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• jaime salinas

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ALMIDON I.

INTRODUCION

El almidón es el componente principal de los granos y un ingrediente común usado en la industria alimentaria. Los almidones son usados generalmente como espesantes y gelificantes. Sus propiedades dependen de las características físicas y químicas, tales como el tamaño medio y la distribución del gránulo, la relación amilosa/amilopectina y el contenido mineral, entre otros.

Las propiedades del almidón dependen del contenido de amilosa y amilopectina, de la fuente y los componentes de todo el almidón en sí. La gelatinización del almidón es una propiedad importante, porque indica un cambio en su estructura cristalina y en su funcionalidad. Existen varios métodos para determinar las propiedades del almidón, por ejemplo la gelatinización es posible determinarla mediante granulometría, calorimetría diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en inglés Differential Scanning Calorimetry), etc.

El desarrollo de la industria conlleva a la generación de residuos, así como al perfeccionamiento e implementación de nuevas técnicas o métodos para el aprovechamiento de los mismos. En el proceso productivo de los alimentos, además del producto deseado, se generan subproductos, residuos y productos fuera de norma. La industria del almidón es vasta y tiene muchas aplicaciones, como alimentos, química, petrolera, entre otras. El almidón es un conocido polisacárido formado por cadenas de amilosa y amilopectina, es posible obtenerlo de diversas fuentes agrícolas como las legumbres (frijoles, chícharos, habas, etc), cereales (maíz, trigo, arroz, etc) y de tubérculos (yuca y papa); además es la principal fuente de energía del cuerpo humano.

II.

OJETIVOS  Conocer la importancia de un almidón y su uso en la vida diaria como aplicación biotecnológica.  Dar conocer su clasificación, su fisicoquímico y el proceso de extracción del almidón.

III.

MARCO TEORICO

3.1. DEFINICIÓN DEL ALMIDÓN El almidón es la sustancia con la que las plantas almacenan su alimento en raíces (yuca), tubérculos (papa), frutas y semillas (cereales). Pero, no sólo es una importante reserva para las plantas, también para los seres humanos tiene una alta importancia energética, proporciona gran parte de la energía que consumimos los humanos por vía de los alimentos. El almidón se diferencia de los demás hidratos de carbono presentes en la naturaleza en que se presenta como un conjunto de gránulos o partículas. Estos gránulos son relativamente densos e insolubles en agua fría, aunque pueden dar lugar a suspensiones cuando se dispersan en el agua. Suspensiones que pueden variar en sus propiedades en función de su origen. Desde el punto de vista químico el almidón es un polisacárido, el resultado de unir moléculas de glucosa formando largas cadenas, aunque pueden aparecer otros constituyentes en cantidades mínimas. El almidón es una sustancia que se obtiene exclusivamente de los vegetales que lo sintetizan a partir del dióxido de carbono que toman de la atmósfera y del agua que toman del suelo. En el proceso se absorbe la energía del sol y se almacena en forma de glucosa y uniones entre estas moléculas para formar las largas cadenas del almidón, que pueden llegar a tener hasta 2000 o 3000 unidades de glucosa. (Nelson & Cox .2008) El almidón está realmente formado por una mezcla de dos sustancias, amilosa y amilopectina, que sólo difieren en su estructura: la forma en la que se unen las unidades de glucosa entre si para formar las cadenas. Pero esto es determinante para sus propiedades. Así, la amilasa es soluble en agua y más fácilmente hidrolizable que la amilopectina (es más fácil romper su cadena para liberar las moléculas de glucosa). 3.2. ESTRUCTURA DEL ALMIDÓN Amilosa y amilopectina En su definición se aclara que son polímeros es decir macromoléculas que están formadas por muchas moléculas de glucosa (C6H10O5) n. Estas macromoléculas se encuentran bajo dos formas una lineal que es la amilosa la más pequeña y otra ramificada que es la amilopectina (véase la Figura 1. y Figura 2). Es decir, el almidón no es solo un polisacárido, más bien es la mezcla de dos. El

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contenido de amilosa y amilopectina depende de la especie proveniente como se muestra en la Cuadro 1. Como se puede observar en la Figura 1. la amilosa es una cadena lineal, aunque se dice que algunas veces se comporta como la amilopectina, debido a moléculas que se modifican. El peso molecular de esta estructura oscila de una orden de un millón y su porcentaje en almidones se encuentra entre 15% y 20%, su estructura es helicoidal no ramificada, responsable del color que adquiere con el yodo (coloración azul).

Cuadro1. Ejemplo de porcentajes de amilosa y amilopectina Tipo de almidón

Contenido de amilosa

Contenido de amilopectina

Almidón de papa

20%

80%

Almidón de maíz

24%

76%

Almidón de trigo

25%

75%

Almidón de yuca (tapioca)

16%

84%

Almidón de arroz

19%

81%

Fuente: REPAMAR (2000)

Figura 1. Estructura de Amilosa Fuente: REPAMAR (2000)

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La Figura 2. Corresponde a la amilopectina que se encuentra entre un 80 y 85% en el almidón, consiste en cadenas bien ramificadas apareciendo cantidades elevadas de glucosas, dando como resultado un peso molecular entre 10 millones y 500 millones. Estas cadenas son las responsables de coloración roja en presencia de yodo porque no se enrollan efectivamente. “Cada cadena está compuesta de 24-30 residuos de glucosa. Los residuos de la glucosa están unidos por enlaces 1-4 en las cadenas y por enlaces 1-6 en los puntos de ramificación”. (Granner, Martín, Mayes & Rodwell, 1986).

Figura 2. Estructura de Amilopectina Fuente: REPAMAR (2000)

Los porcentajes de amilosa y amilopectina tienen su significado cuando se presentan de manera individual; donde “la amilosa posee características de gelificación y la amilopectica de viscosidad”. El almidón se encuentra en las células de manera de estructuras discretas como gránulos, teniendo un tamaño entre 2 y 100 micras, dependiendo del origen. Suelen tener forma redondeada, pero aparecen unos de forma alargada o irregular.

3.3. MATERIA PRIMA Se le llama materias primas a la materia extraída de la naturaleza y que se transforma para elaborar materiales que más tarde se convertirán en bienes de consumo.

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Son "recursos que el sector secundario transforma en productos elaborados dispuestos para el consumo o semielaborados que otras actividades de ese sector acabarán de transformar para que sean aptas para el mismo". Como recursos se entienden aquellos factores de producción que ofrece la naturaleza, conviene diferenciarlo del de materia prima, que ya se supone que es un bien disponible en el mercado para que una actividad económica lo transforme. De esta manera, cabría decir que las materias primas son el resultado de la explotación económica de los recursos. Explotación que consiste en la extracción: se diferencian dos tipos de materias primas: las que se obtienen a partir de los recursos naturales, que son las que el hombre extrae directamente de la naturaleza, por ejemplo mediante la minería, y las que requieren de la intervención del hombre en la naturaleza actúa como un claro condicionante: hay zonas o países en lo que existen esos recursos o las condiciones para producirlos y hay otras en los que no se dan. 3.3.1.

Almidón como materia prima

La importancia del almidón en la industria de alimentos consiste en que constituye una excelente materia prima para modificar la textura y consistencia de los alimentos. Los alimentos con almidón son la principal fuente de carbohidratos, suficiente para que nos de la energía necesaria para el cuerpo. Entre los principales ejemplos son:  Pan  Arroz  Pasta  Cereales  Papas  Maíz  Leche  Cebada  Avena 3.4. CLASIFICACIÓN DE LOS ALMIDONES.

