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INFORME DE LABORATORIO

GELATINIZACIN Y RETROGRADACIN DE ALMIDONES

PRESENTADO POR:

ANDRES MAURICIO SALAZAR ANDRADE 20112104363

MAUDI SORLEY MEDINA ORJUELA 20112105809

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE INGENIERA

INGENIERIA AGRICOLA

NEIVA - HUILA

2015

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Contenido INTRODUCCIN .................................................................................................................................. 3

1. OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 4

2. MARCO TEORICO ............................................................................................................................ 4

3. PROCEDIMIENTO ............................................................................................................................ 5

3.1 Preparacin de las muestras ........................................................................................................ 5

3.2 Gel ensayo E almidn de maz + cido ctrico 0.5M ................................................................. 8

3.3 Gel ensayo A almidn de maz puro ....................................................................................... 10

3.4 Gel ensayo B almidn de yuca (muestra patrn) .................................................................. 12

3.5 Gel ensayo C almidn de maz ms sacarosa (75g) ................................................................ 13

3.6 Gel ensayo D almidn de maz ms sacarosa (150 g) ............................................................ 15

3.7 Gelatinizacin del arroz (Determinacin del tiempo de coccin de una muestra de arroz

mediante la elaboracin de una curva de gelatinizacin por el mtodo de Ranghino). ............... 17

4. CLCULOS...................................................................................................................................... 19

5. RESULTADOS ................................................................................................................................. 19

6. ANLISIS ........................................................................................................................................ 20

7. CONCLUSIONES ............................................................................................................................. 21

8. BIBLIOGRAFA ............................................................................................................................... 22

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INTRODUCCIN

El almidn polisacrido vegetal, tiene procedencia en races, tubrculos y semillas

de las plantas. Tambin se encuentra presente en el endospermo de todos los

granos. Presenta el proceso de hidrolisis en el cual se transforma en glucosa la cual

proporciona energa para el metabolismo de los seres vivos. En la dieta humana

encontramos que el almidn proporciona 4 caloras/gramo.

Este polisacrido presenta forma granular, en el cual se contienen polmeros de

glucosa de cadena larga y son insolubles en el agua a temperaturas bajas. El

almidn Constituye del 70-80% de las caloras consumidas por los humanos en el

mundo. Se encuentra que los tamaos de los grnulos de almidn varan de 0.5 a

100 m. Los ms grandes estn presentes en la papa (15 a 100m) Lineback D.R.

(1984).y los ms pequeos en las especies de amaranto (0.8a2.5m) Paredes

Lopez, Barbara de la Rosa (1990).

El tamao de las partculas, incluyendo la distribucin de tamaos, es una de las

caractersticas que ms afectan las propiedades funcionales de los grnulos de

almidn. Se tiene que los grnulos pequeos tienen una mayor solubilidad en agua

y una alta capacidad de absorcin de agua. Shingal, R.S.; Kulkarni, P.R. (1988).

Se conoce como gelatinizacin el proceso en el cual el agua se absorbe lentamente

en las zonas intermicelares (espacios entre las hebras del micelio) amorfas que son

menos organizadas y las ms accesibles. Este proceso de gelatinizacin se inicia

al superar las temperaturas de 35C y alcanza su mxima expresin alrededor de

los 75C. A medida que se incrementa la temperatura las partculas de almidn

inician un hinchamiento, debido al aumento de absorcin de agua, lo cual hace que

directamente se aumente el volumen de las mismas. Este proceso continua hasta

que se pierde la estructura de las partculas de los amiloplastos, incurriendo en la

difraccin de los rayos x como la birrefringencia. En el presente informe se detallan

a fondo los cambios de volumen y tamao de las partculas de almidn, y adems

la retrogradacin de alimentos como tambin la gelatinizacin de almidones.

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1. OBJETIVOS

Reconocer algunos aspectos de los fenmenos de la gelatinizacin y

retrogradacin que presentan los almidones.

Evaluar y comparar las caractersticas de los geles obtenidos a partir de

diferentes almidones.

