100510Almidones Modo de Compatibilidad

140
ALMIDONES

Transcript of 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Page 1: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

ALMIDONES

Page 2: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

http://www.metacafe.com/watch/2382384/cool_corn_starch_on_speaker_experiment/

http://dsc.discovery.com/videos/how-stuff-works-corn-plastic.html

Page 3: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidónes

Page 4: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Agrobiotecnología

Almidón

El almidón es la principal fuente de reserva de energía

que producen las plantas y una de las principales fuentes

de energía de la dieta en humanos, representando el 80%

de la ingesta calórica diaria.

Page 5: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Agrobiotecnología

Almidón

Este polímero natural de glucosa, se utiliza como materia

prima de múltiples sectores industriales

Page 6: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Agrobiotecnología

Bioenergía

almidónMezcla (E10, E85)

CO2

almidón

Etanol (15%)

Fermentación

DestilaciónEtanol (90-95%) Etanol (99%)

Deshidratación

Azúcares fermentables

CO2

Page 7: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones

• El almidon es el polisacarido de reserva de los vegetales.

• Se encuentran en tuberculos (papas), granos, cereales (trigo), etc

• Consisten de dos tipos de polisacaridos• Consisten de dos tipos de polisacaridos�Amilosa – cadenas lineales de glucosa�Amilopectina – polimero mayor ramificado

• La mayoria de los almidones contienen entre 10-30% amilosa y entre 70-90% amilopectina

• Todos los almidones son potencialmente digeribles por la enzima α-amylasa

Page 8: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

EL ALMIDÓN

• Se encuentra en el endospermo de cereales en forma de gránulos de distinto tamaño y forma según cereal

• Birrefringentes: “cruz de Malta” bajo luz polarizada----> desaparece durante la gelatinización

Page 9: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Localización

natural

Page 10: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

GRANULOS DE ALMIDON

Page 11: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Polarised Light-optical microscope

Page 12: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 13: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

ESTRUCTURA GRANULAR DEL ALMIDON DE DIFERENTES FUENTES

Page 14: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Estructura del Almidon Intacto (natural)

Configuration = 3D structureInsolubles en agua friaPrecipitasNo es adhesivoNo es adhesivoNo tiene capacidad

interaccion

Page 15: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 16: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones vegetales (Amilosa y amilopectina)• Los almidones contienen una mezcla de amilosa y

amilopectina• Amilosa es un polimero lineal (forma helices) de

moleculas de D-glucose unidas por enlaces glicosidicos α-1,4

• Amilopectina es una cadena de amilosa pero que se ramifica a traves de enlaces glicosidicos α-1,6

Page 17: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Amilosa

• Polimero LINEAL de D-glucose (n = 2-300).• enlace glicosidico α-1,4

Page 18: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

CONSTITUYENTES DEL ALMIDÓN

• A) AMILOSA- Se dispersa en agua - Al enfriar -----> GELIFICA O RETROGRADAFundamento:

* en agua las cadenas lineales de la amilosa están desordenadas, y al enfriarse se asocian por puentes de H en un retículo que solidifica en forma puentes de H en un retículo que solidifica en forma de gel: GELIFICA

* si la disolución de amilosa es diluída o se enfría muy lentamente, las moléculas lineales se ordenan en haces cristalinos que precipitan: RETROGRADA

Page 19: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Estructura de la Amilosa

Los enlaces alfa-1,4-glicosidicos de la amilosa provocan que este polimero forme una helice

dextrogera.

Page 20: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 21: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

suspensiones de amilosaen agua adoptan una conformación helicoidal

El iodo (I 2) se puede insertar al interior de la helice de amilosa dando como resultado un color azul que es caracteristico de la presencia de almidon

Page 22: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 23: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

La helice de amilosa

La helice de la amilosa forma un complejo de color azul con las moleculas de yodo. (Test del lugol).

