Conversion de almidon en jarabes

El almidón está constituido esencialmente por glucosa. Una hidrólisis del almidón resultaría en una solución de glucosa, o lo que es lo mismo un jarabe de glucosa. Existen grandes operaciones industriales para transformar almidón en jarabes de glucosa que serán utilizado posteriormente como agentes edulcorantes (para dar sabor dulce) en diversos tipos de alimentos. Aunque parece un proceso simple la conversión de almidón a jarabes es bastante elaborado y tal vez complejo ya que involucra varias reacciones y procesos químicos.

En primer lugar el almidón es mezclado con agua para hacer una suspensión de almidón. Esta suspensión es calentada (y el almidón por tanto gelatinizado) en presencia de ácidos. Esto produce una disminución de la viscosidad de la suspensión de almidón. Después de esta operación diversas enzimas son usadas para convertir el almidón en jarabes de azucares. Mezclas de alfa y beta amilasas pueden ser usadas para obtener jarabes de alto contenido en maltosa. La glucoamilasa puede ser usada para producir jarabes de glucosa ya que esta enzima ataca al almidón desde el sitio no reductor e hidroliza los enlaces alfa 1-4 y alfa 1-6.

Un factor importante en la producción de estos jarabes es lo que se conoce como los grados de conversión dextrosa equivalente (DE). El grado de conversión dextrosa equivalente (DE) es una medida del porcentaje de enlaces glicosídicos (entre glucosas) que han sido hidrolizados (rotos). Después del tratamiento de una suspensión con ácidos el jarabe resultante tiene un grado DE de 40. Después de tratar ésta suspensión con alfa y beta amilasas se obtiene jarabes de maltosa de grados DE de 70 aproximadamente y con la glucoamilasa de 92-95. Mientras más alto es el DE mayor es el dulzor del jarabe ya que el mismo tiene mayor contenido de glucosa libre.

Si se quiere jarabes de mayor dulzor parte de la glucosa tiene que ser convertida en fructosa, un azúcar simple mucho mas dulce que la glucosa (la glucosa tiene un dulzor relativo a sacarosa (el estándar 100) de 70, mientras que la fructosa de 180, es decir la fructosa es 1,8 veces mas dulce que la sacarosa). Esta conversión se logra enzimáticamente usando una enzima denominada glucosa isomerasa. Se puede producir un jarabe de alto grado DE a partir de maíz que es mas barato que la sacarosa (azúcar común). Este (50% de glucosa, 42% de fructosa y 8% de otros azucares) tiene el mismo dulzor relativo que el azúcar común. Se pueden producir jarabes de alto contenido de fructosa (60 y 90%) con técnicas que separan (intercambio iónico) la fructosa de la mezcla.

Los artículos mas bajados del Cereal Chemistry Julio 2009

Cereal Chemistry es tal vez la revista científica premier en investigación de los Cereales. Esta dedicada exclusivamente a publicar artículos científicos de calidad relacionado con la Ciencia y Tecnología de los Cereales. He aquí los artículos más bajados del Cereal Chemistry:

1. - Network Formation in Gluten-Free Bread with Application of Transglutaminase (798 times)
Michelle M. Moore, Meike Heinbockel, Peter Dockery, H. M. Ulmer, and Elke K. Arendt
Cereal Chemistry 2006, Volume 83, Number 1: 28-36.

2.- Modified Wheat Starches Increase Bread Yield (522 times)
R. A. Miller, C. C. Maningat, and R. C. Hoseney
Cereal Chemistry 2008, Volume 85, Number 6: 713-715.

3.- Relationship Between Popcorn Composition and Expansion Volume and Discrimination of Corn Types by Using Zein Properties (479 times)
Francisco Borras, Koushik Seetharaman, Ni Yao, Jose L. Robutti, Nora M. Percibaldi, and Guillermo H. Eyherabide
Cereal Chemistry 2006, Volume 83, Number 1: 86-92.

