extracción de almidón
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO-SEDE HUAMACHUCO PAI II
EXTRACCIÓN DE ALMIDÓN
I. OBJETIVOS
Conocer el flujo de procesamiento para la extracción de almidón a partir de
una materia prima vegetal
Caracterizar el almidón extraído
II. INTRODUCCION
Se sabe que tradicionalmente, los carbohidratos suministran
aproximadamente el 80 % de las calorías consumidas por la población
humana de las cuales las dos terceras partes de estas calorías lo aportan los
almidones. El almidón es producido por los vegetales como material de
reserva, y es aprovechado por los humanos para su alimentación, así como
también, para utilizarlo como insumo en productos no alimenticios.
El uso industrial del almidón tiende a incrementarse, porque algunos
indicadores así lo expresan, en primer lugar, la ingeniería enzimática ha
hecho posible la conversión a bajo del almidón a D – glucosa y a una mezcla
de equilibrio de D – fructosa y D – glucosa la cual es equivalente en dulzor a
la azúcar invertido de la caña. Este proceso hiso posible un inmediato
copamiento del 30 % del mercado norteamericano y duplico la cantidad de
almidón producido por la industria molinera. Con el desarrollo de métodos
más sofisticados de la química enzimática será posible transformar el
almidón en productos nuevos y propiedades adecuadas.
En segundo indicador, es el incremento del precio de la energía, esto no
sugiere nuevos requerimientos de uso del almidón a bajo costo, tales como
para producir alcohol, componentes para plásticos, absorbentes especiales,
extensores de papel y como un aditivo de sistemas de recuperación terciario
de aceite.
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Una tercera gran área de uso del almidón, más exactamente predecible es
como un alimento básico para suministrar los requerimientos nutricionales
de la población ya sea de la forma nativa o modificada.
El almidón es carbohidrato metabolizable por el hombre de más bajo precio,
además el de mayor producción en todas las regiones del mundo. La
demanda de los derivados dulcificantes del almidón, tales como el jarabe de
glucosa y jarabe de glucosa – fructosa pueden incrementarse a un más si
existe mayor difusión y si los gobiernos subsidian la producción de etanol a
partir de ellas, tal como se muestra en la siguiente tabla.
Consumo de edulcorantes por la población norteamericana (lib. Per cápita)
Año Jarabe de
glucosa
Jarabe de glucosa-
fructosa
Sacarosa
1960
1965
1975
1978
1980
9.4
12.3
16.2
17.6
18.2
0
0
6.8
13.9
15.5
97.4
96.8
91.5
91.5
91.3 proy
El almidón es un constituyente común de los vegetales superiores y es la
forma como los vegetales en su mayoría almacenas energía. El almidón en el
cloroplasto es transitorio y acumulado durante el periodo de luz y utilizado
durante la oscuridad. La ruta de la síntesis del almidón es compleja y no esté
completamente entendido aunque la estructura es similar en varias especies
la variación en la estructura del granulo y en la estructura fina del almidón
pueden estar asociada con la especie vegetal medio ambiente en el cual es
cultivada y las mutaciones genéticas.
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COMPOSICION QUIMICA
La unida estructural básica del almidón es la alfa, D +, glucosa, la cual se
encuentra dentro de las dos unidades componentes del almidón, la amilaosa
y la amilo pectina.
La amilosa, es el componente lineal del almidón, está conformada por
unidades de glucosa unidas por enlaces alfa, 1- 4. La amilasa en el almidón
se encuentra como una doble hélice, la cual es capaz de incluir dentro de
ellas a otras moléculas tales como grasas, hidrocarburos, etc. Por ejemplo
con el yodo incluido nos da una sensación de color azul, una de sus
propiedades fundamentales, es su capacidad de formar películas y fibras
transparentes con aspectos y propiedades casi similares al de la celulosa,
además es fácil retrográdale debido a su estructura.
La amilopectina es el componente ramificado del almidón también está
conformada por unidades de glucosa, unidas por enlaces alfa, 1- 4 y las
ramificaciones por alfa, 1- tienen alto peso molecular y son los responsables
de proporcionar alta viscosidad a las pastas, además de darles alta estabilidad
contra la retrogradación.
La proporción de estos dos componentes en le almidón determina algunas
propiedades de la misma por ello es necesario conocer la proporción en
algunos vegetales y sus propiedades más comunes tal como se muestran en
los siguientes cuadros:
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Contenido de amilosa y amilopectina de algunos almidones
Almidón Amilosa
%
Amilopectina %
Bellota
Manzana
Plátano
Cebada
Cebado waxy
Maíz
Amilomaíz y
Amilomaíz hibrido VII
Maíz hibrido waxy
Avena
Papa
arroz
arroz waxy
sago
sorgo waxy
camote
yuca
trigo
24
19
16
22
0
28
82
70
0.8
15.7
20
185
0
25.8
0
17.8
16.7
26
76
81
84
78
100
72
48
25 – 30
99
84
80
81
100
74
100
82
83
74
Las variedades waxy o céreos, son híbridos que contienen casi en su
totalidad amilopectina esto le confiere al almidón una propiedad de alta
viscosidad pero no gelificante, de igual manera es altamente resistente o la
retrogradación, mientras que las variedades amilasias son hibridas que
contienen proporciones de amilosa más altos que el normal, estos almidones
tienen alto poder gelificante, pero con posibilidades a retrogradar y es a
partir de estos que se obtiene la amilasa aislada, la cual se utiliza en la
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industria como un compuesto formador de películas de gran uso en la agro
industrial y farmacia.