Entre los tipos de almidones tenemos: Almidones nativos y modificados, los cuales se subdividen en diferentes tipos como los que se observan en la Figura 3.

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Figura 3. Diagrama de algunos tipos de almidón 3.4.1.

Almidones modificados

Son aquellos que son degradados intencionalmente por la acción de agentes oxidantes, ácidos o enzimas; esto se realiza para obtener almidones con características mejoradas y evitar procesamiento o el uso de otros componentes en la industria. Entre estos podemos mencionar los almidones esterificados o eterificados; y algunos que son identificados como aditivos según (Codex Alimentarius, 1995).

a. Almidón acetilado oxidado (1451) b. Almidón blanqueado (1403) c. Almidones tratados con enzimas (1405) d. Almidón hidroxipropílico (1440) e. Almidón oxidado (1404) f. Almidón tratado con álcalis (1402) g. Almidón tratado con ácido (1401)

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3.4.2.

Almidones Naturales

Los ya mencionados, provenientes de especies vegetales, y usados sin cambiar ninguna de sus características después de la extracción. Las propiedades tecnológicas del almidón natural dependen mucho del origen, y de la relación amilosa/amilopectina, tanto cuando forma parte de un material complejo (harina) como cuando se utiliza purificado, lo cual es muy frecuente. Así, el almidón del maíz produce geles claros y cohesivos, mientras que el almidón de arroz forma geles opacos. El almidón de papa (conocido genéricamente como "fécula") y el de yuca (tapioca) se hidratan muy fácilmente, dando dispersiones muy viscosas, pero en cambio no producen geles resistentes. (Calvo, 2012)

a) Almidón de maíz El almidón de maíz provee propiedades funcionales especiales que se encuentran a la orden del día, mejora además, los procesos de producción de alimentos; como en la panificación; también es materia prima en la elaboración de postres, tortas, flanes, cremas y sopas. Aporta propiedades espesantes y da cuerpo a rellenos de panificación, salsas, aderezos para ensaladas. En las operaciones de manejo industrial de pastas, se emplea como recubrimiento de las mismas para evitar que se peguen. (Glucovil, 2013). El almidón de maíz es nativo presenta características de baja humedad y por lo general se utiliza como aditivo alimenticio donde la humedad es crítica como premezclas, deshidratados garantizando así la cognservación de los mismos y el estado del producto o como aditivo antiapelmazamiento en sólidos granulares.

b) Almidón de papa El almidón llamado también fécula de papa, se obtiene mediante la extracción del carbohidrato de la papa, en el cual se elimina la fibra mediante lavados con agua, posteriormente se aplica un secado cuidadoso, mismo que le permite mantener sus propiedades funcionales. Suele ser utilizado como aditivo en la industria de alimentos como en los cárnicos.

c) Almidón de yuca El almidón de yuca es uno de los más usados en la industria junto con el almidón de maíz y papa. Posee una gran proporción de amilosa, en comparación con otras fuentes de almidón, hace de este un importante cultivo industrial además de ser un cultivo alimenticio rico en calorías; se usa principalmente sin modificar, es decir como almidón nativo, pero también es usado modificado con diferentes tratamientos para mejorar sus propiedades de consistencia, viscosidad, estabilidad a cambios del pH y temperatura de gelificación.

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d) Almidón de trigo La producción de almidón de trigo es competitiva con respecto al de maíz por el alto valor de elaboración de subproducto como el gluten. El grano de trigo está compuesto por un 70% de almidón el hidrato de carbono complejo “amilopectina” y conteniendo además un 30% de amilosa. Para que este almidón sea usado en el sector industrial e industria de alimentos, requiere un elevado costo en su forma natural sin modificar, sin embargo tiene su uso en especial en la industria de papel, donde es usado como adhesivo de superficie y para manufactura de cartón corrugado.

e) Almidón de arroz El almidón de arroz es muy usado ya que presenta propiedades similares a otros almidones usados en la industria; sin embargo el nivel de producción es bien limitado debido al alto costo que requiere su producción en comparación con otros almidones, y tomando en cuenta que es un alimento usado también en otras comidas o preparaciones. Los principales usos que posee este almidón son para la industria cosmética en la elaboración de polvos, para almidonar en lavanderías y para elaboración de postres.

f) Almidón de plátano y banano •

Almidón de plátano: Se encuentra cerca de un 70% de almidón en el plátano. El proceso de extracción es similar a los otros almidones. Su estado de maduración para la extracción del almidón se debe realizar en estado inmaduro. Este polisacárido tiene variadas y numerosas aplicaciones en diferentes industrias, entre las cuales se pueden mencionar: papel, textil, farmacéutica, adhesivos y alimentos. En esta última, se utiliza como texturizante, espesante, estabilizador, gelificante

o para la

elaboración de recubrimientos comestibles (Alzate, Marin & Mazzeo, 2008).

•

Almidón de banano: el banano en su estado verde contiene una elevada cantidad de almidón en su composición, la cual es comparable con otros almidones provenientes de fuentes como maíz, yuca y papa, según estudios que se han realizados con respecto a este tipo de almidón. El almidón de banano ha sido catalogado de calidad intermedia entre aquellos provenientes de cereales y los de tubérculos. A pesar de su semejanza en cuanto a composición, los almidones comerciales provenientes de trigo, maíz, yuca o papa se comportan en forma diferente a pesar de que se haya utilizado el mismo proceso en su preparación algunos casos;

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este hecho obliga a ensayar las características del almidón de banano para cada aplicación específica (Mendez, 2010).

• 3.5. PROPIEDADES DE LOS ALMIDONES Tiene sus características principales (Potter, 1973) No son dulces sino neutros. 1. No se disuelven fácilmente en agua fría. 2. Forman pastas y geles en agua caliente. 3. Proporcionan una fuente energética de reserva en las plantas y en la nutrición. 4. Están presentes en semillas y tubérculos en forma de gránulos característicos del almidón. 5. Por su viscosidad se emplea para espesar alimentos. 6. Sus geles se emplean en postres. 7. Sus geles pueden ser modificados por azucares y/o ácidos. 8. Sus pastas y geles pueden retrogradarse en su forma insoluble al envejecer o congelarse, lo cual causa defectos en los alimentos que los contienen. 9. El desdoblamiento parcial de los alimentos produce dextrinas. 10. Puede aumentar la estabilidad. 11. Aumentan la capacidad para unir agua en condiciones frías y en condiciones calientes y reducen costos 12. Mejoran las características de rebanado.

Los almidones poseen propiedades funcionales muy importantes, tanto para la industria como para su extracción, que deben ser tomadas en cuenta. Se hace una comparación de las diferentes propiedades funcionales de algunos almidones utilizados a nivel industrial retomado de (Claudio, García & Hernández, 2005) en el Cuadro 2.