Page 24: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Helice de Amilosa

Pitch 0.8nm

6 residues per turn

Asociacion de Doble helices

Page 25: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

B) AMILOPECTINA

• Poca tendencia a retrogradar• Agua/ Q ---> disoluciones viscosas que no gelifican

al enfriar ( por la estructura ramificada)

Los almidones normales tienen 20-25% de amilosa,las variedades céreas es casi todo amilopectinalas variedades céreas es casi todo amilopectina

Importante:no confundir gelatinización con gelificación

Page 26: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Amilopectina

• Fracción insoluble del almidón• Se ramifica entre 12-30 residuos de glucosa

Page 27: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

ALMIDON (Glc)n

amilosa (maltosa)n amilopectina

The figures have been adopted from Harper´s Biochemistry

Enlace glicosidico α(1→4) Enlace glicosidico α(1→4)

Enlace glicosidico α(1→6)

Page 28: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Las ramificaciones de la amilosa ocurren entre 12a 30 residuos

Page 29: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Ramificación de la amilopectina

Page 30: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Racemose modelAmilopectina

70-85% by weight

Glucose units linked 1-4αandsome α 1-6 linkage

70-85% by weight

number of glucose units~ 10,000-100,000

branch chains~20 glucose units

only one reducing end

Page 31: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Estructura General de la Amylopectina

Page 32: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 33: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Amylopectin structure (Chaplin, 2004)

Page 34: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 35: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 36: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 37: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 38: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 39: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Amylopectin structure (Chaplin, 2004)

Page 40: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 41: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Granulo de Almidon: Empacamiento de las moleculas para formar el granulo

Page 42: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 43: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Starch Granule

Page 44: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Composicion del Almidon

Almidon % amilosa % amilopectina Tapioca 17% 83% Papa ~20% ~80% Papa ~20% ~80% Trigo 25-26% ~75% Maiz 24-28% ~75 Maiz ceroso ~0% ~100% Hi amylose Arroz

~ 75% 22%

~ 25% 78%

Page 45: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidónα α α α - Amilosa

ββββ - AmilopectinaAzulRojo-violeta

Complejo con I 2 Estructura

Polisacáridos de las plantasPolisacáridos

Estructura

Page 46: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidón

Estructura de la amilopectinaCH2OH

HO

HO

O

OCH2OHO

Polisacáridos de las plantasPolisacáridos

Glucopiranosa cuyo C1 está unido al C6 de otra

HO OCH2OH

OH

HO

O

O

OOH

HO

O

O

CH2

Page 47: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidón

Estructura de la amilopectinaCH2OH

HO

HO

O

OCH2OHO

Polisacáridos de las plantasPolisacáridos

Glucopiranosa cuyo C1 está unido al C6 de otra

HO OCH2OH

OH

HO

O

O

OOH

HO

O

O

CH2

Page 48: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidón

Estructura de la amilopectinaCH2OH

HO

HO

O

OCH2OHO

Polisacáridos de las plantasPolisacáridos

HO OCH2OH

OH

HO

O

O

OOH

HO

O

O

CH2

Page 49: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidón

Estructura de la amilopectina

Polisacáridos de las plantasPolisacáridos

Page 50: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidón

Estructura de la amilopectina

Haworth

Polisacáridos de las plantasPolisacáridos

Cadenas de 24 unidades ramificadas cada 12

Page 51: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidón

Estructura de la amilopectina Cadenas de 17 a 26 unidades ramificadas cada 9 a 13

Polisacáridos de las plantasPolisacáridos

Page 52: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidónαααα-amilasa – Hidrólisis a glucosa (roturas al azar)

Hidrólisis enzimática

ββββ-amilasa – Hidrólisis a maltosa (roturas de 2 en 2)

Con ββββ-amilasa 50% de maltosa y

Polisacáridos de las plantasPolisacáridos

Con ββββ-amilasa 50% de maltosa y resto de alto Pm = Dextrina limite

pullulanasa – Hidrólisis de uniones αααα- 1-6

Page 53: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Estructura del AlmidonLas propiedades del almidon cambian con el calentamiento

Page 54: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Caracteristicas del Almidón nativo

Conformación = Estructura 3DNo es soluble en agua fríaPrecipitaNo tiene poder adhesivoNo tiene capacidad de interacción

Todas estas caracteristicas se revierten con el calentamiento

Page 55: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 56: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 57: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Granulo de almidon antes del calentamiento

Granulo de almidon calentado

Page 58: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del almidon

El calentamiento provoca:� La absorción de agua de los

amiloplastos� Rompimiento de los amiloplastos� Rompimiento de los amiloplastos� Formacion de una red entrecruzada� Hidratacion de la red� Punto en el cual la ruptura ocurre

depende del tipo de almidon�Gelatinizacion!

