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INDICE

INDICE .......................................................................................................................... i 1.

INTRODUCCIÓN............................................................................................... 1

2.

MARCO TEORICO ............................................................................................ 1 2.1.

Almidones esterificados ................................................................................. 2

2.2.

Almidones Pregelatinizados ........................................................................... 3

2.3.

Almidones entrecruzados ............................................................................... 4

2.4.

Almidones Parcialmente hidrolizados............................................................. 4

3.

CONCLUSIONES ............................................................................................ 15

4.

BIBLIOGRAFIA................................................................................................ 15

1. INTRODUCCIÓN En sus orígenes, el término hidratos de carbono (del inglés mrbohydrate; en español carbohidrato) se refería a compuestos únicamente a base de átomos de carbono con igual número de moléculas de agua. Sin embargo, actualmente se aplica a una gran familia de sustancias que, además de carbono, hidrógeno y oxígeno, contienen elementos como azufre, fósforo y nitrógeno. Su estructura es de polihidroxialdehído o de polihidroxicetona, es decir, contienen muchos grupos hidroxilos; son los compuestos orgánicos más abundantes en la naturaleza y también los que más consume el ser humano, dado que en muchos países representan 80% o más de la dieta. Se encuentran principalmente en el reino vegetal y en menor proporción en el animal.• Su origen común es la glucosa (del griego gleukos, vino dulce) proveniente de la fotosíntesis, es decir, de la transformación del bióxido de carbono y el agua por los efectos de la luz solar en presencia de la clorofila de los cloroplastos en las plantas verdes. En este complejo proceso la energía radiante del sol se transforma en energía química, que a su vez se almacena en forma de hidratos de carbono, sobre todo almidón, además de que se produce el vital oxigeno. 2. MARCO TEORICO ALMIDÓN MODIFICADO Son almidones cuya estructura química se ha modificado a fin de conferirles propiedades funcionales que de otra manera no tienen. Se utilizan ampliamente en la industria

dado

que

actúan

como

espesantes,

estabilizadores,

humecrantes,

aglomerantes, antihumectantes, acarreadores en el secado de pigmentos, etc.; además

se diseñan para que funcionen en diferentes condiciones de pH, de sales y con distintos componentes de los alimentos. Existen diversos procesos para su fabricación, por ejemplo la gelatinización, la fluidización por ácidos, la esterificación, los enlaces cruzados y la oxidación, como se explica a continuación. Un

término

general

para

describir almidón modificado (derivado

del maíz, arroz, patata o trigo) que han sido modificados para cambiar su respuesta el calor o el frío, mejorar su textura o crea emulsionantes eficientes, entre otras razones. Página 1 de 16

En concreto, y dado que el almidón no resiste un calentamiento prolongado, se procede a una modificación consistente en reticulaciones que estabilizalos gránulos de almidón y lo protege ante temperaturas extremas. De esta forma tenemos unos alimentos que prolongan su vida útil y mejoran varias de sus características. Lógicamente, lo podemos encontrar en nuestros productos como almidón de maíz, almidón de arroz, almidón de patata, almidón de trigo como versiones principales, aunque, dependiendo de su origen, se puede encontrar con otros nombres. Se

encuentra

en

gran

cantidad

de

alimentos procesados,

comida baja en

calorías o dietética, y productos precocinados. También es utilizado en quesos para reemplazar

la

caseína, mayonesas y salsas como

emulsificante, cremas pasteleras y dulces para

aportar densidad y fijar sabor o

en carnespara retener el agua. Clasificación de los almidones modificados Los almidones modificados se clasifan en: Almidones esterificados Almidones parcialmente hidrolizados Almidones entrecruzados Almidones pregelatinizados 2.1. Almidones esterificados Se efectúa con anhídridos orgánicos e inorgánicos, o con sales ácidas de 76 orto, piro y tripolifosfatos y con óxido de propileno que reaccionan con los OH de la glucosa y forman uniones éster a 55-60 ºC durante una hora, hasta alcanzar un grado de sustitución determinado. Este almidón tiene menor temperatura de gelatinización, se hidrata más fiícilmente, sus past as transparentes son viscosas y no presentan retrogradación; por su estabilidad a los ciclos de congelamiento-descongelamiento, se emplean en la elaboración de alimentos congelados La esterificación química es un ataque nucleofílico del oxígeno de una molécula que contiene un grupo OH- expuesto, en este caso de las moléculas de glucosa que componen el almidón. Un catalizador se encarga de aumentar la carga parcial positiva Página 2 de 16