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Cuadro 2. Propiedades funcionales de los diferentes almidones Propiedad

Fécula de papa

Almidón de maíz

Maíz waxy

Almidón de trigo

Fécula de tapioca

Color

Blanco

Amarillento

Amarillento

Amarillento

Blanco

Tamaño de partícula µm

5-100

2-30

3-26

1-46

4-35

Humedad %

18-20

11-13

11-13

11-13

13-15

Fósforo, %

0.08

0.02

0.01

0.06

0.01

Proteína, %

0.1

0.35

0.25

0.4

0.1

Grasa, %

0.05

0.8

0.2

0.9

0.1

Amilosa, %

20

27

-

28

17

Transparencia

Muy claro

Opaco

Claro

Opaco

Claro

Retrogradación

Media

Alta

Muy baja

Alta

Baja

Resistencia mecánica

Mediabaja

Media

Baja

Media

Baja

Textura

Larga

Corta

Larga

Corta

Larga

Temp. °C de 58-65 75-80 65-70 80-85 Gelatinización Pico de viscosidad 800-2000 200-800 400-800 100-300 (cp) Fuente: CLAUDIO, GARCÍA & HERNÁNDEZ, (2005) 3.5.1.

60-65 300-1000

PARÁMETRO

Es un número que resume la gran cantidad de datos que pueden derivarse del estudio de una variable estadística. El cálculo de este número está bien definido, usualmente mediante una fórmula aritmética obtenida a partir de datos de la población.

3.6.EQUIPOS Tipos de maquinaria para procesamiento de almidón, entre los que destacan el secador flash, secador/enfriador spiral flash y el secador/enfriador de doble eje de palas. En función del producto y el proceso del cliente, aplicará un equipo u otro

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SECADOR FLASH

Los secadores instantáneos o flash son utilizados para secar solidos de baja humedad o solidos difíciles de manejar por formar partículas muy pequeñas o ser muy pegajosos en forma seca (proteínas y almidón). En un secador instantáneo el material solido que se va a secar se alimenta conjuntamente con aire caliente a un ducto, a través del cual el sólido viaja y se seca por acción del aire. Al final del ducto la corriente de aire-solido se separa por acción de un ciclón. Parte de la corriente es recirculada para secar las partículas grandes que son más difíciles de secar. Si debido a su tamaño las partículas de la alimentación no pueden ser transportadas por el secador, el secador puede incorporar un molino desintegrador a la entrada del ducto de secado. -

Procesos: Secar, tostar o calcinar. También se puede utilizar como enfriador y transporte neumático. Aplicaciones: Productos a granel no excesivamente adherentes, principalmente cristales finos o pulvurulentos pero también adecuado para fibras y lodos. Ventajas: Tratamiento cuidadoso del producto, elevada velocidad de evaporación, reducida superficie de ocupación.

Figura 4. Secador de flash

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SECADOR/ENFRIADOR SPIRAL FLASH/ SECADORES SPIRAL FLASH

El Spiral Flash Dryer desarrollado por Torftech es un secadero convectivo altamente eficiente que une las ventajas de un Secadero Flash a las de un Lecho Fluido. El breve tiempo de permanencia y la elevada turbulencia aseguran un tratamiento cuidadoso del producto, unido a una alta velocidad de evaporación. Además, la elevada velocidad de transferencia de calor y masa permite fabricar unidades

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excepcionalmente compactas. Otras características del Spiral Flash dryer son la total ausencia de piezas en movimiento, facilidad de mantenimiento, exactitud en el control de proceso y buena eficiencia térmica también con productos heterogéneos. -

Procesos: Secar, enfriar o tostar. Aplicaciones: Productos a granel desde pulvurulentos a fibrosos, lodos, tortas de filtro, etc... Ventajas: Tratemiento cuidadoso del producto, total ausencia de piezas en movimiento, bajo volumen de ocupación, facilidad de mantenimiento y exactitud en el control de proceso. Buena eficiencia térmica también con productos heterogéneos.

Figura 5. Secadores spiral flash

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EL SECADOR/ENFRIADOR DE DOBLE EJE DE PALAS

El secadero/enfriador de doble eje de palas de Royal GMF-Gouda es una máquina que tiene mucho que ofrecer a casi todo tipo de materiales. ¿Secar o enfriar? La transmisión térmica indirecta en continuo que tiene lugar en el interior del secadero de palas permite producir un producto de calidad con una eficiencia sorprendente y unos costes de mantenimiento mínimos. ¿Materiales pulverulentos, granulados o pastosos? El secadero de doble eje de palas está construido para tratar cualquier producto con el máximo cuidado - hasta incluso materiales tóxicos.

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Ventajas Muy alta eficiencia térmica Calidad de producto final muy homogénea gracias a un excelente control de la temperatura Diseño compacto, seguro y duradero

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Figura 6. El secador/enfriador de doble eje de palas

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GRANULADORES

El Mezclador/Granulador de doble eje de palas Ingetecsa es un equipo diseñado a medida. Se trata de un aparato robusto y de bajo mantenimiento para trabajo en contínuo, que permite generar gránulos de entre 1,5 y 4mm y cuyas capacidades van desde los 5m3/h hasta los 200m3/h. Para casos especiales se pueden fabricar de mayor tamaño. Al estar hecho a medida, el Mezclador granulador Ingetecsa se adecúa a las características y necesidades de cada cliente y producto. Entre las muchas adaptaciones de nuestros equipos destacan las cunas calefactadas o enfriadas, la inclusión de toberas de pulverización, las ejecuciones estancas o los detalles de diseño para reducir mantenimiento.

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Procesos: Mezclar y/o granular. Aplicaciones: Mezcla de productos de reologías distintas, sobre todo cuando son de manejo difícil. Mezcla de solido con líquido, recirculación de producto seco para mezclar con pastas o lodos, impregnación, etc. Ventajas:

Las palas pueden ser de fundición, enteramente intercambiables. En estos casos cada eje tiene dos dobles espirales, lo que aumenta notablemente la mezcla radial. Las palas pueden equiparse con cuchillas de sacrificio cargadas con carburo de tungsteno. El accionamiento suele realizarse con un reductor con dos ejes de salida para eliminar el engranaje de sincronismo, que genera mayor mantenimiento. Los pasos de ejes a través de la carcasa pueden ser simplemente mediante retén, pero también con estopada, barrido con aire comprimido o N2, sello líquido…

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Adaptable a las necesidades del proceso y producto del cliente. Se pueden incluir toberas de pulverización de aglutinante, perfumes o aditivos en general. Las cunas pueden ser calefactadas o enfriadas con un óptimo factor de transferencia gracias a nuestra vasta experiencia en procesos térmicos. En caso de que el proceso lo requiera, se fabrican mezcladores/ granuladores estancos

Figura 7. Granuladores

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VÁLVULAS ROTATIVAS AUTOLIMPIANTES

Las válvulas rotativas de Ingetecsa son equipos robustos especialmente indicados para manejar productos de reología difícil. El diseño se adapta a las propiedades de cada producto. Entre nuestras válvulas rotativas de bajo mantenimiento para aplicaciones especiales destacan las alveolares con escarbador (vaciador de alvéolos), apropiadas para productos adherentes o pastosos. Habitualmente nuestras válvulas se utilizan para diferencias de presión de hasta 60 mbar, temperaturas de producto hasta 250°C y caudales hasta 300 m3/h. Los materiales, cierres de eje y otros detalles constructivos son adaptables a los requerimientos especiales de cada aplicación.

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Procesos: Dosificar, estanqueizar Aplicaciones: Minerales, arcillas, almidones, principios activos, abonos, pulpas y fibras, fosfatos, lodos, sales, intermedios farmaceuticos... Ventajas: Equipos robustos especialmente indicado para manejar productos de reología difícil. El diseño se adapta a las propiedades de cada producto.