Page 59: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del Almidon

Explicacion molecular:Calor = vibracion de los atomosVibracion = rompimiento de los puentes Vibracion = rompimiento de los puentes

de hidrogenoRuptura y ensanchamiento de las

cadenasInteraccion con el agua= aumenta la

viscosidadFormacion de puentes de hidrogeno =

geles

Page 60: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del Almidon

La Gelatinizacion solo ocurre en el almidon disuelto en aguaCalor seco= dextrinizacion (pan tostado)

Page 61: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 62: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del Almidon

En un comienzo el agua solo se absorve en la superficie del granuloGranulos aun mantienen su forma

Page 63: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del Almidon

A 40oC se absorve mas agua y los granulos comienzan a separarse

Page 64: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del Almidon

A 65oC se absorve mas agua al interior del granulo y este comienza a romperse

Page 65: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del Almidon

A 70oC se produce una mayor ruptura y comienza a producirse la liberacion de las moleculas a la solucion

Page 66: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del Almidon

Page 67: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion del Almidon

Page 68: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Viscosidad para Diferentes Almidones

Page 69: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 70: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

cebada

Arroz grano largo 71-74Arroz grano corto 65-68Papa 56-71

Centeno

Page 71: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Temperaturas de gelatinización: MAIZ “WAXY” ALMIDONES NO

MODIFICADOS ALMIDONES

MODIFICADOS

Temperaturas de gelatinización:

MODIFICADOS MODIFICADOS PARA USO EN

CARNES Comienza

gelatinización 80 ºC 57.77 ºC

Pico de viscosidad 88.8 ºC 67.77 ºC

Page 72: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Factores que Afectan la Gelatinizacion

Principales determinantes de la gelatinization:

� Contenido de agua

� Concentracion del almidon� Concentracion del almidon

� Naturaleza del almidon y amilosa/amilopectina

� Enzimas degradativas

� Otros factores ambientales

Page 73: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Arroz graneado

Arroz de Sushi

Page 74: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion y tipo de Almidon

• El mejor espesante: almidon de papa

• El peor espesante: almidon de trigoalmidon de trigo

• Mas amilopectina=mas translucido=mas fibroso

Page 75: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Contenido de amilosa/amilopectina

de los almidones

Amylosa Amylopectina

Contenido de amilosa/amilopectina de los almidones

Amylosa AmylopectinaMaíz 25% 75%

Maíz ceroso <1% >99% Tapioca 17% 83% Papas 20% 80%

Alta amilosa 55-70% 45-30% Trigo 25% 75% Arroz 19% 81%

Page 76: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

PURE DE PAPAS OPTIMO

Page 77: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 78: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Factores que Afectan la Gelatinización

Principales determinantes de la gelatinization:

� Lípidos

� Proteínas

� Temperatura

� Azùcares

�Acidos

Page 79: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

http://entertainment.howstuffworks.com/play-doh.htm/printable

Page 80: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelation and Starch Source

• Mayor contenido de amilopectina (menor contenido de amilosa), forman geles más blandos (debiles)

• Almidón de papa= alto contenido de amilopectina = mejor espesante= forma amilopectina = mejor espesante= forma geles débiles

• Maizena= menor cantidad de amilopectina= menos efectivo como espesante= forma geles mas fuertes

Page 81: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Paste Properties of Native Starches

• Tipo Viscosidad Claridad Gel Estab. agitacion••• Cereales Baja Opacos Fuertes Buena• Cerosos Alta Claros Muy debil Pobre• Tuberculos claros-opacos Debil Pobre• Alta Amilosa Muy baja Muy Opaco Muy fuerte Estable•

Page 82: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelation and Other Effects

• Heating�Moderate temperature and rate of heating�Enough amylose needs to be released from the

granule without the granule bursting

• Agitation�Agitation during cooling disrupts amylose network�Agitation during cooling disrupts amylose network�Should mix flavorings immediately after removing

from heat

Page 83: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Vis

cosi

ty

Cornstarch + water

Cornstarch + water + 1.7% acetic acid

Vis

cosi

ty

Cornstarch + water

Cornstarch + water + 1.7% acetic acid

Vis

cosi

ty

Cornstarch + water

Cornstarch + water + 1.7% acetic acid

Efectos de los acidos sobre la Pasta de Almidon

Vis

cosi

ty

Time

Cornstarch + water + 1.7% acetic acid

Vis

cosi

ty

Time

Cornstarch + water + 1.7% acetic acid

Vis

cosi

ty

Time

Cornstarch + water + 1.7% acetic acid

Page 84: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinizacion y otros efectos

• Acidos�Reduce la temp. gelatinizacion por

hidrolisis de los granulos�Geles mas blandos�Reduce la viscosidad�Reduce la viscosidad�El efecto de los acidos puede minimizarse

agregando despues de la gelatinizacion o calentando rapidamente.