sobre el átomo de carbono por protonación de uno de los oxígenos del agente con el grupo carboxílico, dando como producto un enlace éster y una molécula de agua. Generalmente, la esterificación reduce las asociaciones entre las moléculas del almidón, estabilizándolo y evitando la formación de geles que imparten una opacidad al producto. Los almidones esterificados o estabilizados no se gelatinizan más que a bajas temperaturas, presentan altas viscosidades y poca retrogradación, propiedades útiles en diversos productos. La estabilización mediante anhídrido octenil succínico (OSA por sus siglas en inglés) es la única permitida para almidones empleados en alimentos. La modificación del almidón con OSA fue realizada por primera vez y patentada en 1953 por Caldwell, Hills y Wurzburg. El grado de sustitución permitido va de 0.01 a 0.03. La distribución de pesos moleculares de los almidones OSA varía en un intervalo amplio y está escasamente reportada en la literatura científica, por lo que es difícil comparar entre sí resultados de diferentes estudios. Estudiar la estructura molecular de los almidones OSA y relacionarla con su capacidad emulsificante, ayudará a avanzar en el conocimiento de estos almidones, y por lo tanto a obtener almidones con nuevas y mejores funcionalidades. Cuando los gránulos de almidón OSA se disuelven en agua, migran a la interfase aire/agua formando una capa en la cual los grupos hidrófobos se orientan hacia el aire mientras que el resto del almidón se dispersa en el agua, cambiando así la tensión superficial. Por ello, los almidones OSA son utilizados como emulsificantes y estabilizantes en muchos productos alimenticios, cosméticos y farmacéuticos y en diferentes sistemas aceite-agua. En las fotografías se muestran algunas emulsiones de uso común. 2.2. Almidones Pregelatinizados El almidón pregelatinizado es un almidón que ha sido precocinado, secado y molido en copos o polvo. El almidón pregelatinizado se disuelve rápida y fácilmente en líquidos fríos, permitiendo a los productos desarrollar una viscosidad completa sin cocinado.

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Los almidones pregelatinizados son cómodos y fáciles de usar, proporcionando una solución ideal para los productos como las sopas instantáneas, los alimentos para bebés y los productos horneados. 2.3. Almidones entrecruzados Esta reacción es de esterificadón, pero de dos cadenas unidas por un grupo funcional, como un éster fosfato. Una suspensión de almidón se hace reaccionar con trimetafosfato de sodio para establecer enlaces intermoleculares que refuerzan el gránulo. Sus pastas presentan alta estabilidad a la agitación y al calentamiento, incluso en medio ácido, por lo que se emplean en alimentos que requieren esterilización o pH bajo; además, son buenos espesantes y estabilizadores, no retrogradan ni gelifican, y su sinéresis es mínima. 2.4. Almidones Parcialmente hidrolizados Acorta algunas cadenas del polisacárido obteniendo pastas que en caliente presentan poca viscosidad mientras que se logran texturas gomosas por los geles débiles que se forman en frío. 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. Hidrólisis de almidón Las posibilidades van desde la hidrólisis parcial hasta la total con presencia o no de catalizadores. 

Hidrólisis parcial o enzimatica.

La transformación de almidones en compuestos más livianos como los azúcares se puede lograr mediante la hidrólisis enzimática, dichos azúcares pueden ser Página 4 de 16

aprovechados en la producción de alcohol etílico para diferentes propósitos como la producción de bebidas alcohólicas. Se obtienen almidones de baja solubilidad en agua fría y alta solubilidad en agua caliente, dando geles de baja viscosidad utilizados en la industria alimenticia como espesantes, o para dotar a los alimentos de una película protectora. La hidrólisis enzimática por acción de la enzima alfa amilasa produce una hidrólisis parcial produciendo maltosa, glucosa y dextrina límite que es una cadena ramificada y para poder romperla se necesita de α-1-6 glucosidasa La hidrólisis produce azúcares que son directamente utilizados por todos los microorganismos vivientes. 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. 

Hidrólisis parcial con ácidos.

Se efectúa preferentemente sobre la amilopectina y permite obtener productos que se disuelven y gelifican mejor dando una menor viscosidad. Se emplean como estabilizantes y en la preparación de jaleas. 

Hidrólisis total, ácida o enzimática.