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Figura 8. Válvulas Rotativas Autolimpiantes

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SECADORES DE RODILLO

El secadero de rodillo Royal GMF Gouda se utiliza para el secado de pastas, lodos y suspensiones. El líquido a secar es aplicado sobre uno o dos rodillos calentados interiormente por vapor. En el giro del rodillo el producto se seca en forma de película fina y es finalmente separado por una cuchilla. Secadero muy compacto de alta eficiencia térmica. Permite un control muy exacto del proceso. El tiempo de permanencia habitual es inferior a 1 minuto. Solución alternativa y económica a los atomizadores para producciones pequeñas y medianas. Royal GMF Gouda es líder mundial en la fabricación de rodillos de secado y puede ofrecer soluciones totalmente a medida.

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Ventajas Alta eficiencia térmica Máxima estabilidad, extensa y continuada vida útil Diseño de acuerdo con las normas higiénicas más exigentes Múltiples versiones en respuesta a los requisitos de aplicaciones

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Figura 9. Secadores de Rodillo

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ENFRIADOR MULTICÁMARA

El enfriador multicámara consiste en un tambor rotativo dividido en cámaras longitudinales, envueltas por una camisa. Por el interior de las cámaras circula el producto a tratar, y por el exterior de los sectores y entre la camisa exterior circula el agua de enfriamiento. El enfriador multicámara de Ingetecsa es un equipo capaz de enfriar grandes caudales y de manejar temperaturas hasta 1000ºC. Admite grandes saltos térmicos y absorbe fluctuaciones en caudal y propiedades de producto. Se trata de un tambor rotativo subdividido en secciones de circulación de producto rodeadas de una cámara de agua. La rotación transporta el producto y cucharea el agua en película delgada sobre las paredes de las cámaras. Gracias al sofisticado sistema de conducción del agua y al diseño de las cámaras de producto, el requerimiento de materiales refractarios es mínimo. El enfriamiento se realiza por agua a presión atmosférica. El sistema admite inertización. -

Aplicaciones Productos a granel fluidos de granulometría muy dispar. Indicado para productos muy finos o para aquellos que requieran una atmósfera inerte. Ejemplos: Sosa cáustica, fluoruro de aluminio, carbonatos, cenizas, escorias, sales de fundición, calcine de zinc, óxido de titanio, óxido de hierro, Minerales, arcillas, lodos, etc

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Figura 10. Enfriador de Multicamara

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SECADORES DE BANDA

Es depositado sobre una cinta de transporte perforada que lo vehicula a través del túnel de secado, en cuyo interior los gases atraviesan tanto la banda de transporte como la capa de producto. La división en módulos diferenciados permite ajustar caudales, temperatura y humedad de los gases de secado, optimizar la velocidad de la cinta y el consumo del equipo. Los secaderos de banda Ingetecsa se caracterizan por la ausencia de zonas muertas y la total accesibilidad para mantenimiento y limpieza. Múltiples tipos de banda, sistemas de limpieza y alimentación, etc. nos permiten ofrecer soluciones muy individualizadas. Nuestros equipos tienen una muy buena eficiencia térmica gracias a la recirculación interna de vahos. El secadero se puede subdividir en múltiples zonas climáticas, regulables individualmente, de forma que se logra un perfecto control de los perfiles de calentamiento y velocidad de secado del producto. -

Aplicaciones: Productos granulados no fluidificables que exijan un tratamiento mecánico y térmico especialmente cuidadoso o que necesiten tiempos de permanencia largos.

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Tipos de secadores de Banda: Secadero monobanda y Secadero multinivel.

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Figura 11. Secadores de Banda -

LECHO FLUIDO

Es el aporte de energía y la fluidificación se realizan mediante gas fluyendo en corriente cruzada. El gas de secado/enfriamiento fluye en sentido ascendente a través de una parrilla o chapa perforada de homogeneización y “fluidifica” el producto granular que cae sobre esta. Las partículas flotan sobre un cojín de aire, el producto se comporta como un líquido en ebullición. Los Lechos Fluidos estáticos de Ingetecsa están diseñados para proporcionar elevados rendimientos de evaporación con tiempos de permanencia relativamente cortos, un tratamiento mecánico sumamente cuidadoso por ausencia de piezas en movimiento y de roce entre partículas y una alta flexibilidad. Al ser diseñados a medida, nuestros lechos fluidos permiten gran variedad de configuraciones y combinaciones con otros equipos. En función de las necesidades del cliente, se pueden fabricar estancos, expandidos, autovaciantes, ATEX, aptos para recuperación de solventes, con intercambiadores interiores, con múltiples zonas y etapas o con áreas de secado y enfriamiento en un mismo aparato entre otras adaptaciones.

-Aplicaciones: Productos a granel fluidos, desde polvos finos hasta grano grueso o fibras cortas, que requieren un tiempo de permanencia mediano a corto.

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Figura 12. Lecho fluido

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SECADORES DE HAZ TUBULAR

Es un tambor rotativo equipado interiormente con un paquete de tubos calentados por vapor o aceite térmico, de modo que no es necesaria circulación de gases calientes. El diseño del tambor de haz tubular de Ingetecsa ofrece grandes superficies interiores de secado y un excelente factor de transferencia entre el fluido térmico y el producto. La gran ventaja frente a los tambores rotativos convencionales consiste en el hecho de que es indirecto y no utiliza gases calientes. Los vahos que salen del secadero son casi en su totalidad el agua evaporada del producto. Esto reduce enormemente el caudal de vahos y, por tanto, los equipos de depuración de gases. Este aspecto es mucho más importante cuando se está tratando con productos que desprenden olores o componentes nocivos, y requieren un tratamiento de gases costoso. -

Aplicaciones: Productos a granel desde pulverulentos a fibrosos, lodos, minerales especiales, tortas de filtro, etc

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Figura 13. Secadores de haz Tubular

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VISES

Ofrecemos soluciones a productos o procesos complejos para los que los visinfines de transporte convencionales no son aptos. Nuestros vises son especialmente indicados para procesos que requieran tratamiento térmico. La experiencia ganada manejando sólidos de todo tipo en nuestros secaderos y enfriadores nos ha permitido desarrollar también la línea de desterronadores Ingetecsa. Éstos están diseñados para eliminar los apelmazamientos y aglomeraciones generados en cierto tipo de productos y procesos y reducirlos en un producto de más fácil manejo pero sin llegar a molerlos. -

Diseñado Combinan robustez y facilidad de mantenimiento con capacidad para manejar productos de reología difícil. Indicados para procesos de tratamiento térmico.

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-

Características  Realizamos visinfines de enfriamiento o calentamiento con un óptimo factor de transferencia.  Realizamos disgregadores de productos, necesarios en la salida de filtro prensa o equipos similares.  Los tamaños normalizados van desde el DN-125 hasta DN-900, además de tamaños especiales a requerimiento.  Los pasos de ejes a través de la carcasa pueden ser simplemente mediante retén, pero también con estopada, barrido con aire comprimido o N2, sello líquido.  Los rodamientos son siempre exteriores y separados de la carcasa, para minimizar el riesgo de contaminación cruzada y el mantenimiento.  El accionamiento puede ser por motorreductor de eje hueco, o con transmisión por acoplamiento elástico.

