AlmidnEl almidn es el principal polisacrido1 de reserva de la mayora de los vegetales,2 y la fuente de caloras ms importante consumida por el ser humano.Es un constituyente imprescindible en los alimentos en los que est presente, desde el punto de vista nutricional. Gran parte de las propiedades de la harina y de los productos de panadera y repostera pueden explicarse conociendo las caractersticas del almidn.

Componentes del almidnEl almidn est constituido por dos compuestos de diferente estructura:Amilosa: Est formada por -D-glucopiranosas unidas por centenares o miles (normalmente de 300 a 3000 unidades de glucosa) mediante enlaces -(1 4) en una cadena sin ramificar, o muy escasamente ramificada mediante enlaces -(1 6) . Esta cadena adopta una disposicin helicoidal y tiene seis monmeros por cada vuelta de hlice. Suele constituir del 25 al 30 % del almidn.Amilopectina: Representa el 70-75 % restante. Tambin est formada por -D-glucopiranosas, aunque en este caso conforma una cadena altamente ramificada en la que hay uniones -(1 4), como se indic en el caso anterior, y muchos enlaces -(1 6) que originan lugares de ramificacin cada doce monmeros. Su peso molecular es muy elevado, ya que cada molcula suele reunir de 2.000 a 200.000 unidades de glucosa.De todos modos, la proporcin entre estos dos componentes vara segn el organismo en el que se encuentre.Los almidones de los cereales contienen pequeas cantidades de grasas. Los lpidos asociados al almidn son, generalmente, lpidos polares, que necesitan disolventes polares tales como metanol-agua, para su extraccin. Generalmente el nivel de lpidos en el almidn cereal, est entre 0,5 y 1 %. Los almidones no cereales no contienen esencialmente lpidos.Desde el punto de vista qumico, es una mezcla de dos polisacridos muy similares, la amilosa y la amilopectina; contienen regiones cristalinas y no cristalinas en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad es producida por el ordenamiento de las cadenas de amilopectina, los grnulos de almidn creo tienen parecido grado de cristalinidad que los almidones normales. La disposicin radial y ordenada de las molculas de almidn en un grnulo resulta evidente al observar la cruz de polarizacin (cruz blanca sobre un fondo negro) en un microscopio de polarizacin cuando se colocan los polarizadores a 90 entre s. El centro de la cruz corresponde con el hilum, el centro de crecimiento de grnulo.La amilosa es el producto de la condensacin de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucosdicos a(1,4), que establece largas cadenas lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un milln; es decir, la amilosa es una a-D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la a-maltosa. Tiene la facilidad de adquirir una conformacin tridimensional helicoidal, en la que cada vuelta de hlice consta de seis molculas de glucosa. El interior de la hlice contiene slo tomos de hidrgeno, y es por tanto lipoflico, mientras que los grupos hidroxilo estn situados en el exterior de la hlice. La mayora de los almidones contienen alrededor del 25 % de amilosa. Los dos almidones de maz comnmente conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52 % y del 70-75 %.La amilopectina se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular similar a la de un rbol; las ramas estn unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces a-D-(1,6), localizadas cada 15-25 unidades lineales de glucosa. Su peso molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200 millones de daltones. La amilopectina constituye alrededor del 75 % de los almidones ms comunes. Algunos almidones estn constituidos exclusivamente por amilopectina y son conocidos como creos. La amilopectina de papa es la nica que posee en su molcula grupos ster fosfato, unidos ms frecuentemente en una posicin O-6, mientras que el tercio restante lo hace en posicin O-3.

Forma de los granos de almidnGranos de almidn en clulas de patata visto con un microscopio electrnico de barrido.Los tamaos y las formas de los granos de almidn de las clulas del endospermo, vara de un cereal a otro; en el trigo, centeno, cebada, maz, sorgo y mijo, los granos son sencillos, mientras que los de arroz son compuestos. La avena tiene granos sencillos y compuestos predominando estos ltimos.La mayor parte de los granos de almidn de las clulas del endospermo prismtico y central del trigo tiene dos tamaos: grande, 30-40 micras de dimetro, y pequeo, 1-5 micras, mientras que los de las clulas del endospermo sub-aleurona, son principalmente de tamao intermedio 6-15 micras de dimetro. En las clulas del endospermo sub-aleurona hay relativamente ms protena y los granos de almidn estn menos apretados que en el resto del endospermo.

HidratacinLos grnulos de almidn son insolubles en agua fra, pero pueden contener agua al aumentar la temperatura, es decir los grnulos de almidn sufren el proceso denominado gelatinizacin . Durante la gelatinizacin se produce la lixiviacin de la amilosa, la gelatinizacin total se produce normalmente dentro de un intervalo ms o menos amplio de temperatura, siendo los grnulos ms grandes los que primero gelatinizan.Los diversos estados de gelatinizacin pueden ser determinados. Estos estados son: la temperatura de iniciacin (primera observacin de la prdida de birrefrigencia), la temperatura media, la temperatura final de la prdida de birrefringencia (TFPB, es la temperatura a la cual el ltimo grnulo en el campo de observacin pierde su birrefringencia), y el intervalo de temperatura de gelatinizacin.Al final de este fenmeno se genera una pasta en la que existen cadenas de amilosa de bajo peso molecular altamente hidratadas que rodean a los agregados, tambin hidratados, de los restos de los grnulos.

RetrogradacinSe define como la insolubilizacin y la precipitacin espontnea, principalmente de las molculas de amilosa, debido a que sus cadenas lineales se orientan paralelamente y reaccionan entre s por puentes de hidrgeno a travs de sus mltiples hidroxilos; se puede efectuar por diversas rutas que dependen de la concentracin y de la temperatura del sistema. Si se calienta una solucin concentrada de amilosa y se enfra rpidamente hasta alcanzar la temperatura ambiente se forma un gel rgido y reversible, pero si las soluciones son diluidas, se vuelven opacas y precipitan cuando se dejan reposar y enfriar lentamente.La retrogradacin esta directamente relacionada con el envejecimiento del pan, las fracciones de amilosa o las secciones lineales de amilopectina que retrogradan, forman zonas con una organizacin cristalina muy rgida, que requiere de una alta energa para que se rompan y el almidn gelatinice.Las molculas de amilosa y amilopectina estn dispersas en la solucin acuosa (gelatinizada) de almidn. Despus del enfriamiento, las porciones lineales de varias molculas se colocan paralelamente debido a la formacin de enlaces H. Esto obliga a las molculas de agua a apartarse y a permitir que las molculas cristalicen juntas.Cuando se disuelve el almidn en agua, la estructura cristalina de las molculas de amilosa y amilopectina se pierde y stas se hidratan, formando un gel, es decir, se gelatiniza. Si se enfra este gel, e inclusive si se deja a temperatura ambiente por suficiente tiempo, las molculas se reordenan, colocndose las cadenas lineales de forma paralela y formando puentes de hidrgeno. Cuando ocurre este reordenamiento, el agua retenida es expulsada fuera de la red (proceso conocido como sinresis), es decir, se separan la fase slida (cristales de amilosa y de amilopectina) y la fase acuosa (agua lquida).El fenmeno de sinresis puede observarse en la vida cotidiana en las cremas de pastelera, yogures, salsas y purs.