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• Abraham León

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UNIVERDAD DE SONORA División de ciencias biológicas y de la salud Licenciatura de Biologia Laboratorio de Bioquímica I

Práctica No. 2 “Estudio de algunas propiedades del almidón”

Gpo 03

Equipo 8: Reyna Dayhana Felix Berumen Francisco Abraham Corrales León Betsi Reza Romo Cristina Azucena Silva Apoderado

Hermosillo, Sonora.

25 Septiembre 2017

OBJETIVOS

Obtención de almidón: cómo obtenerlo Temperatura de gelatinización: a cuantos grados centígrados inicia a gelatinizar Complejo yodo-almidón y su reversibilidad: observar cómo cambia su color y porqué

ANTECEDENTES Los almidones se encuentran dentro del grupo de compuestos conocidos como excipientes. El almidón es un producto que procede de la polimerización de la glucosa en los vegetales. La polimerización tiene lugar por lo general adoptando forma de grano, variando sus características de una especie a otra. Al almidón también se le conoce como fécula, sobre todo en el caso de proceder de órganos subterráneos. Es la principal sustancia de reserva que poseen los vegetales, pero la encontramos principalmente en los cereales y en semillas de la familia de las Leguminosas. Químicamente podemos decir, que el almidón es un polisacárido de glucosa con dos fracciones, por un lado, la amilosa que constituye un 20% y la amilopectina que conforma el 80% restante. La amilosa es una cadena de tipo lineal de glucosas con uniones alfa de tipo 1→ 4. La amilopectina tiene una estructura en forma ramificada que se encuentra constituida por glucosas con uniones alfa 1→ 4 que se encuentran unidas entre sí por puentes alfa 1→6. Las ramificaciones que tiene la amilopectina conforman de entre un 5 y un 10 %. A través de hidrólisis, el almidón da glucosa, y seguidamente por acción de enzimas (la enzima amilasa concretamente), da maltosa, el cual es un disacárido de la glucosa que, a su vez, por la acción que ejerce la maltasa, termina produciendo también la glucosa. Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría, pero pueden contener agua al aumentar la temperatura, es decir los gránulos de almidón sufren el proceso denominado gelatinización. Durante la gelatinización se produce la lixiviación de la amilosa, la gelatinización total se produce normalmente dentro de un intervalo más o menos amplio de temperatura, siendo los gránulos más grandes los que primero gelatinizan.

Los diversos estados de gelatinización pueden ser determinados. Estos estados son: la temperatura de iniciación (primera observación de la pérdida de birrefrigencia), la temperatura media, la temperatura final de la pérdida de birrefringencia (TFPB, es la temperatura a la cual el último gránulo en el campo de observación pierde su birrefringencia) y el intervalo de temperatura de gelatinización.

Al final de este fenómeno se genera una pasta en la que existen cadenas de amilosa de bajo peso molecular altamente hidratadas que rodean a los agregados, también hidratados, de los restos de los gránulos.

PROCEDIMIENTO

Obtención Del almidón

Se peló una papa, y se ralló, teniendo cuidado de que las partes finas cayeran en el vaso de precipitado, se le agregó agua al vaso de precipitado con la papa rallada y se agitó, se filtró con unas gasas y se dejó reposar para que el almidón se asentara. Una vez que se asentó el almidón en el fondo del vaso, se tiró el agua con mucho cuidado de no tirar el almidón obtenido, se le agregó agua destilada para lavar el almidón y se agitó, después se decantó el almidón y se pasó a un vidrio de reloj previamente pesado y para después llevarlo a secar en la estufa y una vez seco se pulverizó y se pesó. Temperatura de Gelatinización

Se Preparó un baño de baño maría con el vaso de precipitados, llenando a la mitad el vaso de precipitados. Posteriormente se agregó 3 ml de la suspensión de almidón en un tubo de ensaye y se sostuvo con unas pinzas dentro del baño maría, se usó un termómetro para medir la temperatura y agitar la suspensión, cuando la suspensión se volvió densa tomamos la temperatura. Complejo Yodo-Almidón