�Se utilizan en filling para pie (de limon)

Page 85: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

pH 4

Vis

cosi

ty

pH 4

Vis

cosi

ty

Efectos del pH sobre los Almidones de Maiz

pH 10

pH 2.5

Vis

cosi

ty

Time

pH 10

pH 2.5

Vis

cosi

ty

Time

Page 86: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinización y otros efectos

• Azúcares�Reduce el efecto de la gelatinización y

liberación de la amilosa�Geles más blandos�Geles más blandos

• El azúcar compite por el agua disponible para la gelatinización

• Retrasa la temp. gelatinización y decrese la viscosidad

• Se incrementa la temperatura de gelatinización.

Page 87: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Efectos de los azucares enlas pastas de almidon

Page 88: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Efectosde Procesamiento

• Procesos que afectan las caracteristicas de la pasta:• Orden de adicion de los ingredientes• Temperatura alcanzada• Tasa de aumento de la Temperatura• Duracion del calentamiento• Duracion del calentamiento• Tasa de enfriamiento• Temperatura de Almacenameinto• Agitacion

Page 89: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 90: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Que errores se cometieron al preparar esta sopa de tomates?

Page 91: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 92: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones nativos

• Los almidones mas comunes son el de maiz, arroz, trigo, papa, tapioca (cassava) y los de maices cericos.

• Excepto por el maiz cerico, los otros almidones continen genralmente entre un 15-27% amilosa.

• Los maices cericos y otros tipos de almidones cericos contienen menos del 2% de amilosa.

• Almidones con alto contenido de amilosa poseen mas de 30% • Almidones con alto contenido de amilosa poseen mas de 30% de amilosa y tienen propiedades muy diferentes al resto como:

• son mas dificiles de gelatinizar> 100° C• Forman peliculas y fibras

Poseen una estructura helicoidal – y atrapan grasa en su interior – retarda el inchamiento del granulo

Page 93: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Diferencias entre los Almidones Nativos

• Varian en el contenido de amilosa y amilopectina• Varian en su estructura cristalina• Varian en las caracteristicas de gelatinizacion y de

espesamiento• Varian con la incorporacion de otros grupos dentro

de su estructurade su estructura�Esteres de fosfato �Fosfolipidos�Proteinas

Page 94: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Caracteristicas de la Amilosa y Amilopectina

Forma Esencialmente lineal Ramificado

Uniones α-1,4 (pocos α-1,6) α-1,4; α-1,6

Caracteristica Amilosa Amilopectina

Numero de monomeros 200-2,000 hasta 2,000,000

Peso Molecular Generally <0.5 million 50-500 million

Formacion de Gel Firme No forma geles solo da una textura espesa

Page 95: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Geles de Almidon

Page 96: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Functions of starch in food systems and examples of how these are utilised in different food systems.

Funcion Ejemplo

Espesantes Puddings, salsas, pie fillings

Binderembutidos; apanados; pasta

Cremas Berlines

Encapsulacion, Estabiliz. Emulsiones

Sabores, emulsiones

Coberturas Pastillas, glazes, icings y Coberturas Pastillas, glazes, icings y toppings

Enlazantes de agua Queques

antiaglomerante Polvos de hornear

Releasing Agent Candy making

Modificador de Textura Queso Filadelfia, cecinas

Reemplazantes de grasa

aderezos, productos lacteos, prod. de panaderia

Page 97: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Approximate Amount of Starch in Food Products (%)

• Alimentos de bebes 3-5• Bebidas 0.2-0.3• Butter sauces 0.3-0.5• Mezclas para queques y icings 0.3-0.5• Aderezos

� Pourable 1.5-2.3� Spoonable 2.8-5.0

• Gomitas 5-12• Marshmallows 0.5-1.0• Masa de pie 0.5-1.2• Masa de pie 0.5-1.2• Relleno de Pie 3-5• Pudding

� enlatado 4.5-6.5� cocido 5-8� Instantaneo 3-7

• Salsa• Espesa 4-6• De carne 1.0-2.5

Page 98: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Retrogradacion

Generalmente ocacionado por :

� Perdida de humedad� Perdida de humedad

� Interaccion de cadenas

Page 99: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Retrogradacion• El pan se torna duro

• Se seca la cascara del pan;

• Los productos de panaderia crujientes se• Los productos de panaderia crujientes setornan blandos

.

