Informe Cereales

 

 

EXTRACCIÓN DE ALMIDÓN A PARTIR DE GRANOS ENTEROS DE CEREALES

Grimaldo Pinzón Yeirson1 Ortega Rodrigo2  Universidad de Cartagena

Resumen El almidón es la sustancia con la que las plantas almacenan su alimento en raíces, tubérculos, frutas y semillas. Pero no sólo es una importante reserva para las plantas, también para los seres humanos tiene una alta importancia energética, ya que proporciona gran parte de la energía que consumimos los humanos por vía de los alimentos. En este estudio se extrajo el almidón del arroz, uno de los cereales más importantes del mundo, el cual se extrajo de manera básica reduciendo el tamaño de partículas con un molino automatizado, se realizó un filtrado, lavado y decantado. El objetivo de esta práctica fue extraer el almidón de arroz con el fin de conocer e identificar las cantidades de almidón que dicho cereal posee. Palabras claves: extracción, almidón, arroz, cereales.

Introducción Los carbohidratos constituyen la principal fuente de energía en el mundo, intervienen en la construcción celular, con un valor energético de 4 kcal por gramo (Danone, 2003) y son el componente mayoritario de la dieta. Se obtienen por fotosíntesis y de ellos, el almidón es el más abundante (Aparicio, 2007). Este polisacárido aporta de las calorías consumidas por los humanos, entre el 70 y el 80%; se encuentra fundamentalmente en granos de cereales, tubérculos, hojas, semillas de leguminosas y frutas, variando su concentración con el estado de madurez de los mismos

Los almidones son importantes porque forman parte de nuestra dieta. En una dieta sana, la mayor parte de la energía se consigue a partir del almidón y las unidades de glucosa en que se hidroliza. El almidón es muy utilizado en la industria alimentaria, debido a la diversidad de propiedades funcionales específicas que posee, ningún otro ingrediente proporciona textura tan variada cantidad de alimentos como el almidón. (Salama,  A. 2005). El almidón está constituido por gránulos, cuya morfología, composición química y estructura supramolecular son características importantes que llegan a afectar tanto las propiedades funcionales

 

como su susceptibilidad al ataque enzimático (Manrique, 2006) se calcula que anualmente se extraen unos 60 millones de toneladas de almidón de una gran variedad de cultivos; cereales, raíces, tubérculos, frutos, para en una como asombrosa variedad de uso productos: agentes estabilizadores en sopas y alimentos congelados, revestimiento para comprimidos y como agente desintegrante, aglutinante, diluyente en la industria farmacéutica, como adhesivo, para el acabado de textiles, como materia prima para elaborar etanol y en algunos casos como agente de cohesión en el concreto, entre otros. FAO (Organización de alimentos y agricultura) Metodología Se Pesaron 100g de granos de arroz, estos se molieron en un molino eléctrico, posteriormente se pesó la harina resultante, esta harina se mezcló con agua a temperatura ambiente, homogenizando la mezcla de manera manual, con el fin de que no se formaran grumos. La mezcla se filtró para obtener la torta húmeda la cual se sometió a un proceso de secado por radiación. El filtrado obtenido anteriormente, se colocó en una probeta y agregándole agua hasta completar un volumen de un litro, con el fin de lograr una separación por decantación, este proceso se repitió por una segunda vez, hasta obtener el almidón húmedo, posteriormente se puso a secar.

Resultados Tabla 1. Variables Granos de arroz Harina obtenida Pérdida del proceso Torta húmeda Humedad de la torta Torta seca  Almidón Fuente: propia

Peso / Porcentaje 100 g 97.6 g 2.4 % 114 g 18.5 % 95.5 g 2.8g

En la tabla número 1 se puede observar que la torta seca tiene un peso ligeramente menos que la harina obtenida, esto puede obedecer a que en el proceso de filtrado parte de almidón se fue en el agua, el cual después del lavado, decantación y secado se recuperó 2.8g para un total entre torta seca y almidón de 97.8g, valor similar al de la harina obtenida o btenida después de la molienda, teniendo en cuenta además, que el proceso de secado pudo no ser adecuando lo que incrementó ligeramente el peso del resultado. Estudios demuestran que El arroz se encuentra constituido en promedio por un 77-89% por almidón. Este puede ser extraído por diferentes vías y presenta unas características que le brindan grandes oportunidades para su comercialización, como el reducido tamaño de sus gránulos y la amplia gama de contenido de amilosa entre variedades y especies. características lo hacenEstas ideal para su

 

comercialización en diversas industrias como la de alimentos, en donde es usado como aditivo, como mimético de grasa en helados, yogures, ensaladas, entre otros (Zhong et al, 2009; Zavareze et al,

subproductos obtenidos de materias que iban a ser desechadas.