En un tubo de ensaye se colocaron 3 ml de almidón soluble al 1%, después se agregaron 2 gotas de yodo al 0.1 N, se calentó lentamente en el mechero hasta que desapareció el color, se anotó el tiempo en que se desapareció el color posteriormente se llevó el tubo a enfriar en el choro constante de la llave y se tomó el tiempo en que regreso el color.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS Obtención del almidón La papa es un tubérculo que almacena gran cantidad de almidón, por lo que es muy sencillo obtenerlo de esa fuente. Basta con raspar la papa para hacer una pulpa fina y eliminar por filtración la parte gruesa insoluble de Celulosa, para obtener una buena suspensión de granos de almidón. Observación al microscopio: Los granos de almidón son de tamaño microscópico, por lo que hay que hacer una preparación y llevarla a observación al microscopio. Para observarlos mejor y, si es posible, hacer visibles sus capas excéntricas se añade un poco de Lugol, que es una mezcla de Yodo con Ioduro de Potasio en agua, lo cual va a teñir de azul los granos de almidón. Determinación de la temperatura de gelatinización: El material de los granos de almidón es una mezcla de sustancias diferentes con estructuras y propiedades distintas. Cuando el almidón se trata con agua hirviendo, el almidón de unas partes de los granos se solubiliza y se sale del grano, quedando otra parte del almidón que permanece insoluble. Esta porción insoluble de los granos absorbe el agua y se hincha para formar una esfera elástica, y toda la masa se convierte en una pasta de almidón. Este proceso de gelatinización sucede a una temperatura definida. Reversibilidad del complejo yodo-almidón: La reacción de color azul con yodo, típica del almidón se debe a la fracción de la amilosa, el producto azul es un compuesto de inclusión, en el cual las moléculas de yodo entran en los espacios abiertos en el centro de una hélice de las unidades C6 que forman la molécula de amilosa. La amilopectina da color que varía de rojo a púrpura y absorbe sólo de 0,5 a 0,8 % de yodo. Al calentarse las hélices se alargan soltando al yodo cambiando de color y al enfriarse de nuevo las hélices se forman regresando el color azul-violeta.

RESULTADOS 1. Obtención del almidón Peso del vidrio de reloj: 97g Peso del vidrio de reloj con almidón: 101g En total conseguimos 4g de almidón seco

2. Temperatura de gelatinización Introducimos el tubo de ensaye en la suspensión, cuando la temperatura del agua aumento a 60 grados centígrados, pasados 2 minutos, la temperatura aumento a 64 y todavía no veíamos la gelatinización. Al final la gelatinización se dio a los 5 min a la temperatura de 75 grados centígrados

3. Complejo yodo-almidón Pasamos el tubo de ensaye por la flama y los resultados fueron: El tiempo que tardo en desaparecer el color fue de 65 s. Ahora dejamos que se enfriara un poco el tubo, y alto seguido pusimos el tubo en el camino del agua corriente para enfriarlo, y obtuvimos: El color reaparecio a los 41 s.

DISCUSIÓN

1. Obtención del almidón La papa es un tubérculo rico en almidón, además de que contiene agua, que es un diluyente, y al momento de rayarla es todavía más fácil extraerlo, y además se asienta en el fondo del vaso de precipitado, haciendo más fácil la obtención de esta.

2. Temperatura de gelatinización A medida que aumenta la temperatura, el almidón retiene más agua y el granulo comienza a hincharse y aumenta de volumen que es lo que vimos en la práctica, la suspensión comenzó a tornarse más espesa. Al llegar a una temperatura los gránulos alcanzan un volumen máximo

3. Complejo yodo-almidón En el tubo que agregamos almidón al agregar las gotas de yodo nos dio una coloración obscura esto se debe a que en esta reacción el yodo entra a la estructura helicoidal del almidón, es decir, que los átomos de yodo se introducen entre las espirales provocando la absorción o fijación de yodo en las moléculas del almidón (amilosa). La reacción del almidón con el yodo no es una verdadera reacción química sino una reacción física que a su vez se forma un compuesto de inclusión que altera las propiedades físicas de esta molécula, indicándonos una coloración obscura.