Page 100: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Retrogradacion•1 al 5% de perdidas

� clima� clima

� condiciones de almacenamiento

Page 101: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

RetrogradacionCausado principalmente por la:

� Union de las cadenas de amilosa

� Perdida de humedad� Perdida de humedad

� Bajas temperaturas – aceleran elproceso

� Congelacion – retarda el proceso

Page 102: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Retrogradacion

• Las moleculas de almidon hidratadas tienden a reasociarse despues del calentamiento. Esta reasociacion es llamada “Retrogradacion”.

• La Retrogradacionse define de la siguiente forma:

“La Retrogradaciones un proceso en el cual las cadenas de almidon comienzan a reasoaciarsey formar una estructura ordenada. En su comienzan a reasoaciarsey formar una estructura ordenada. En su fase inicial, dos o mas cadenas pueden llegar a formar un punto de union el cual luego se extiende a la mayoria de las moleculas. Finalmente, bajo condiciones favorables aparece una estructura cristalina ordenada de las cadenas.

• Generalmente, los almidones que contienen un mayor numero de moleculas de amilosa muestran una mayor tendencia a la retrogradación.

Page 103: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 104: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Gelatinisation and retrogradation of starch. A : na tive starch, B Gelatinised starch, C : Retrrogradated st arch

Page 105: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Factores que contribuyen a la retrogradacion :

• Ramificación�Los almidones altos en amilopectina como por ejemplo los

almidones cerosos de maiz no muestran retrogradación cuando se congelan.

• Formacion de enlaces de puente de hidrogeno entre los grupos OH de la amilosa gelatinizada durante el enfriamiento.

• Largo de la cadena de amilosa�Mientras mas larga la molécula ?????

• Consecuencia: El agua es liberada de la estructura del gel (sineresis) &

• Insolubilización del almidón.

Page 106: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Table 1: Medidas de compresion en Pan con alto cont enido de fibra durante 8 dias.

Pan Dia 1 Dia 8

1 3.5 6.6

2 3.3 5.5

3 4.0 6.2

Page 107: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 108: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 109: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

ALMIDONES MODIFICADOS

Page 110: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Problemas asociados con los almidones nativos:

�Elevada temperatura de gelatinización.

�No producen rompimientos y son resistentes a los �No producen rompimientos y son resistentes a los ácidos.

�Retrogradación conducente a la perdida de agua.

Page 111: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Modificados

• Almidones nativos modificados fisica o quimicamente

• Se utilizan para aplicaciones especificas en la industria de alimentos

• Los almidones nativos pueden presentar cualidades indeseables o presenta una funcionalidad irregular:�Pobre tolerancia al calor, agitacion o acidos�Deficiente textura�Poca vida util, o inestabilidad a la

congelacion/descongelacion�Falta de claridad o la tendencia a opacarse .

Page 112: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Modificados

• Almidon Pregelatinizado• Hidrolizado: Acidificado o por tratamiento enzimatico –reducir su

peso molecular• Entrecruzado – Union quimica de dos OH´s vecinos. Endurece el

granulo. Eleva la estabilidad al calor y acidez• Derivatizado – Se agregan grupos voluminosos al almidon para

reducir su retrogradacion. • Entrecruzados-Derivatizados – ambos anteriores• Oxididados – reduce la retrogradation.