Identificar los efectos de la adicin de sustancias como la sacarosa y cidos

sobre la gelatinizacin y retrogradacin de los almidones.

Determinar el tiempo de coccin de una muestra de arroz.

2. MARCO TEORICO

La gelatinizacin es el proceso en el cual ocurre la ruptura de los enlaces de H entre

los polmeros de la cadena por temperatura, Absorcin de agua, hidratacin e

hinchamiento de las partculas de almidn, aumento de viscosidad y formacin de

pasta. La temperatura de inicio de la gelatinizacin depende de la variedad de

almidn y contenido de amilopectina y amilosa. La amilosa por su estructura lineal

forma geles ms consistentes. A mayor temperatura de cocimiento menor ser la

viscosidad del producto ya que los grnulos de mayor tamao adsorben ms agua.

Algunas sales pueden disminuir la Temperatura de gelatinizacin y aumentar el

hinchamiento del grano. El pH afecta la velocidad e intensidad del hinchamiento.

Menor a 5 o mayor a 7 reduce la temperatura de gelatinizacin. El proceso seguido

de la gelatinizacin es la gelificacion donde luego de enfriarse el gel producido del

aumento de la temperatura del almidn, las cadenas de amilasa se acercan, y se

forman nuevos puentes de H y una red tridimensional capaz de retener agua en su

interior. Su Consistencia no es estable.

La retrogradacin se define como la insolubilizacin y precipitacin espontanea de

las molculas de amilosa, debido a que sus cadenas lineales se orientan

paralelamente por puentes de hidrogeno. Cada almidn tiene una tendencia

diferente a la retrogradacin que est relacionada con su contenido de amilosa. Hay

dos rutas por las que se puede llevar a cabo la retrogradacin que dependen de la

concentracin y temperatura del sistema: - Rpida. Al calentar una solucin

concentrada de amilosa y se enfra rpidamente hasta temperatura ambiente, se

forma un gel rgido y reversible. - Lenta. Una solucin diluida, se vuelve opaca y

precipita cuando despus de calentarse, se deja enfriar lentamente hasta

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temperatura ambiente La retrogradacin est directamente relacionada con el

envejecimiento del pan, esto es porque durante el cocimiento del pan, parte de la

amilosa se difunde fuera del granulo y retrograda en el momento de su enfriamiento,

de tal manera que los restos de granulo (ahora ricos en amilopectina) se ven

rodeados por molculas del polmero lineal; se considera que el envejecimiento se

debe a la asociacin de cadenas de amilopectina dentro del granulo, despus de

haber perdido parte de amilosa.

3. PROCEDIMIENTO

3.1 Preparacin de las muestras Se realizan las respectivas medidas a los moldes en los que se depositara el

almidn luego de que se disuelva a temperaturas mayores a 35C.

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Posteriormente se pesan 60 gr del almidn (tanto en maz y yuca) para cada

ensayo a realizar en un vaso de precipitado donde los geles C, D y E presentan

adicin de sacarosa y cido ctrico.

Se le coloca al molde un reborde de cinta adhesiva de pulgadas de manera que

quedando el nivel de la pasta caliente (SOL) por encima por encima del borde

superior de este, conteniendo el gel producido mediante la disolucin del almidn

con agua y cido ctrico a una temperatura de 80C

En un vaso de precipitado, se humedece el almidn gradualmente con una pequea

cantidad de agua medida con probeta graduada y con un agitador se mezcla hasta

obtener una solucin homognea.

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La mezcla homognea se calienta agitando de modo continuo y suave hasta

alcanzar una temperatura de aproximadamente 80 C, para medir la temperatura de

la suspensin, el bulbo hmedo debe quedar totalmente sumergido en la pasta.

Luego se vierte el SOL al molde y se deja en reposo hasta alcanzar la temperatura

ambiente. Mida el porcentaje de curvatura del gel, empleando las ecuaciones 1, 2 y

3 mencionadas a continuacin.