Se produce glucosa o dextrosa. Cuando la reacción se completa, la suspensión se neutraliza, filtra y concentra para cristalizar la dextrosa. Los jarabes de glucosa obtenidos son muy empleados en la industria de bebidas. La hidrólisis industrial del almidón comprende 3 etapas sucesivas: o Gelatinización: Cuando el almidón es calentado en agua en exceso, este cae en una fase de transición; esta fase está asociada con una difusión de agua dentro del gránulo y posterior región amorfa, hidratación e hinchazón radial, pérdida de birrefringencia, pérdida del orden de región cristalina y lixiviación de la amilosa y amilopectina. o La licuefacción o dextrinización: es el proceso mediante el cual a partir de un almidón gelatinizado se obtiene una rápida disminución de la Página 5 de 16

viscosidad en virtud de una hidrólisis parcial. En esta etapa se producen polisacáridos de longitud intermedia (maltodextrinas con 5 a 10 unidades de glucosa) y pequeñas cantidades de polisacáridos de alto peso molecular, como también algunos de bajo peso molecular (glucosa, maltosa entre otros). o Sacarificación: a partir de las maltodextrinas de la etapa anterior se completa la hidrólisis total del almidón a glucosa. En la digestibilidad de almidones como materia prima, muchos factores como el tamaño de particular, relación de amilosa: amilopectina, extensión de la asociación molecular entre los componentes del almidón, grado de cristalinidad, longitud de la cadena de amilosa y presencia de complejos lípidosamilosa, juegan un papel importante en la degradación hidrolítica. La catálisis enzimática sólamente afecta el almidón gelatinizado.

GELATINIZACIÓN Y GELIFICACIÓN DE ALMIDONES Las cadenas de amilosa y de amilopectina están organizadas dentro del gránulo de almidónde maneras muy compactas, estabilizadas por interacciones de puente de hidrógeno intra eintermoleculares. Debido a esta estructura tan compacta, el almidón es insoluble en aguafría pero, si se lo calienta, los enlaces de hidrógeno se rompen y el agua comienza a ingresaral gránulo provocando el hinchamiento del mismo y la consecuente pérdida del orden in-terno. Durante el hinchamiento también se produce la Página 6 de 16

liberación de amilosa que queda endispersión coloidal y esto provoca un aumento en la viscosidad de la pasta de almidón. Todoeste proceso se llama gelatinización y la temperatura a la cual ocurre varía entre 60 y 95°Caproximadamente, dependiendo del tipo de almidón. Generalmente los gránulos de mayortamaño, como los de papa, son menos compactos y más fácilmente hidratables, por lo tanto,su temperatura de gelatinización es menor, comparada con la correspondiente a almidonescon granulos más pequeños y compactos como el maíz.El proceso de gelatinización se puede estudiar por microscopía. Proceso de Gelatinizacion del almidon de maiz

Las caracteristicas que presentan los geles de almidón (brillo, rigidez, estabilidad frente ala retrogradación, etc.) son aspectos fundamentales a tener en cuenta para formular un alimento. Los principales factores que afectan estas características son el tipo de almidón, suconcentración y la presencia de sustancias como azúcar, sal y ácidos orgánicos.

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a. Tipos de almidón: Cada almidón forma geles con características particulares. Por ejemplo, un gel de almidón de maíz es más rígido y traslúcido que uno de almidón de papa. b. Concentración de almidón: Los geles de almidón se forman a partir de una determinadaconcentración (que depende del tipo de almidón) y por debajo de la cual la dispersiónno gelifica, ya que no puede formarse una red lo suficientemente rígida para retener toda el agua presente. c. Temperatura de calentamiento: Es necesario alcanzar la temperatura de gelatinización delalmidón para que al enfriarse geli

que. Por otro lado, una

temperatura muy elevada puedeprovocar una ruptura excesiva de los gránulos y pérdida de viscosidad. d. Sacarosa y NaCl: El agregado de estas sustancias en una concentración adecuada retrasala sinérisis debido a que retienen parte del agua. e. Ácido: El calentamiento en medio ácido, produce la hidrólisis de los enlaces glicosídicos, obteniéndose maltodextrinas (polisacáridos de bajo peso molecular), maltosa y glucosa. Estosproductos no tienen la capacidad de formar estructuras tridimensionales y esto reduce laviscosidad y la fuerza del gel.