4.- Effect of Pericarp Removal on Properties of Wet-Milled Corn Starch (336 times) Ya-Jane Wang, Sheau Wen Chong, and Wade Yang
Cereal Chemistry 2006, Volume 83, Number 1: 25-27.

5.- Molecular Level Protein Composition of Flour Mill Streams from a Pilot-Scale Flour Mill and Its Relationship to Product Quality (331 times) K. H. Sutton and L. D. Simmons
Cereal Chemistry 2006, Volume 83, Number 1: 52-56.

Almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked)

Dicho de una manera simple, los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) involucran la formación de un enlace covalente entre dos moléculas de almidón para genera una molécula más grande. La reacción ocurre por la formación de un enlace diester con el ácido fosforico (POCl3) o por la formación de un enlace éter por reacción del almidón con epiclorhidrina.

Altos niveles de entrecruzamiento producen almidones con altas temperaturas de gelatinizacion. Se pueden preparar almidones con altos niveles de entrecruzamiento para que no gelatinicen cuando son hervidos en agua. Los almidones modificados usados en alimentos generalmente poseen un cierto grado de entrecruzamiento. La cantidad de entrecruzamiento se designa a través de lo que se conoce como grado de sustitución (GS). Un GS de 1 indica una molécula substituida (en promedio). En alimentos , los GS van desde 0,01 a 0,1.

Los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) produce suspensiones menos viscosas al ser calentadas (comparadas con el almidón nativo no modificado).
Otra característica interesante de los almidones modificados por entrecruzamiento (cross-linked) es que los mismos producen soluciones altamente viscosas en sistemas con pH ácido. Esto tendría una aplicación como agente espesante (aumento de viscosidad) en rellenos para pie (tartas) de frutas por ejemplo.

Almidones modificados

Como su nombre lo indica los almidones modificados son aquellos a los que se les practica algún tratamiento para cambiar sus propiedades. Los tratamientos pueden ser físicos o químicos. Por ejemplo si tomamos un almidón de maíz (que es insoluble en agua) y lo calentamos en agua el mismo se solubiliza. Si luego ésta pasta de almidón se sea tendremos un almidón modificado que se ha “vuelto” soluble.

La modificación más antigua que se ha realizado a los almidones se refiere al tratamiento de los mismos con ácidos. Los almidones tratados con ácido se preparan industrialmente mezclando una suspensión de almidón con ácido clorhídrico (1-3%) a 50 grados C por 12-14 horas. Después del tratamiento la suspensión es neutralizada y el almidón recuperado por filtración y secado.
El ácido rompe algunos enlaces glicosídicos y hace a las cadenas de almidón mas cortas Cuando un almidón modificado con ácidos se calienta en presencia de agua la viscosidad de la suspensión de almidón es menor que la de suspensiones de almidones nativos.

Proteinas de los Cereales

Las proteínas son polímeros de aminoácidos encadenados por enlaces peptídico. La estructura de los aminoácidos puede ser consultada en cualquier libro básico de bioquímica. Lo importante es saber que los aminoácidos poseen grupos R que varían de un aminoácido a otro. Existen a aminoácidos ácidos, básicos, hidrofílicos (afines al agua) e hidrofóbicos (repelen el agua). La cadena de aminoácidos determina la conformación final que las proteínas asumirán y es ésta conformación tridimensional (estructura terciaria) donde radical la especificidad de los millones de proteínas existentes.


En los cereales, las proteínas han sido clasificadas tradicionalmente en cuatro grupos de acuerdo a su solubilidad en diversos solventes. Las albuminas son las proteínas solubles en agua, las Globulinas son solubles en soluciones diluidas de sales . Las prolaminas son aquellas solubles en etanol al 70%, mientras que las glutelinas son insolubles en etanol 70% pero soluble en ácidos o bases diluidas.

Por supuesto existen proteínas que no se adaptan a esta clasificación pero a pesar de ello esta es una clasificación que en primera instancia sirven par iniciar el estudio de sus propiedades.