel filtro y lavar el almidón con

alcohol

T = 30°Ct = 1h

Lavar varias veces hasta agua cristalina

Secar en estufa, luego pesar


IV.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

4.1 Obtención del almidón

4.2 Reacciones del almidón con el yodo


Preparar 6 tubos y agregarle 5mL de solución de almidón 2%

A 5 tubos, agregar 2 mL de HCl

A 1 tubo, agregar 1 mL de agua

A intervalos de 2 min

Enfriar con agua corriente

Colocarlos en BM hirviendo, retirando uno a la vez

Agregar II de sol de yodo, observando TONO e INTENSIDAD de color




V.- RESULTADOS

Luego de retirar los tubos de ensayo y colocarlo en orden, obtenemos la siguiente imagen:



VI.- CUESTIONARIO

5.1. Escriba la estructura de los disacáridos más comunes en los alimentos: maltosa, lactosa y sacarosa.

Lactosa Maltosa

Sacarosa



5.2 Revise la tabla de composición de los alimentos y copie el contenido de carbohidratos de los alimentos considerados como altos en este compuesto

Alimentos Carbohidratos (g) Carbohidratos por porción disponible

Índice glicémico

Carb calorías por porción

Alto PorcentajePapa al horno, Russet, al horno, sin grasa (1 patata pequeña, 5 oz.)

30 85 120

Waffles, Aunt Jemima (1 pieza) 13 76 52Gatorade (1 taza) 15 78 60Grapenuts (aprox. 1 taza, Kraft) 22 75 88El pan, el trigo integral (1 rebanada)

13 71 52

Pan blanco (1 rebanada) 14 73 56Bagel, (blanco, congelados) 35 72 140Relleno (aprox. 1 taza) 21 74 84Graham obleas (aprox. 1 taza) 18 74 72Grapenuts (aprox. 1 taza, Kraft) 22 75 44Shredded trigo (1 oz.) 20 75 80Crema de trigo (1 oz. Servir, al instante, Nabisco)

30 74 120

Medio PorcentajeEspaguetis, (normal, cocido, 3 / 4 taza)

44 61 176

Arroz (integral cocido, 3 / 4 taza)

38 60 152

Salvado con pasas de uva (1 oz. servir, Kellogg's)

19 61 76

Avena (1 taza) 26 66 104Green pea soup (1 cup) Sopa de guisantes verdes (1 taza)

41 66 124

El helado, regular (1 / 2 taza) 13 5661 52Powerbar, chocolate 26 56 104Bajo PorcentajeManzana 16 34 64Naranja 11 42 44Plátano 24 52 96Uvas (1 taza) 18 46 72Zanahoria (en bruto, 1 mediana) 6 47 36El maíz dulce (1 / 2 taza 17 54 68El pan, el 100% de grano entero (1 rebanada)

13 51 52



Orejones (1 / 4 taza) 28 31 82Guisantes (1 / 2 taza) 7 48 28El jugo de naranja (3 / 4 taza de 6 oz)

23 52 92

Yogur de frutas (bajo en grasa, 3 / 4 taza)

24 27 96

Sopa de tomate (1 taza) 17 38 68La leche descremada (1 vaso) 13 32 52Baked beans (1 / 2 taza) 15 48 60Lentejas (1 / 2 taza) 18 29 76Frijoles (1 / 2 taza) 25 28 100Lima frijol (1 / 2 taza de bebé, congelados)

30 32 120

Garbanzos (1 / 2 taza) 30 28 120

5.3. Escriba la estructura de los almidones: amilosa y amilo pectina

Amilosa

Amilo pectina

5.4. Rol de la pectina en la formación de geles



Las pectinas son un hidrato de carbono que forman parte de la fibra soluble. Este tipo de fibra se caracteriza porque en contacto con el agua, forma un retículo en el que el agua queda atrapada haciendo que la mezcla se gelifique. Gracias a su capacidad de absorción de agua, la pectina aumenta el volumen de las heces. Además, es capaz de captar sustancias a nivel intestinal y retrasar la absorción de algunos nutrientes así como de ralentizar el vaciado gástrico.

Efectos de las pectinas

La capacidad de retener agua que presentan las pectinas, así como su propiedad formadora de geles, hacen que éstas sean beneficiosas en caso de diarrea, ya que hacen que el proceso fisiológico de vaciado del estómago sea más lento, y captan agua, por lo que las heces líquidas propias de los procesos diarreicos se van volviendo más espesas. Por tanto, aunque la pectina de manzana forma parte de la fibra, puede usarse como un antidiarreico.

Entre sus propiedades también está la de ralentizar la absorción intestinal de los azúcares simples, por lo que las pectinas son capaces de mejorar la intolerancia a la glucosa. Además su consumo puede resultar beneficioso en personas diabéticas ya que al disminuir la velocidad de paso de los azúcares del estómago al duodeno, se evita que aumenten de forma brusca los niveles de azúcar en sangre (hiperglucemia).

La presencia de pectinas en la dieta también puede tener efectos beneficiosos sobre los niveles de colesterol en sangre. Las pectinas son capaces de unirse a los ácidos biliares, facilitando su expulsión junto con las heces. Estos ácidos biliares son los productos de la degradación del colesterol, por lo que las pectinas como consecuencia, presentan efectos hipocolesterolémicos (disminuyen los niveles de colesterol en sangre), lo que contribuye a la disminución del riesgo de aparición de diferentes enfermedades cardiovasculares.

5.5. Importancia de los almidones en la tecnología de los alimentos

El almidón es un importante aglutinante y espesante usado por ejemplo en sopas, salsas, alimentos infantiles, productos de panadería, mayonesas, etc. el almidón de maíz es el almidón comestible más importante y principal materia prima para la obtención de jarabe de almidón y de glucosa.

La amilosa es útil para recubrimientos de frutas (dátiles, higos) y frutas desecadas o glaseadas, pues en toda adhesividad que normalmente posee. Un tratamiento similar de las patatas fritas, hace disminuir el peligro de oxidación. La buena capacidad de formación de geles de amilasa dispersable la hace indicada para su uso en postres y salsas instantáneas. La película de amilosa se utiliza también para un mejor envasado de alimentos como cafés y tes instantáneos.



La amilopectina se utiliza extensamente como espesante, estabilizante y adhesivo.

VII.- CONCLUSIONES

La degradación del color se debe a la fragmentación del almidón. En los primeros tubos, aún queda algo del almidón, ya que el tiempo de reacción es

menor, por ello existe coloración al reaccionar con el yodo. En los últimos tubos, la degradación ha aumentado debido al tiempo, por ello la coloración tiende a desaparecer.

Si calentamos almidón con agua, no se va a producir fragmentación alguna. Esto lo confirma el intenso color azul que tiene el respectivo tubo al agregarle yodo.

VIII.- RECOMENDACIONES

El tiempo no debe de exceder al dicho por el profesor, de lo contrario, los resultados no serán los esperados, debido a la total fragmentación del almidón en el primer tubo.

Al homogenizar los tubos mientras se encuentran en el baño, tener precaución de no usar la misma bagueta para los tubos con ácido y con el de agua, ya que podría generar reacciones no deseadas.

IX.- BIBLIOGRAFÍA

QUÍMICA DE ALIMENTOS BELITZ, W GROSCH QUÍMICA DE ALIMENTOS OWER R. FENNEMA

www.linoflax.com/pectina web.mit.edu/athletics/sportsmedicine/wcrhighcarbs.html

Diapositivas De Química Orgánica 2


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