Gelatinización del almidón

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Los gránulos se hinchan y retienen un máJámo de agua hasta que se rompen y producen una dispersión de me>léculas de amilosa y amilopectina. REACCIONES DE PARDEAMIENTO Los azúcares son responsables de las reacciones de pardeamiento que ocurren durante lacocción y/o el procesamiento de alimentos y dan como resultado la formación de productosque aportan colores marrones o pardos y diversos aromas. Entre este tipo de reacciones sepueden distinguir la reaccion de Maillard

la reacción de

caramelización.  Reacción de Maillard Esta reacción, es en realidad un conjunto de transformaciones muy complejas en las queintervienen hidratos de carbono y aminoácidos o proteínas. Es la responsable del color y el aroma deseable que se generan durante la cocción de alimentos como el pan y el dulce de leche, pero ocasiona también pérdida en el valor nutritivo de lasproteínas. Cuando la temperatura de cocción es excesiva puede generar colores muy oscurosy sabores amargos, indeseables en los alimentos, y dar origen a compuestos potencialmentecancerígenos como la acrilamida.En esta reacción, los factores que influyen son: a. Tipo de hidrato de carbono: Los monosacári-dos son más reactivos que los disacáridos. Página 9 de 16

b. Tipo de aminoácido: Influye principalmente enel aroma generado en la reacción. c. Concentración de hidrato de carbono y/o aminoácidos o proteínas: Al aumentar la con-centración de sustratos, aumenta la intensidad del color. d. Tiempo y temperatura de cocción: Al aumentar el tiempo y la temperatura, aumenta laintensidad del color. e. pH: La reacción se ve favorecida a pH alcalinos (pH7) y se inhibe a pH ácidos (pH7). f. Inhibidores: El agregado de inhibidores como el sulfito, bisulfito y metasulfitos, intervienen en la etapa de inducción y evita o retrasa la formación de productos coloreados.

Tabla: Se muestran los olores producidos por calentamientode algunos aminoácidos con glucosa.

 Caramelización Aunque este grupo de reacciones tiene como único reactivo a los azúcares (no necesitaaminoácidos ni proteínas), los factores que influyen en su velocidad son los mismos que en la reacción de Maillard: tipo de azúcar, pH, y tiempo y temperatura de calentamiento.La caramelización se produce cuando una solución concentrada de azúcar es tratada a altatemperatura. Puede ocurrir tanto en medio ácido como alcalino, pero los productos obteni-dos dependen de estas condiciones: Página 10 de 16

Caramelización en medio ácido: Se produce por la deshidratación de los azúcares y pos-terior polimerización. En estas reacciones se forman principalmente compuestos de alto pesomolecular con doble enlaces conjugados. Por lo tanto, el caramelo obtenido es oscuro y tienepoco aroma. Caramelización en medio alcalino: Se producen isomerizaciones de los azúcares y frag-mentaciones de las cadenas, generándose compuestos volátiles de bajo peso molecular. El caramelo obtenido en este caso es más claro que el anterior pero tiene más aroma.

Similitudes y diferencias de la Reaccion de Maillar y La Caramelizacion

USOS DEL ALMIDÓN EN PRODUCTOS ALIMENTARIOS Y NO ALIMENTARIOS 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 preparado 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. La industria de fabricación de papel y cartón usan cerca del 80 por ciento del almidón suministrado al sector industrial, seguido de textiles, adhesivos y otras industrias (IFAD y FAO, 2004). Página 11 de 16

Uso en productos alimentarios En la industria de alimentos el almidón, tanto nativo como modificado, tiene un papel importante en la textura de varios preparados al aportar palatabilidad y aceptabilidad. 

Como medio de moldeo, para caramelos de frutas, rodajas de naranja y gomas de mascar.



Como dador de cuerpo, imparte textura y estabilidad a caramelos y marmadelos.



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



Como protector contra la humedad, de diversos productos en polvo -como azúcares- pues los almidones absorben humedad sin apelmazarse.



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



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



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



Como emulsificante, produce una emulsión estable en la preparación de mayonesas y salsas similares. ÿ Como 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 extruídos y expandidos.

Industria de edulcorantes Dado que el almidón es un polímero formado por miles de unidades de glucosa su rotura produce glucosa como producto final. Los hidrolizados comerciales de almidón son clasificados de acuerdo al equivalente de dextrosa (DE) de los jarabes. Las maltodextrinas tienen un equivalente de dextrosa menor de 20. Los jarabes que tienen Página 12 de 16

equivalentes de dextrosa entre 30-38 contienen principalmente dextrinas lineales y ramificadas de alto peso molecular. Los jarabes de alta conversión contienen 75-85 por ciento

de

unidades

de

glucosa,

maltosa

y

maltotriosa.

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. Uso en productos no alimentarios En las industrias no alimentarias el almidón nativo y modificado son usados principalmente como: 

Adhesivo, para diferentes aplicaciones en la industria de papel y cartón.