CONCLUSION Existen varias reacciones que nos permiten conocer propiedades de algunos carbohidratos, en este caso fueron las del almidón. El Almidón es un homopolisacárido, se almacena en gránulos o plástidos, llamados amiloplastos. Algunos de éstos pueden alcanzar gran tamaño, por ejemplo, los amiloplastos presentes en la papa, estos se encuentran encerrados en paredes rígidas de celulosa en las plantas siendo inaccesibles a las enzimas digestivas. Esto explica la deficiente digestibilidad de las papas y granos crudos. La cocción hace que los gránulos se hinchen, gelatinice el almidón, reblandece y rompe la pared celular y vuelve el almidón más digerible. Con la reacción del Lugol podemos identificar de modo general polisacáridos, pero en esta práctica lo hicimos con el almidón. El almidón al ponerse en contacto con el lugol presenta una coloración violeta, esto se debe a que cuando el lugol reacciona con las dos estructuras que forman el almidón, con la amilosa proporciona un color azul y cuando reacciona la amilopectina con lugol proporciona un color rojo y la combinación de estos dos colores nos proporciona el color violeta característico del almidón.

CUESTIONARIO 1. ¿Se podría determinar la presencia de glucosa y almidón que estuviesen mezclados en el mismo tubo de ensaye? ¿Cómo?

Por supuesto, con la prueba de Fehling que permitiría identificar la glucosa y con la prueba de yodo-almidón la cual nos ayuda a identificar el almidón. 2. En qué condiciones el almidón daría la prueba de Fehling positiva y en qué condiciones daría la prueba de Seliwanoff positiva? El almidón no puede dar positivo en ninguna de las dos pruebas ya que en la prueba de Fehling solo identifica monosacáridos reductores, para que este diera positivo se tendrían que romper sus enlaces glucosídicos. En la prueba de Seliwanoff ayuda a distinguir cetohexosas, y el almidón es un polisacárido, no hexosa. 3. ¿Para qué se agrega solución de lugol a la preparación del almidón cuando se va a observar al microscopio? Porque el lugol es utilizado para teñir y contrastar estructuras, esto nos ayuda a diferenciar muy bien al microscopio. Esto se debe a que cuando el lugol reacciona con las dos estructuras que forman el almidón, con la amilosa proporciona un color azul y cuando reacciona la amilopectina con lugol proporciona un color rojo y la combinación de estos dos colores nos proporciona el color violeta característico del almidón.

4. ¿De qué maneras se puede hidrolizar al almidón? Explique con detalle y precisión. La hidrólisis del almidón es un proceso muy utilizado en la industria para producir glucosa a partir de almidón de determinados frutos o productos y esto se efectúa en tres pasos que son los siguientes: Gelatinización, Dextrinización y Sacarificación. En la hidrólisis enzimática por acción de las enzimas las más comunes son: alfa y beta amilasa. Para una eficiente hidrólisis enzimática del almidón por las amilasas conviene que esté gelatinizado, por esta razón se realiza un cocimiento del almidón antes de la adición de dichas enzimas: Reacción de hidrólisis 2 (C6H10O5 )4 + nH2O → nC12H22O11 Una vez que el almidón está transformado en glucosa, maltosa y dextrina, se introduce la levadura y se transforma en etanol. 5. ¿Qué tipo de hidrólisis de almidón llevamos a cabo en el sistema digestivo cuando comemos alimentos con almidón? Explique detalladamente. Los polisacáridos de la dieta se metabolizan mediante hidrólisis a monosacáridos. La amilasa hidroliza al almidón a alfa-dextrinas, que luego son digeridas por gluco-amilasas a maltosa y maltotriosa. Los productos de la digestión de alfa-amilasa y alfa-dextrinasas, junto con los disacáridos dietéticos, son hirdolizados a sus correspondientes monosacáridos por enzimas como la maltasa, isomaltasa, sacarasa y lactasa, que están presentes en el borde del intestino delgado.

REFERENCIAS

Reyna M., R. Robles, M. Reyes P., Y. Mendoza R., y J. Romero D. (2004). Hidrólisis enzimática del almidón. Facultad de Química e Ingeniería Química, Universidad Nacional Mayor de San Marcos. 7(1): 40-44. https://es.wikipedia.org/wiki/Almidón https://quimica.laguia2000.com/compuestos-quimicos/el-almidon-y-su-quimica