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= 3 4 Ec. (1)

= 2 1 Ec. (2)

=

100 Ec. (3)

3.2 Gel ensayo E almidn de maz + cido ctrico 0.5M

1. Se toma una muestra a temperatura ambiente (27,9C) de la solucin de

almidn de maz (60g) y cido ctrico (600ml) y se lleva a una lmina para

observar en el microscopio. En la observacin encontramos los amiloplastos

en forma de grnulos.

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2. Luego se toma una muestra del SOL a los 60C teniendo en cuenta que la

solucin se encontraba a una temperatura de 24C y se observa de nuevo

en el microscopio. La temperatura era medida directamente por medio de

un termmetro de bulbo seco y el calentamiento de las muestras se

realizaba por medio de una estufa elctrica.

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3. Seguidamente se toma otra muestra del SOL a los 80C y se observa de

nuevo en el microscopio.

3.3 Gel ensayo A almidn de maz puro

1. Se disuelve los 60 gr de almidn de maz con un poco de agua, luego se agrega agua hasta completar los 600ml y as preparar la solucin. En este instante se toma una muestra y se agrega sobre una laminilla para su observacin en el microscopio.

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2. Posteriormente se lleva la solucin a la estufa, incrementando su temperatura hasta los 60 C, y se toma una muestra del SOL para hacer su respectiva observacin en el microscopio.

3. Se lleva la solucin hasta 80 C y se toma una muestra para observar en el

microscopio; en este punto la solucin se envasa en los recipientes para su posterior gelificacin.

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3.4 Gel ensayo B almidn de yuca (muestra patrn)

1. Se disuelve los 60 gr de almidn de maz con un poco de agua, luego se agrega agua hasta completar los 600ml y as preparar la solucin. En este instante se toma una muestra y se agrega sobre una laminilla para su observacin en el microscopio.

2. Posteriormente se lleva la solucin a la estufa, incrementando su

temperatura hasta los 60 C, y se toma una muestra del SOL para hacer su respectiva observacin en el microscopio.

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3. Se lleva la solucin hasta 80 C y se toma una muestra para observar en el microscopio; en este punto la solucin se envasa en los recipientes para su posterior gelificacin.

3.5 Gel ensayo C almidn de maz ms sacarosa (75g)

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1. Se disuelve los 60 gr de almidn de maz con un poco de agua, luego se agrega agua hasta completar los 600ml y as preparar la solucin. En este instante se toma una muestra y se agrega sobre una laminilla para su observacin en el microscopio.

2. Posteriormente se lleva la solucin a la estufa, incrementando su temperatura hasta los 60 C, y se toma una muestra del SOL para hacer su respectiva observacin en el microscopio.

3. Se lleva la solucin hasta 80 C y se toma una muestra para observar en el microscopio; en este punto la solucin se envasa en los recipientes para su posterior gelificacin.

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3.6 Gel ensayo D almidn de maz ms sacarosa (150 g)

1. Se disuelve los 60 gr de almidn de maz con un poco de agua, luego se agrega agua hasta completar los 600ml y as preparar la solucin. En este instante se toma una muestra y se agrega sobre una laminilla para su observacin en el microscopio.

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2. Posteriormente se lleva la solucin a la estufa, incrementando su temperatura hasta los 60 C, y se toma una muestra del SOL para hacer su respectiva observacin en el microscopio.

3. Se lleva la solucin hasta 80 C y se toma una muestra para observar en el microscopio; en este punto la solucin se envasa en los recipientes para su posterior gelificacin.

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3.7 Gelatinizacin del arroz (Determinacin del tiempo de coccin de una

muestra de arroz mediante la elaboracin de una curva de gelatinizacin por el

mtodo de Ranghino).

Se toman 275 ml de agua y se lleva a ebullicin fuerte. Agregue una muestra de 10

gramos de arroz. Al cabo de 15 minutos de coccin extraiga, con una cuchara

horadada previamente calentada en agua hirviendo, por lo menos 10 granos enteros

y dispngalos sobre una lmina de vidrio (placa cuadrada de 20 cm X 20 cm X 5

mm) eliminando los granos sobrantes de tal manera que queden exactamente 10.

Recubra con otra lmina de vidrio igual a la primera y comprima los granos de tal

manera que se pueda observar, por transparencia sobre un fondo negro, la

gelatinizacin de los grnulos de almidn.