Apresto, en la industria textil como encolante de la urdimbre previo al proceso de tejido.



Agente inerte, como excipiente, vehículo y elemento adhesivo de tabletas y productos medicinales.



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

Industria textil En la industria textil los almidones se usan en las operaciones como encolado de la urdimbre, aprestado y estampado de tejidos. El colante o apresto se elabora con almidones eterificados y un lubricante. Se usa generalmente para fibras de algodón; mientras que para poliéster y acrílicos se requieren aprestos sintéticos. El tejido puede engomarse de manera temporal o permanente: 

El engomado temporal, se aplica a la urdimbre inmediatamente antes de que esta se convierta en tejido, para que las hebras o hilazas sean más resistentes, flexibles, suaves y lisas. El agente encolante se deposita como una película sobre las hilazas de la urdimbre y las recubre totalmente.



El engomado permanente, se emplea en el proceso de acabado del tejido y es relativamente estable; es decir, se mantiene hasta que la tela llega, por lo menos, a manos del consumidor. Este engomado mejora la textura de la tela, aumenta su brillo superficial, le da cuerpo y solidez para facilitar su manipulación, eleva su peso y la calidad del estampado y aumenta, en Página 13 de 16

Otras aplicaciones El almidón puede ser utilizado también para la elaboración de los siguientes productos: 

Surfactantes orgánicos, tales como las alquilpoliglucosidasas las cuales se acogen a las nuevas tendencias de producción limpia en el uso de detergentes naturales y biodegradables en reemplazo de los surfactantes clásicos no iónicos. Se usan a la vez como activadores de blanqueo y en la producción de champús secos.



Productos de fermentación, tales como eritritol, acido glucónico e itacónico; aminoácidos como la lisina; enzimas tales como carbohidrasas y proteasas; antibióticos como tetraciclina y penicilina y vitamina como la B-12.



Los complejos de amilosa con ácidos grasos libres, monoglicéridos o lisofosfolípidos tienen un uso potencial en productos de panificación ya que limitan la velocidad de fortalecimiento de la miga del pan. Algunos estudios han demostrado que estos complejos evitan la cristalización de la amilopectina, hecho que origina el endurecimiento del pan.



Copolímeros de almidón por injerto; estos productos son obtenidos de mezclas de almidón como poliéster o acrilatos los cuales son usados como espesantes en sistemas acuosos, floculantes y clarificación de aguas residuales.



Matrices de almidón, para encapsular materiales contaminantes que les permita tener mayor vida y una manipulación segura.



Almidones hidrocoloides con los que es posible concentrar una solución de goma hidrosoluble más de lo que es posible hacerlo por dispersión directa en el agua. Es posible preparar mezclas de estos almidones con propiedades reológicas muy diversas.



Aspersores usados en horticultura; generalmente se usan dextrinas para ayudar a disolver el material y adherirlo al área tratada, aun después que la solución se ha evaporado.



Almidones resistentes, es decir indigeribles por las glucosidasas humanas, los cuales favorecen el crecimiento de microorganismos benéficos para el colon, disminuyendo los riesgos de cáncer.

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

Almidones como agente de barrera, utilizados para evitar la pérdida de líquidos o la absorción de grasa. La tecnología de barrera mejora sustancialmente los indicadores de aceptación de los productos tales como frituras y tecnologías de cocción de carnes.

3. CONCLUSIONES Los almidones modificados sirven para mejorar la textura, impartir viscosidad, ligar agua, proveer cohesion y mantener tolerancia a procesos necesaria y requerida para la manofactura. Estos almidones tienen la propiedad de prolongar la vida útil de los alimentos garantizando calidad. 4. BIBLIOGRAFIA

Cruz Ruiz, K. A. (2012). Modelado del proceso de hidrólisis enzimática de almidones gelatinizados del fruto de la planta del banano. Medelin Colombia. Reyna, L., Robles, R., & Reyes, M. (2004). HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA DEL ALMIDON. Universidad Mayor de San Marcos.

PAGINAS WEB 

https://curiosoando.com/almidon-modificado



ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/010/a1028s/a1028s02.pdf



http://www.monografias.com/trabajos43/almidones/almidones2.shtml#ixzz4vG88 65Gm



http://revistasinvestigacion.unmsm.edu.pe/index.php/quim/article/viewFile/4685/3 758



http://www.bdigital.unal.edu.co/7435/1/73007073.2012.pdf

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