2010). El almidón del arroz varía significativamente en su composición dependiendo del procedimiento de aislamiento, la fuente botánica y las condiciones climáticas y del suelo durante el desarrollo del grano (Juliano B. et al, 1994; Asaoka, et al 1985; Morrison et al, 1987).

1. Principales características fisicoquímicas del almidón

Conclusiones Se sabe que el almidón es muy utilizado en la industria alimenticia, química y farmacéutica Debido a que es utilizado como ingrediente funcional (espesante, estabilizante y gelificante), al finalizar el estudio y ver la gran cantidad de almidón que posee el arroz se concluye que es necesario buscar nuevas fuentes de extracción de almidón, teniendo en cuenta que la industria arrocera no le da el aprovechamiento adecuado, y su potencial uso agroalimentario, por lo que se hace necesario valorar los subproductos del proceso de trilla y pulido (arroz partido) para generar nuevas fuentes de ingreso mediante la obtención de productos con un valor adicional, ya que al ser procesados se ampliara la gama de

Cuestionario

SOLUBILIDAD EN AGUA FRÍA El almidón es un biopolímero poco soluble debido a que la amilosa y la amilopectina se unen mediante puentes de hidrógeno, formando una estructura compleja, altamente organizada, que presenta una gran estabilidad a las múltiples interacciones que existen con sus dos polisacáridos constituyentes, su solubilidad depende de la cantidad disponible de éstos polímeros en el medio Características fisicoquímicas y estructurales del almidón, a mayor tiempo de agitación mecánica, el almidón es más soluble en agua fría, debido a la Disminución de las zonas cristalinas, permitiendo que mayor cantidad de agua interaccione con el granulo.  Al aumentar paulatinamente la temperatura se produce el incremento gradual en la solubilidad PODER DE HINCHAMIENTO El poder de hinchamiento de los gránulos de almidón está relacionado directamente con el tamaño y el contenido de amilosa y amilopectina. Cuando losengránulos demoléculas almidón sede sumergen agua, las

 

agua se difunden, al interior del gránulo por lo que se hincha y cuando se calienta, se incrementa el volumen llegando el almidón a perder su cristalinidad y la amilosa puede ser lixiviada notablemente formando así un gel Con el incremento de la temperatura se produce una pérdida paulatina del orden molecular del almidón y tiene lugar un incremento de la energía cinética del sistema, facilitándose el ingreso de las moléculas de agua al interior del gránulo. Cuanto más alto es el contenido de amilosa, más bajo es el poder de hinchamiento y menor es la fuerza del gel para la misma Concentración de almidón GELATINIZACIÓN Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría sin embargo, cuando la suspensión se calienta empieza un proceso lento de absorción de agua en las zonas amorfas (amilosa), que son las menos organizadas y las más accesibles, ya que los puentes de ni hidrógenos no son tan numerosos, rígidos como en las áreas cristalinas (amilopectina). La temperatura de gelatinización depende de varios aspectos como es el porcentaje de amilosa, la forma del gránulo y el tamaño, por lo que cada almidón tiene un intervalo de gelatinización diferente, por ejemplo: para el almidón de maíz, la temperatura de gelatinización se

encuentra entre 62 - 72 °C, para el trigo entre 52 - 63 °C, para el sorgo entre 68.5 - 75 ºC y para la papa se encuentra entre 56 - 66 °C

2. Describir 5 productos que se puedan hacer a partir de almidón  

Plástico biodegradable hecho a base de almidón de maíz   Plástico de almidón de yuca   Plástico biodegradable producido con almidón extraído de la papa