Page 113: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Modificados

Pre-gelatinizacion

Se hacen solubles en agua fria

Partialmente gelatinizados

Page 114: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Pre-gelatinizados

• Usos:

Almidones Modificados

• Usos:� Instant pudding

• Almidones deshidratados pre-gelatinizados�Se incha cuando se agrega agua, no es necesario

calentarlos�Disminuye el tiempo de preparacion de pastas o

cremas

Page 115: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Modificados

Tratamiento Acido

� Se acelera la gelatinizacion� Se acelera la gelatinizacion

� Se forman geles debiles

� Alimentos liquidos y geles blandos

� Se retarda la retrogradacion

Page 116: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Modificados

Treatamiento Enzimatico

Amilasas fungicas o de plantasAmilasas fungicas o de plantas

Se hidrolizan los enlaces glycosidicos ∝-1,4

Almidones de baja viscosidad

Reducen la Retrogradacion (usos en pan)

Page 117: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Modificados

Entrecruzados/Cross-linking

� Efecto opuesto al tratamiento acido o � Efecto opuesto al tratamiento acido o enzimatico

� Forma pastas altamente viscosas hasta geles fuertes

Distarch adipate and distarch phosphate

Page 118: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones con Entrecruzados

• Usos:�Se aumenta el periodo de vida util debido a una

reduccion en la retrogradaciòn. �Son mas estables a las altas temperaturas, a la

agitaciòn y a los acidos. �Aderezos, comidas para bebes, pie fillings

• Formacion de los entrecruzamientos�Se alteran los grupos hidroxilos bajo condiciones

alcalinas con anhidrido acetico, anhidrido succinico o oxido de etileno.

Page 119: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 120: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones entrecruzados

• Se retarda el inchamiento del granulo • Se reduce la sensibilidad del granulo a

romperse • Se agrega una mayor estabilidad al calor y

cocciones prolongadas. • Se agrega estabilidad a la agitacion• Se mejora la estabilidad a la hidrolisis. • Estas pastas modificadas son opacas si el

entrecruzamiento se realiza entre moleculas de amilosa.

Page 121: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones entrecruzados se obtienen:

• Haciendo reaccionar una suspencion de almidon con agentes tales como oxicloruro de fosforo, acido adipico anhidro, o epiclorohidrina.

• Estos grupos son capaces de reaccionar con los grupos hidroxilos de las moleculas de almidon en el granulo.

Page 122: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

ST = Almidon

Page 123: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Viscosidad de los Almidones Entrecruzados

Page 124: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Los almidones entrecruzados representan el 25% de los almidones en el mercado. Los 4 tipos de entrecruzamiento se muestran abajo. Ademas el grado de entrecruzamiento se puede variar. Los detalles del cross-linking son, en general propiedad de la empresa.

• Reactivo Derivatización

• Epiclorohidrina Almidon - O-CH2-CHOH-CH2-O-Starch• Trimetafosfato de sodio Almidon - O-P-O- Almidon• Oxicloruro de Fosforo Almidon - O-P-O- Almidon• Acroleina Almidon -O-CH2-CH2-C-O- Almidon

Page 125: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Modificados

Substitucion/Derivatizacion

� Se adicionan grupos funcionales a los OH� Se adicionan grupos funcionales a los OH

� Interfieren con la formacion de puentes de H

� grupos Acetilo, propilo y metilicos

� Soles claros

� Fosfatos: claridad, estabilidad y viscosidad

Page 126: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones Derivatizados:

• Espesantes o estabilizantes:

• Alimentos infantiles (pures), alimentos cremas, rellenos para pie o pasteles.

Page 127: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones derivatizados

• Se introducen grupos quimicos en los grupos hidroxilos lo que:

• Distorcia la linealidad de la molecula• Se interrumpe la asociación a través del

impedimento estearico.impedimento estearico.

Page 128: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones derivatizados reducen la tendencia a:

• A gelificar• A impedir la perdida de hidratcion y

claridad durante el almacenamiento a bajas temperaturas.

• Reducen la temperatura de • Reducen la temperatura de gelatinización

• Este tratamiento se utiliza a veces en combinación con el entrecruzamiento.

Page 129: 100510Almidones Modo de Compatibilidad
Page 130: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Ejemplos de almidones derivatizados

• La fosforilizacion de almidones se obtienea traves del calentamiento de una muestraseca de almidon con sales ácidas de orto, piro o tripolifosfato entre 50-60 C por 1 hr.

• Este proceso reduce la temperatura de • Este proceso reduce la temperatura de gelatinizacion, mejora el inchamiento a bajas temperaturas, incrementa la viscosidad de la pasta y su claridad y bajala tendencia del gel a retrogradarse.