En los siguientes cuadros observamos las propiedades de loa componentes
de los almidones:
Propiedades de la amilosa y amelopectina
Propiedad Amilosa Amilopectina
Estructura general
Color con el yodo
Longitud de onda max.
Del complejo con el
yodo
Afinidad con el yodo
Promedio de la
longitud de la cadena
(residuo de glucosa)
Grado de
polimerización
(residuo de glucosa)
Solubilidad en agua
Estabilidad en sol.
Acuosas
Conversión a maltosa
por B- amileso
Lineal
Azul oscuro
- 650 nm
19- 20 %
100- 10 000
Variable
Retrograda
- 70 %
Ramificada
Purpura
- 540 nm
1 %
20- 30
100- 1000 000
Soluble
Estable
- 55 %
III. MATERIALES Y PROCEDIMIENTO
III.1. Materiales
Materia prima
Bisulfito de sodio
Molino de martillos
Tamices
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Bandejas
Estufa
Balanza
III.2. Procedimiento
Extracción
La tecnología que se presenta es la diseñada para obtener a nivel
industrial el almidón de tubérculos, para ellos se deben seguir los
siguientes pasos:
Transporte, los tubérculos son transportados mediante fajas desde el
lugar de almacenamiento hasta la zona de lavado.
Lavado, en lugar de lavado también se realiza el pelado con la ayuda
de agua y superficies raspaduras.
Molino, los tubérculos son transportados por la faja transportadora a
un tolva desde la cual se dosifico al molino Super Rasp. En esta fase,
los tubérculos son radiados son rallados hasta convertirlo en una pasta
fina (crema). Los gránulos de almidón están encerrados en celdas de
celulosa, en este caso lo función del molino Super Rasp es la de abrir
estas celdas para liberar el almidón, siendo su eficiencia hasta de 80
%.
Extracción de almidón, la crema de tubérculos, es transvasada
mediante una bomba de lodos así los extractores, el cual utiliza la
fuerza centrífuga para separar el almidón de la celulosa (afrecho) esta
operación se realiza en varias etapas a fin de obtener mayor eficiencia.
Lavado y concentración, la lechada que viene que de los extractores
es recepcionada en un tanque, el cual se transvasa mediante una
bomba hacia lo hidrociclones para quitarles mayor cantidad de agua,
lavarlo y concentrarlo.
Eliminación de agua, el almidón es llevado a las centrifugas donde se
elimina gua hasta alcanzar un promedio de 38 % de humedad, en estas
condiciones el almidón es transportado mediante un gusano al secador
instantáneo Flash Dryer.
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Secado, en el secador instantáneo Flash Dryer, se somete almidón a
una corriente de aire caliente el cual al entrar en contacto se dispersa,
lográndose que el aire se sature de la humedad del almidón, luego el
aire saturado es arrastrado mediante un extractor de aire, que al pasar
por el ciclón separa el aire del almidón, quedando este con un
contenido de humedad comercial.
Envasado, previo al envasado se tomiza, luego se envasa, pesa y se
almacena.
Mediante este sistema, se puede obtener hasta 2.9 TM / día de
almidón, a partir de 20 TM de camote lográndose procesar 1200 kg/ h
con un consumo de agua de 7 l/kg. de camote.
El almidón nativo, sin modificación , encuentra amplio uso en la
agroindustria, pero cuando se destina en el procesamiento de algunos
alimentos, por ejemplo alimentos ácidos, puede sufrir modificaciones
que impidieran su uso industrial, tales como en alimentos que son
sometidos a procesos de pasteurización, esterilización, congelación,
descongelación, etc.,, además no se puede utilizar en productos fríos
por su baja solubilidad. Por todo ello, es necesario someterlo a
modificación para mejorar sus propiedades y se utilice en una
diversidad de productos agroindustriales.
Caracterización
Visualización de la estructura microscópica
Se preparó 100 ml de una suspensión de almidón al 1 % (m/v) en agua
destilada fría. Se colocó sobre una lámina porta objetos unas gotas de
suspensión y cubrirla con cuidado con lamilla cubre objeto (evitar la
inclusión de burbujas). Observamos al microscopio e identificamos el
origen de los gránulos de acuerdo al reporte bibliográficos. Y se realizó
repeticiones con todas las clases de almidón disponibles.
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IV. RESULTADOS
1. Evaluación del rendimiento
R1=782.96 x1003000
=26.099 %
R2=782.96 x1002515
=31.13 %
2. Visualización de la estructura microscópica
FIGURA 01: visualización
de la estructura de almidona partir de camote.
3. Extensibilidad lineal
Se determinó a través de papel milimetrado los siguientes valores: 10.25,
10.75 y 12.375 mm de los cuales se sacó una media igual a 11.125 mm.
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4. Hundimiento
% hundimiento=h1−h2h1
x 100
% hundimiento=3.4−2.73.4
x100=20.59 %
5. Temperatura de gelificación
T = 68 °C
6. Densimetría
V. DISCUSIÓN Y CONCLUCIONES
4.1 Discusión
VI. BIBLIOGRFIA
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