Figura 14. Vises

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3.7. EXTRACCIÓN DE ALMIDONES

La extracción del almidón puede realizarse a nivel artesanal y también a un nivel más tecnificado y a mayor y menor escala, dependiendo de cada empresa; sin embargo el proceso suele ser el mismo, con la diferencia de los volúmenes de procesamientos.

Existen diferentes métodos de extracción de almidón ya sea proveniente de maíz, trigo, yuca, papa o plátano. Los principales y más generales son: El método seco y el método húmedo. Estos métodos son bastante simples para extracción de almidón de yuca, papa o plátano y un poco más sencillos que los de cereales y el maíz. Método seco y húmedo adaptado de (Alzate, Marin & Mazzeo, 2008).

Método seco: Consiste básicamente en la molienda del fruto después de secado, obteniendo de este proceso harina, para su posterior tamizado y así obtener el almidón. Tomando cuenta las operaciones pequeñas que se llevan a cabo de manera intermedia de los procesos anteriores para facilitar el desarrollo del método y obtener un producto final de calidad y con características que sean deseables en el almidón.

Figura 15. Diagrama de proceso de extracción de almidón por método seco

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Método húmedo: Este método consiste en la trituración o reducción de tamaño del guineo y retirar en medio liquido aquellos componentes de la pulpa que son relativamente más grandes, como la fibra y proteína, posteriormente, se facilita la eliminación del agua por decantación y se lava el material sedimentado para eliminar las ultimas fracciones diferentes del almidón y finalmente someter al almidón purificado a secado.

Figura 16. Diagrama de proceso de extracción de almidón por método húmedo

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3.7.1.

Descripción de algunas operaciones

Operaciones



Secado o deshidratado

El secado es una operación unitaria de transferencia de masa donde la cantidad de agua o humedad contenida en los alimentos, se elimina por evaporación hacia la fase gaseosa. Y cualquiera que sea el método de secado empleado, el secado o deshidratado de un alimento consta de dos etapas muy importantes:

1. La introducción del calor al alimento 2. La extracción de humedad del alimento El secado debe realizarse a temperaturas menores de 50 °C ya que a temperaturas mayores se pueden producir alteraciones en las proteínas de los alimentos. El Guineo Majoncho debe secar por un método que no lleve demasiado tiempo ni eleve esa temperatura de secado; ya que este fruto puede oxidarse fácilmente debido a la cantidad de oxígeno a la que está expuesta. Se puede realizar en secador de bandejas o secador solar, cuidando que la temperatura sea constante de 40°C para este fruto.



Maceración (para método húmedo)

Luego de llevar a cabo operaciones de lavado, pesado, desinfectado y rebanado o corte en lascas, se puede efectuar la operación de maceración, la cual consiste en un proceso de extracción solidoliquido donde se humedecen las lascas de guineo con un agente extractante que para este caso es agua, la cual ayudara a ablandar las lascas, luego se minimiza el tamaño de las partículas con ayuda de una trituradora, molino de discos o cuchillas.

•

Tamizado (colado, cribado o cernido)

Es un método físico que tiene como objetivo principal el separar mezclas como dos solidos separando dos partículas de tamaños diferentes. Consiste en pasar la harina (método seco) obtenida en los procesos por un tamiz estandarizado y así obtener tamaños de partículas diferentes Ing. Mayer Ascon Dionicio

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donde se podrá verificar el almidón. El tamaño de una partícula dependerá de las dimensiones que tenga por lo que la harina que se obtenga debe ser muy fina para la elección adecuada del tamiz, ya que existen diferentes tamices con mallas que son útiles para algunos productos y para otros no, como los que se pueden observar en el Cuadro 3. el cual está caracterizado para polvos del área de alimentos.

Cuadro 3. Términos recomendados por la Farmacopea Británica en partículas en forma de polvo No más del 40% pasa la

Tamaños de partícula

Pasan la Malla

Gruesos (coarse)

10

44

Moderadamente gruesos

22

60

Moderadamente finos

44

85

Finos

85

Muy finos

120

Malla

Fuente: Rico (2011)

El análisis de tamizado ayuda a medir el tamaño y distribución de tamaño de partículas usando los tamices estandarizados como las series Tyler y US.

3.7.2.

Flujo de extracción en diferentes almidones

La obtención de almidón se lleva a cabo sobre todo a partir de maíz, papa, yuca, etc. En algunos casos, por ejemplo en la papa, los gránulos de almidón se encuentran libres en el interior de las células, de tal modo que su aislamiento es un proceso sencillo; en otros casos como ocurre en los cereales, el almidón se encuentra en el endospermo contenido en una matriz proteica y por ello su extracción es algo más difícil (Belitz y Grosch, 1997). Debe considerarse que al extraer almidón se obtienen además otros componentes menores en variadas concentraciones como proteínas, lípidos, minerales y fibra. Estas impurezas pueden alterar el comportamiento del almidón. Por ello se hace necesario cuantificar el contenido de impurezas (Bravo ,1980), citado por Garin ,1998).

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24



Almidón de papa:

La obtención de almidón de papa es simple de acuerdo a lo descrito por (Mitch ,1984). Las papas se lavan y desintegran en una maquina raspadora donde se obtienen varias fracciones que pasan por cedazos rotatorios. Las fibras son retenidas y se obtiene una pulpa de papa. El almidón remanente contiene compuestos solubles (azucares, proteínas, ácidos, sales) y fibras finas, que son aislados a través de separadores centrífugos continuos o hidrociclones y cedazos finos. La lechada purificada de almidón es usada para la producción de derivados del almidón de papa o simplemente es deshidratado y secado. Con respecto a la velocidad de centrifugación, esta se encuentra entre 2000 r.p.m y 4000 r.p.m (Araujo et al., 2004; Lisinska y Leszczynski, 1989). (Montaldo,1984), agrega que en el proceso de secado el contenido de agua disminuye desde un 80 % a 30%, proceso que se lleva a cabo por deshumidificación. Posteriormente viene una deshidratación que baja nuevamente la humedad desde 30% a 10% - 12% y la desagregación de los grumos se realiza por medio de martillos en circuito cerrado con cribas. El producto final contiene entre un 10% - 12% de humedad se guarda en bolsas de polietileno por ser un producto higroscópico.

Figura 17. Proceso esquemático de fabricación de almidón

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Existe además otra forma de obtener almidón utilizando el método de decantación natural. Las etapas iniciales de este proceso son similares a las descritas por (Mitch, 1984). El proceso descrito por (Ojeda, 2008), presenta dos etapas de decantación. Cada una de ellas con un tiempo de decantación de 6 horas: Además se adiciona una solución de NaOH 0,02% p/v, con el objetivo de solubilizar las proteínas. Posteriormente se ajusta el pH de la solución hasta llegar a 7,0. Después de filtrar la muestra, el almidón obtenido es secado en estufa a una temperatura de 45 ± 2 ºC durante 24 horas. Luego de transcurrido este tiempo, la muestra de almidón pasa por un molino y se envasa. A continuación, se presenta la línea de flujo para el método de decantación natural descrito por (Ojeda, 2008).