Page 131: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Ejemplos de almidones derivatizados

• Esterificacion de almidones: almidon + oxido de etileno o propileno)

• Reduce la temperatura de gelatinizacion

• Reduce la capacidad de las pastas a • Reduce la capacidad de las pastas a gelificar o retrogradarse.

• Usos: aderezos, pie fillings, u otraspreparaciones espesas.

Page 132: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Ejemplos de almidones derivatizados

+ entrecruzamiento

Page 133: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones resistentes

• No es digerible en el intestino delgado, y poseelimitada digestion en el intestino grueso.

• Clasificacion� RS1: Fisicamente inaccesibles:atrapados en la celula

(semillas/leguminosas)� RS2: almidones nativos (de papa sin calentar, de platano

verde, almidones altos en amilosa)� RS3: almidones retrogradados (de papa cocidos y luego� RS3: almidones retrogradados (de papa cocidos y luego

enfriados)� RS4: modificados quimicamente

• Contribuyen al contenido de fibra• Absorven menos agua que otros polisacaridos lo

que hace la masa menos pegajosa• De textura suave• Menos de 3 cal/g

Page 134: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Oxidacion

• Tratamiento de los almidones con hipoclorito de sodio

• De baja viscosidad• Decrecen la tendencia de la amilosa a

retrogradarseretrogradarse• Sus soles tiene viscosidades

intermediarias y forman geles debiles.

Page 135: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidon oxidado

Page 136: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Propiedades de Almidones de Maiz

Tipos Comentarios

Nativos Pobre estabilidad a la descongelacion

Altos amilosa Granulos- birefringentes

Mod. acidos Decresen la viscosidad de la pasta

Hidroxi-etil Aumentan la viscosidad de la pasta – baja retrogradation

Fosfatados Reducen la capacidad de gelificacion a bajas temperaturas – baja retrogradacion

Cross-linked Reducido peak de viscosidad, se incrementa su estabilidad; estable a la descongelacion

Acetelados Buena claridad de la pasta y estabilidad

Page 137: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

En la seleccion de un almidon para ser aplicado en un alimento se debe

considerar lo siguiente:

• La Formulacion• El tiempo de vida util a considerar del

alimento• Alta acidez o baja acidez• Condiciones de proceso

�Temperaturas altas o bajas�Alta agitacion o baja agitacion�Altas temperaturas y alta agitacion

Page 138: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Origin Tipo Aplicacion Funccion Beneficio

Maiz Nativo Sopas Espezante Cuerpo, mouth feel

Maiz Pre-gelatinizado

Puffed snacks

Textura Mejora el procesamiento

Fuente, Tipo, aplicacion, funcion y beneficios de ciertos almidones.

gelatinizado snacks procesamiento

Maiz ceroso

Cross linked Aderezo Estabilizador Cuerpo, brillo, estabilidad

Tapioca Inchado agua fria

Productos lacteos instantaneos

Textura Insipido, textura premium

Papa Nativo, cook up Dry mixes Espezante Hidratacion rapida, alta viscosidad

Page 139: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Selection of starches for dairy foods

Producto Requirementos El mejor almidon Comentarios

Lacteos Tolerantes al calor, agitacion, y descongelacion, insipidos

Cross-linked y substitutos

Tapioca es el mejor de un punto de vista de sabor

Productos UHT Altas temperaturas & tolerantes a la agitacion

Con mayor cross-linking

Postres congelados

Su capacidad de ser estable a la congelacion

Substitutos Reemplazantes de grasa, cross-linked congelados estable a la congelacion grasa, cross-linked para una mejor estabilidad a la congelacion

Mezclas de polvos

Funcionan bajo condiciones de baja temperatura

Pregelatinizados, bajo nivel de cross linking, estabilidad a la descongelacion

Pudding instantaneos y salsas de queso (mas comunes)

Yogures Estables en acido Cross-linked Usados para minimizar sineresis

Quesos procesados

Capacidad de gelificacion Cross-linked de maiz cerosos

Page 140: 100510Almidones Modo de Compatibilidad

Almidones geneticamente modificados

• Almidones cerosos�Altos en amilopectina�Utilizados en pie de frutas porque espesan bien

pero no gelifican�Tienen buena estabilidad a la descongelaciòn

• Almidones altos en amilosa• Almidones altos en amilosa�Amylose crea fuertes interacciones para formar

geles mas solidos�Se utilizan como peliculas recubridoras de

alimentos