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Galletas de almidón de yuca ricas galletas típicas del Ecuador, una merienda libre de gluten, que además de ser nutritivas, es súper rápida y fácil de hacer. Elaboradas principalmente con almidón de yuca, azúcar, yemas de huevo y leche.   Envases ecológicos ecológicos a partir de almidón de trigo envase para pescado fabricado en polipropileno y almidón de trigo, el cual será reciclable y biodegradable. El envase tendrá una estructura tipo sándwich de tres capas. Las dos exteriores serán de polipropileno, un plástico totalmente reciclable y muy eficaz como aislante ante la humedad. su interior alojará unaEn tercera capa se de

 

su versatilidad al permitir otorgar características a prácticamente todos los segmentos del mercado. Entre las aplicaciones más comunes se encuentran:

almidón obtenido del trigo. Esta tercera capa resulta clave en la composición del envase ya que por una parte constituye una eficaz barrera a los gases, de forma que garantiza una mayor duración del producto que contenga, y por otra es completamente biodegradable al disolverse en su totalidad en agua.   Con yuca y quinua fabrican alimentos libres de gluten Esta novedosa propuesta ofrece una alternativa a los productos hechos a base de almidón de maíz. Es ideal para  

las personas que no lo toleran. Panecillos tiernos de almidón de yuca y harina de arroz (sin levadura/gasificantes/gomas vegetales) En la dieta FODMAP los cereales como el trigo, espelta, centeno, avena o quínoa, están restringidos por contener fructosa, tanto en la simiente ya pelada (grano procesado) como en su versión refinada (almidones y harinas blancas) y están totalmente prohibidos los cereales integrales por contener altas cantidades de fructanos e inulina en el endospermo

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El Almidón Modificado es un aditivo ampliamente utilizado en la industria de alimentos por

  Bebidas con gas y sin gas   Polvos y concentrados para preparar bebidas   Pastillas, gomas de mascar y gomitas   Productos lácteos congelados   Galletas, pastas y pasteles   Mermeladas y conservas   Yogur   Harinas premezcladas para panificación   Industria química   Industria farmacéutica   Desde el punto de vista químico, el almidón es una mezcla de dos polisacáridos, la amilosa y la amilopectina. Tiene la facilidad de adquirir una conformación tridimensional helicoidal, en la que cada vuelta de hélice consta de seis moléculas de glucosa.

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3. ¿Cuáles son las principales fuentes de almidón en Colombia en la costa Caribe de Colombia? Las principales fuentes de almidón en Colombia son principalmente maíz, arroz, papa y yuca.

 

4. Describir lar principales características de la lignina, celulosa, hemicelulosa.   Lignina-Características generales

por un conjunto heterogéneo de polisacáridos, a su vez formados por un solo tipo de monosacáridos unidos por enlaces β que forman una

cadena lineal ramificada. Entre La lignina está formadadel poragua la de los extracción irreversible azúcares, creando compuestos aromáticos. Los polímeros de lignina son estructuras transconectadas con un peso molecular de 10.000 uma. La lignina representa el 30 % de los componentes del vegetal. Si se eliminan las celulosas, los carbohidratos, los azúcares, las sales inorgánicas y las proteínas, solo resta esa sustancia péptica que será preciso separar por medio de procesos químicos para obtener la pulpa

estos monosacáridos destacan más: la glucosa, la galactosa o la fructosa. Forma parte de las paredes de las células vegetales, recubriendo la superficie de las fibras de celulosa y permitiendo el enlace de pectina. La hemicelulosa se caracteriza por ser una molécula con ramificaciones, como lo es el ácido urónico, capaz de unirse a las otras moléculas mediante enlaces que constituyen la pared rígida que protege a la célula de la presión ejercida sobre esta por  el  el resto de las células que la rodean.

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Celulosa

La celulosa es un polímero de carácter estructural compuesto de un único tipo de monómero Forma la estructura de las paredes celulares de los vegetales y así les da una consistencia rígida e insoluble que presenta cientos y hasta miles de unidades de glucosa Más de la mitad de carbono que contienen los vegetales corresponde a la celulosa, y contribuyen así a la biomasa terrestre  

Las hemicelulosas son heteropolisacáridos formado