Figura 18. Línea de flujo de extracción de almidón de papa por decantación

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

Almidón de yuca:

La extracción del almidón de yuca es un proceso más simple y sencillo que la extracción de almidón de maíz, trigo u otros cereales. La industria del almidón de yuca es de importancia considerando el hecho de que aproximadamente el 85 por ciento de los almidones exportados por los países en desarrollo son almidón de yuca si bien el porcentaje de su producción en relación con la producción mundial de almidón es únicamente del ocho por ciento (Balagopalan y Padmaja, 1988). Los principios de la extracción del almidón de yuca se aplican en todas las tecnologías, aunque varían dependiendo de los equipos utilizados. Se encuentran procesos de manufactura artesanal, otros medianamente mecanizados y otras tecnologías modernas que mecanizan todas las etapas del proceso de manera eficiente. Al pasar de una tecnología media a una más evolucionada aumenta el nivel de extracción de almidón lo cual mejora notablemente la rentabilidad del proceso. La manufactura de almidón de yuca comprende básicamente las siguientes etapas:

 Recepción de las raíces: las raíces una vez cosechadas deben ser transportadas a la planta de procesamiento dentro de las siguientes 24-48 horas para evitar su deterioro fisiológico y/o microbiano. Un factor importante en la producción de almidón de yuca de alta calidad, es que todo el proceso desde la cosecha de las raíces hasta el secado del almidón sea ejecutado en el más corto tiempo posible.  Lavado y pelado de las raíces: en esta etapa se elimina la tierra y las impurezas adheridas a las raíces. La cascarilla se desprende por la fricción de unas raíces con otras durante el proceso de lavado. Normalmente, las pérdidas en el lavado son de 2-3 por ciento del peso de las raíces frescas. Se debe evitar pérdida de la cáscara ya que esta también contiene almidón.  Rallado o desintegración: en esta etapa se liberan los gránulos de almidón contenidos en las células de las raíces de la yuca. La eficiencia de esta operación determina, en gran parte, el rendimiento total del almidón en el proceso de extracción. Si el rallado no es eficiente, no se logran separar totalmente los gránulos de almidón de las fibras; el rendimiento del proceso es bajo y se pierde mucho almidón en el afrecho desechado. Por otra parte, si el rallado es demasiado fino, los gránulos muy pequeños de almidón sufren daño físico y más tarde deterioro enzimático; la sedimentación sería más lenta ya que el gránulo fino pierde densidad y además se formaría mayor cantidad de mancha (CIAT, 1995).  Colado o extracción: en esta etapa se realiza la separación de la pulpa o material fibroso de la lechada de almidón. Se debe evitar que pequeñas partículas de fibra pasen a la

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lechada de almidón; es por ello que en muchos casos se recomienda realizar un recolado de la lechada con el objeto de retener las fibras finas que pudieron pasar a la lechada.  Sedimentación o deshidratación: se realiza por medio de sedimentación o centrifugación, para separar los gránulos de almidón de su suspensión en agua. 

Secado: puede ser realizado dependiendo del nivel tecnológico por secado solar o artificial. En ambos casos, se busca remover la humedad del almidón hasta un 12- 13 por ciento.



Acondicionamiento: comprende las etapas de molienda, tamizado y empaque.

Figura 19. Diagrama de flujo para la obtención de almidón de yuca



Almidón de maíz:

La disponibilidad de maíz a precios bajos, su facilidad de almacenamiento y su alto contenido en almidón (70%) han hecho de este cereal la principal fuente de almidón a nivel industrial. A continuación, describiremos el proceso de obtención del almidón de maíz. Existen otros procesos similares, pero no iguales, en función de la materia prima utilizada, pero en general en todos ellos

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se pretende liberar el almidón del resto de constituyentes del vegetal, en el caso del grano de cereal se han de eliminar la fibra, el germen y el gluten. El proceso de obtención de almidón de maíz, consta de los siguientes pasos:  Limpieza de los granos para eliminar partículas extrañas, como se hace antes de la molienda del trigo, usando separaciones por tamizado, magnéticas y por gravedad.  Acondicionamiento de los granos, para lo cual se tratan en contracorriente con soluciones acuosas de SO2 (0.1%) a unos 50ºC y durante 30 a 40 horas. De esta forma se consigue reblandecer el grano para mejorar la separación de sus componentes. El SO2 combate el desarrollo de microorganismos dañinos al tiempo que ataca la matriz proteica facilitando la liberación del almidón.  Molturación de los granos en un molino de frotación (discos). Se trata de una molienda húmeda, en la que se manejan “slurries” (lechadas), es decir, líquidos con alta concentración de sólidos, en vez de sólidos pulverulentos. Consta de in disco móvil (rotor) y uno fijo (estator) entre los cuales se muele el grano debido a los esfuerzos de cizalla. Su objetivo es la separación del endospermo del germen, lo que se consigue mediante la posterior centrifugación.  El endospermo se moltura entre piedras, para liberar los granos de almidón.  El “slurry” resultante es tamizado para separar la cáscara y por último centrifugado.  Para separar el gluten con lo que se obtiene el almidón. Este puede someterse a un secado final.  Mediante aire caliente para obtener un producto pulverulento.

Figura 20. Diagrama de flujo para la obtención de almidón de maíz

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3.8. PRUEBAS FISICOQUÍMICAS PARA ALMIDONES

Existe una gran variedad de pruebas para almidones de diferentes especies, para Guineo Majoncho se retomaran algunas pruebas que se realizan para el almidón de yuca del Boletín 163 de Servicios Agrícolas de la FAO, Guía Técnica para producción y análisis de almidón de yuca 2007.

Distribución de tamaño del granulo

La distribución del tamaño del granulo del almidón es determinada utilizando un equipo Ro-tap que consta de un grupo mínimo de tamices con cribas de malla 140 (106 µm), 80 (180 µm) y 60 (250 µm) (Aristizabal, Mejia & Sanchez, 2007). La más básica de las propiedades físicas de los gránulos de almidón es su tamaño, como se puede observar en el siguiente cuadro.

Cuadro 4. Distribución del tamaño del Granulo de varios almidones Especies de almidones

Rango de tamaño de granulo (µm)

Tamaño promedio (µm)

(Coulter Counter) Arroz Waxy

2-13

5.5

Maíz con alto contenido de amilosa

4-22

9.8

Maíz

5-25

14.3

Yuca

3-28

14

Sorgo

3-27

16

Trigo

3-34

6.5, 19.5

Batata (papa dulce)

4-40

18.5

Arrurruz

9-40

23

Sagú

15-50

23

Papa

10-70

36

Canna (Aust. Arrurruz)

22-85

53

Fuente: traducido y adaptado de Satín (2013)

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El tamaño y la distribución de los gránulos de almidón puede ser muy importante para las aplicaciones específicas e incluso esta característica física muy básica pueden ser de valor añadido. Por ejemplo, el tamaño pequeño de los gránulos de almidón de arroz hace que sea muy adecuado para aplicaciones de lavandería dimensionamiento de telas finas y para cosméticos para la piel (traducido, Satín, 2013).

Contenido de materia seca La pérdida en peso durante el período de calentamiento es considerado igual al contenido de materia seca (Aristizabal, Mejía & Sánchez, 2007).

Pulpa Esta prueba permite determinar con relativa facilidad la presencia de pequeñas cantidades de fibra en el almidón. El volumen del sedimento medido depende, en cierto modo, de la finura de la fibra. La presencia de cualquier indicio de fibra, pulpa u otra impureza son determinadas por medio de una hidrólisis ácida moderada del residuo de la muestra. (Aristizabal, Mejía & Sánchez, 2007).