Se consideran transformados solamente los granos que presenten aspecto

gelatinoso en toda su extensin, es decir, que no presenten ningn punto blancuzco

u opaco.

Para obtener el porcentaje de gelatinizacin correspondiente al tiempo de coccin,

se multiplica por 10 el nmero de granos gelatinizados.

A partir de la primera observacin, elabore una curva de gelatinizacin con

intervalos de un (1) minuto, hasta obtener por tres (3) veces consecutivas, un grado

de gelatinizacin del cien por ciento.

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Con los datos obtenidos elabore una curva de gelatinizacin, colocando en el eje de

ordenadas el porcentaje de granos gelatinizados y en el de las abscisas el tiempo

de coccin en minutos. Determine el tiempo de coccin de la muestra de arroz.

4. CLCULOS

= 2 1

= 97 58,3 = 38,7

= 3 4

= 74,5 15,7 = 58,8

=

100

=58,8 38,7

58,8 100 = 34,2

5. RESULTADOS

VASO L1 L2 L3 L4 LA LB %

CURVATURA

A 58,3 97 74,5 15,7 58,8 38,7 34,2

B 46,1 97 73,6 18,15 55,45 50,9 8,2

C 54,2 97 74,85 14,75 60,1 42,8 28,8

D 59,2 97 74,7 17,4 57,3 37,8 34,0

E 47,5 97 74,5 17,3 57,2 49,5 13,5

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6. ANLISIS

Para los procesos de gelatinizacin obtenidos en cada una de las muestras de los

geles encontramos que todos los grnulos de almidn perdieron su estructura al

superar los 60 C esto debido a que el proceso de absorcin de agua se acelera a

medida de que se incrementa la temperatura creando un hinchamiento de las

partculas de almidn.

En las muestras C y D se encuentra que la presencia de amiloplastos es reducida

en comparacin a las muestra patrn debido a que en presencia de una

concentracin de sacarosa esta acta como osmodeshidratante lo cual hace que

rompa las paredes del almidn y posteriormente degenere su estructura vindose

ms reducida la cantidad de almidones en las muestras. A medida que se

incrementa la temperatura el proceso de gelatinizacin se realiza a su vez de

manera acelerada ya que la sacarosa ayuda a la absorcin de agua y

posteriormente la perdida de estructura de los almidones.

El tamao de las partculas del almidn de maz son menores segn lo observado

en el microscopio con respecto al muestra patrn (almidn de yuca), absorbiendo

ms rpidamente el agua en la muestra B, y mayor gelatinizacin en la muestra A.

34,2

8,2

28,8

34

13,5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

A B C D E

% d

e cu

rvat

ura

del

gel

Muestra

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7. CONCLUSIONES

La temperatura de gelatinizacin del almidn de maz vara en el rango de

75-80 C, debido a que en este intervalo de temperatura se alcanza la

mxima expresin del proceso.

El contenido de amilosa se relaciona directamente con la temperatura de

gelatinizacin ya que al alcanzar los granos un hinchamineto irreversible

debido a la absorcin de agua, libera gran cantidad de amilosa y

posiblemente amilopectinas; generando una prdida de la estructura

cristalina del almidn y posteriormente disminuyendo su viscosidad.

La temperatura de gelatinizacin de los almidones se debe definir en un

intervalo especfico para cada almidn ya que los grnulos dentro del mismo

se hincharan y espesaran mezclas a temperaturas mnimamente distantes,

hinchndose antes los grnulos ms grandes que los grnulos mas

pequeos.

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8. BIBLIOGRAFA

[1] GRISWOLD, R. M. The experimental Study of foods: Hoghton Miffin,

Boston, 1962.

[2] SALFIELD, A. Prcticas de Ciencia de los alimentos. Acribia, 1977

[3] FENNEMA, O. Introduccin a la Ciencia de los alimentos. De Reverte,

1982

[4] FOX, B and CAMERON A. Food Science a Chemical Approach, Hodder

and Stoughton, London, 1977