Densidad aparente Denominada también Densidad Bulk, es la densidad aparente en su grado más alto de soltura. Su determinación se basa en la norma (ASTM B-122-99 de PERRY´S ,1984), donde se puede realizar una adaptación o aproximación para el producto a utilizar.

Temperatura de gelatinización Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría; cuando se calientan en solución a temperaturas altas alcanzan una temperatura específica en la cual se inicia el hinchamiento de los gránulos. Esta temperatura es llamada temperatura de gelatinización (Aristizabal, Mejía & Sánchez, 2007). “Otras características físicas simples que tienen un impacto en la funcionalidad son la forma del gránulo de almidón y de superficie. Esto es a menudo un factor crítico para aplicaciones que requieren almidón de ser portador de superficie de materiales tales como colorantes, saborizantes, condimentos y pesticidas, incluso. El almidón tiene dos componentes principales: amilosa y amilopectina. Estos polímeros son muy diferentes estructuralmente, la amilosa y la amilopectina suelen ser lineal y altamente ramificado respectivamente. Cada estructura juega un papel crítico en la funcionalidad final del almidón natural y sus derivados. Las proporciones de amilosa / amilopectina de almidón pueden ser manipuladas genéticamente y ofrecen una gran oportunidad para el investigador de ciertos cultivos. Viscosidad, resistencia al corte, la gelatinización, las

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texturas, la solubilidad, la pegajosidad, la estabilidad de gel, hinchazón frío y la retrogradación son todas las funciones de su amilosa / amilopectina” (traducido, Satín, 2013). Otras pruebas muy importantes son: el % H= porcentaje de humedad contenido en el almidón, cantidad de fibra presente que pudo haber quedado con el almidón en forma de impurezas, color: esta prueba se puede realizar por medio de inspección visual, si no se cuenta con los equipos adecuados; entre otros.

IV.

IMPORTANCIA DE LOS ALMIDONES EN LA INDUSTRIA 4.1. Aplicaciones y usos del almidón

El almidón y los productos de almidón son usados en variedad de formas tanto en la industria de alimentos como en la no alimentaria. En la alimentación, se usa como ingrediente de diferentes preparados y en la industria no alimentaria como materia prima básica o producto auxiliar para la elaboración de una amplia gama de productos. El consumo de almidón se destina aproximadamente 75 por ciento al sector industrial y el 25 por ciento al sector de alimentos. PRODUCTOS ALIMENTARIOS INDUSTRIA ALIMENTICIA  Medio de moldeo para caramelos de frutas, rodajas de naranja y gomas de mascar. 

Dador de cuerpo, textura y estabilidad a caramelos.



Agente para espolvorear, combinado con azúcar pulverizada en gomas, caramelos y gomas de mascar.



Protector contra la humedad de diversos productos en polvo –como azúcares- pues los almidones absorben humedad sin apelmazarse.



Espesante, cuerpo y textura al alimento preparado; para sopas, alimentos para infantes, salsas, gelatinas sintéticas.



Agente coloidal, textura, sabor y apariencia. La cocción del almidón produce una solución coloidal estable, compatible con otros ingredientes en productos alimenticios.



Aglutinante, para el ligamento de componentes. En la preparación de salchichas y embutidos cocidos.



Emulsificante, produce una emulsión estable en la preparación de mayonesas y salsas similares.

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

Estabilizador, por su elevada capacidad de retención de agua es usado en productos mantecados-helados.



En la mezcla con harinas para bajar el contenido de proteínas y la fuerza del gluten en panaderías. En la fabricación de galletas para aumentar su propiedad de extenderse y crujir, además de ablandar la textura, aumentar el sabor y evitar que se pegue.



En la preparación de bocadillos extruidos y expandidos.

INDUSTRIA DE EDULCORANTES Pueden obtenerse maltodextrinas, jarabes de glucosa, dextrosa y fructosa cristalina y jarabes de alta fructosa. Cada uno de estos jarabes tiene sus propias características y aplicaciones. Los jarabes sólidos obtenidos por evaporación de los jarabes de hidrolizados de almidón son ampliamente usados en alimentos dietéticos debido a su bajo valor calórico.

PRODUCTOS NO ALIMENTARIOS INDUSTRIA TEXTIL Apresto, en la industria textil como encolante de la urdimbre, aprestado y estampado de tejidos. En lavandería para almidonar tejidos blancos y darles dureza y para restaurar apariencia y cuerpo a las prendas de vestir. INDUSTRIA FARMACÉUTICA Y COSMÉTICA Agente de dispersión de polvo y como ligante del ingrediente activo de tabletas y productos medicinales. Espolvorante, como polvo fino en la preparación de polvos faciales finos, polvos compactos y polvos nutritivos.

INDUSTRIA PAPELERA Adhesivo, para diferentes aplicaciones en la industria de papel y cartón. En la industria del papel su función es servir como aglomerante de los componentes que forman el papel, fibra celulósica y rellenos, formando una capa superficial que reduce la pelusa y aumenta la resistencia mecánica del papel a la aspereza y plegado, aumenta la solidez y la durabilidad del papel. En las empresas productoras de cartón corrugado se utiliza para la formación del cartón ya que permite unir las láminas planas de cartón a la lámina corrugada u ondulada.

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INDUSTRIA DE ADHESIVOS Elaboración de adhesivos de alta fuerza o para colas de menor precio para diversas aplicaciones en la industria de papel y cartón. Los adhesivos de almidón, que son adhesivos a base agua, son muy útiles para las empacadoras y etiquetadoras de alta velocidad por el costo relativamente bajo y la gran velocidad de adhesión. INDUSTRIA BRIQUETAS Y CARBÓN VEGETAL Ligante para formar aglomerados de polvos finos como las briquetas de carbón. OTRAS APLICACIONES 

Absorbente, en la preparación de jabones y detergentes para aumentar su efectividad y poder de limpieza.



Movilizante,como vehículo móvil en tintas de impresión.



Diluyente, en la industria de colorantes para estandarizar las tinturas con respecto a los rangos de colores.



Conservante, en la industria de artes gráficas en forma de adhesivo, el cual se aplica a las planchas de impresión litográfica para conservar la parte que no lleva imagen y protegerla de bacterias, corrosión o rayado.



Espolvorante, como polvo fino en la preparación de germicidas y insecticidas.



Dispersante, para mejorar la dispersión y la estabilidad a alta temperatura de los fluidos utilizados en los taladros para la perforación pozos de petróleo o de agua; mejoran la viscosidad del lodo y la capacidad de retención de agua.



Aditivo de sedimentación, para recuperar sólidos en procesos de flotación y clarificación en la refinación de metales.



Aglutinante, para formar moldes de arena en la industria de fundición y en la elaboración de explosivos.

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4.2. ALMIDONES MODIFICADOS 4.2.1.

¿Qué es el almidón modificado?

El almidón modificado es un almidón que ha sido sometido a procedimientos físicos, químicos o enzimáticos con el objetivo de modificar sus propiedades fisicoquímicas. El almidón modificado tiene prácticamente las mismas aplicaciones que el almidón normal pero algunas características mejoran y por eso es un aditivo alimentario muy utilizado, sobre todo como espesante, aglutinante, emulgente y estabilizador.

Aunque la gran mayoría de almidón modificado producido en la actualidad procede de plantas genéticamente modificadas, no se debe confundir el término almidón modificado y almidón genéticamente modificado. Hay que tener claro que el almidón modificado ha sido extraído de plantas y procesado posteriormente, sea o no de plantas modificadas genéticamente.

Existen otros derivados del almidón, a veces obtenidos mediante métodos similares, como los jarabes de glucosa o las malto dextrinas, que estructuralmente ya no son almidón y no se clasifican como almidón modificado.

4.2.2.

¿Por qué modificar el almidón?

Algunas características del almidón son muy útiles en la industria alimentaria, destacando su capacidad de formación de geles. Gracias a ella, el almidón es un buen espesante, emulgente y estabilizador, propiedades que se aprovechan en la fabricación de muchos productos alimentarios para mejorar su apariencia, consistencia, textura o comportamiento a los cambios de temperatura. Sin embargo, estas propiedades son muy sensibles a factores externos, por ejemplo a cambios en la temperatura y el pH, por lo que la capacidad espesante y de formación de geles eficientes se ve limitada. El almidón modificado corrige estos problemas y mejora las propiedades del almidón como aditivo alimentario.

Obtención. Para obtener almidón modificado se parte de almidón nativo y se somete a uno o varios procedimientos físicos, químicos o enzimáticos. No todos los almidones nativos son iguales, su composición puede variar en función de la especie vegetal de procedencia y con ella sus propiedades funcionales, por ejemplo la temperatura de gelificación. Los almidones más utilizados son de maíz, patata, arroz y trigo. Según las propiedades buscadas en el almidón modificado final, se elige un almidón de partida y se somete a los procesos necesarios para conseguirlas. Destacan los tratamientos térmicos, los tratamientos ácidos, la hidroxipropilación, la acetilación y la fosfatación

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Tipos y ejemplos de uso En general, los almidones modificados se pueden dividir en cuatro grandes grupos:

1.

Almidones pre gelatinizado

El proceso de pre gelatinización hace que posible que el almidón pueda formar geles en frío. Se utilizan en productos que requieren viscosidad sin que se cocinen o que sometan a altas temperaturas. Se utilizan en bebidas, productos cárnicos, bollería y postres para dar consistencia y cuerpo. Es común en productos “instantáneos” ya que permiten que el alimento espese al añadir agua, leche u otro líquido en frío y sin la aparición de grumos. Además, mejoran el almacenamiento a bajas temperaturas de estos productos.

2.

Almidones hidrolizados

Los almidones sometidos a hidrólisis (ácida, alcalina, enzimática) se utilizan principalmente en productos con alta concentración de almidón. Sus propiedades pueden ser muy variables pero en general forman un gel fuerte en frío pero de baja viscosidad a altas temperaturas, lo que permite tener altas concentraciones sin una viscosidad excesiva en productos de consumo en caliente, por ejemplo, sopas y otros platos precocinados. Un ejemplo típico de uso de almidón hidrolizado en frío lo encontramos en las grageas y gominolas que se suelen fabricar con azúcar, jarabe de glucosa y distintos emulsificantes como pectinas y almidón.

3.

Almidones entrecruzados

Con esta modificación se crean enlaces cruzados en los gránulos del almidón mejorando la resistencia a los procesos mecánicos y ambientes ácidos. El perfil de viscosidad del almidón se hace mucho más estable al reforzarse la estructura del gel. También se conocen como almidones reticulizados. El almidón entrecruzado se utiliza en productos de carácter ácido, por ejemplo salsas como el kétchup, y productos congelados o sometidos a oscilaciones importantes de temperatura.

4.

Almidón eterificado y esterificado

La eterificación y la esterificación del almidón, por ejemplo la acetilización, persigue principalmente mejorar la estabilidad de los geles a baja temperatura previniendo un

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exceso de sinéresis y ruptura del gel. Su principal uso es en productos que se almacenan a bajas temperaturas y congelados.

Otros usos Además de utilizarse en la industria alimentaria, el almidón modificado es muy utilizado en otros sectores tales como industria farmacéutica, cosmética e industria del papel. Por citar algunos ejemplos: • Los almidones carboximetilados se utilizan para fabricar engrudos (los adhesivos utilizados para fijar carteles a la pared), como agentes espesantes en colorantes textiles o como disgregantes en comprimidos farmacéuticos. • Los almidones catiónicos se utilizan como recubrimiento hidrofóbico en la fabricación de papel y cartón.

POSIBLES EFECTOS SECUNDARIOS

Ninguno de los almidones modificados, excepto los almidones oxidados (E1404, E1451), cuenta con una ingesta diaria aceptable especificada por la JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives), lo que significa que no se ha observado toxicidad. Por ello son considerados como seguros de forma general; la FDA los etiqueta como un producto GRAS (Generali Recognized As Save).

Sin embargo, casi todos los almidones modificados presentan efectos secundarios, la mayoría de carácter leve y que aparecen a grandes dosis. Los más comunes son molestias en el aparato digestivo como dolor estomacal, espasmos intestinales y flatulencia. Estos efectos secundarios son más habituales en almidones modificados con alta solubilidad.

ALMIDONES MODIFICADOS Y DIETAS GLUTEN-FREE Los almidones modificados no contienen proteínas en su composición y por tanto pueden ser utilizados en productos gluten-free. Incluso si el almidón procede de trigo u otros cereales que tengan gluten. De hecho, en Europa no es obligatorio declarar la procedencia del almidón modificado en el etiquetado (Directiva 2007/68/EC). En Estados Unidos ningún almidón modificado está obligado a declarar su procedencia excepto si procede de trigo (Food Allergen Labeling and Consumer Protection Act.). Pero esto no significa que si un producto lleva almidón modificado sea gluten-free ya que puede contener gluten a través de otros ingredientes. Además, hay que tener en cuenta la posibilidad

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de contaminación cruzada en las fábricas. A menos que una empresa siga controles muy estrictos para fabricar alimentos gluten-free, no se puede estar seguro de que un producto con almidón modificado sea seguro para su consumo por celíacos y personas con intolerancia al gluten. Hay que fijarse bien en el etiquetado del producto.

V.

CONCLUSIONES   





VI.

El maíz y el trigo son los principales cereales utilizados para la obtención de almidones. La proporción de amilasa/amilopectina determina las propiedades funciones de los almidones. El método de obtención de almidón de maíz es la molienda húmeda a partir del grano entero, mientras que el almidón de trigo es obtenido a partir de las harinas de este cereal. En la actualidad los almidones nativos se modifican por métodos físicos, químicos y enzimáticos para obtener almidones modificados con el objetivo de ampliar la gama de aplicaciones en la alimentación. La importancia del almidón en la industria de alimentos consiste en que constituye una excelente materia prima para modificar la textura y consistencia de los alimentos.

RECOMENDACIONES







Se recomienda realizar el secado en periodos de clima seco al utilizar secadores solares, ya que el almidón absorbe rápidamente la humedad y esto puede provocar resultados que no sean favorables al empacar el producto. Se recomienda cuantificar la cantidad de agua usada para realizar los lavados en el método húmedo; para hacer, cada vez más eficiente el proceso de extracción; así, como también, para aplicar tratamientos para el aprovechamiento o desecho de aguas de lavado. El uso del almidón extraído se recomienda para industria de alimentos en procesos que requieran atributos de viscosidad o espesantes; sin embargo se recomienda realizar pruebas para diferentes productos alimenticios que diversifiquen su aplicación.

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VII.

BIBLIOGRAFIA

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