comportamiento <strong>de</strong> los alimentos o <strong>de</strong> los ingredientesalimenticios durante su transformación o su almacenamiento.El índice <strong>de</strong> absorción <strong>de</strong> agua (IAA), el índice <strong>de</strong>solubilidad en agua (ISA) y el po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> hinchamiento,son <strong>de</strong>terminados por gravimetría, a partir <strong>de</strong> 2,5 g <strong>de</strong>muestra y según los métodos <strong>de</strong>scritos por Medcalf yGiles (1965), citado por An<strong>de</strong>rson et al., (1969).Se encuentran diferencias significativas en laspropieda<strong>de</strong>s funcionales <strong>de</strong> los almidones provenientes<strong>de</strong> las diferentes especies. En general los almidones <strong>de</strong>oca, melloco, mashua, achira, papa y zanahoria blancapresentan geles con un menor índice <strong>de</strong> solubilidad(ISA), mayor índice <strong>de</strong> absorción <strong>de</strong> agua (IAA) y po<strong>de</strong>r<strong>de</strong> hinchamiento que el almidón <strong>de</strong> miso. La cantidad<strong>de</strong> agua absorbida por los almidones varía entre lasdiferentes especies, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 72,8 a 98,8 g <strong>de</strong> agua por100 g <strong>de</strong> almidón.Los almidones <strong>de</strong> oca, papa, achira y zanahoria blancaexhiben un mejor po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> hinchamiento que losalmidones <strong>de</strong> melloco, mashua y miso, lo cual concuerdacon las medidas <strong>de</strong> viscosidad Braben<strong>de</strong>r, obtenida paralas mencionadas especies.Estabilidad al almacenamiento en congelación.Cuando una pasta <strong>de</strong> almidón se somete a sucesivosciclos <strong>de</strong> congelación y <strong>de</strong>scongelación, la estructura<strong>de</strong>l sistema cambia. Ello es el resultado <strong>de</strong> laredistribución y dilución <strong>de</strong> la pasta <strong>de</strong> almidón, por elcrecimiento y la disolución <strong>de</strong> los cristales <strong>de</strong> hielo. Elagua retenida por la amilopectina es expelida <strong>de</strong> lasasociaciones inter e intramoleculares. Esto da comoresultado una separación <strong>de</strong> fases: la una rica en almidón(pasta) y la otra <strong>de</strong>ficiente en él (parte líquida) (Morales,1969).Para la <strong>de</strong>terminación se prepara suspensiones <strong>de</strong>almidón al 2 %, las que se gelatinizan en un baño aebullición durante 10 minutos, posteriormente lasmuestras se congelan a -37 o C y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> tres días se<strong>de</strong>scongelan en un baño a 30 o C durante una hora, secentrifugan por 10 minutos y se pesa la cantidad <strong>de</strong>agua separada <strong>de</strong>l gel. El porcentaje <strong>de</strong> sinéresis secalcula aplicando la siguiente fórmula:% Sinéresis = (Peso <strong>de</strong> agua / Peso <strong>de</strong> muestra) x 100En la Figura 4.11, se observa que los geles <strong>de</strong> melloco,mashua y miso son inestables, ya que presentan un altovalor <strong>de</strong> sinéresis <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el primer ciclo (3 días). Lacantidad <strong>de</strong> agua separada <strong>de</strong> los geles <strong>de</strong> oca yzanahoria blanca es menor que la <strong>de</strong> los otrosFigura 4.11. Sinéresis <strong>de</strong> varios almidones <strong>de</strong> RTAs.almidones. Los geles <strong>de</strong> oca y zanahoria blanca alcanzanvalores <strong>de</strong> sinéresis y se tornan débiles en el cuartociclo (12 días <strong>de</strong> almacenamiento en congelación).En las pruebas preliminares <strong>de</strong> estabilidad, a temperaturaambiente, se observó que los almidones gelatinizados<strong>de</strong> melloco, mashua y miso, se <strong>de</strong>bilitan y empiezan aper<strong>de</strong>r viscosidad al cuarto día <strong>de</strong> almacenamiento,<strong>de</strong>bido a que las ca<strong>de</strong>nas lineales se orientanparalelamente e interaccionan con ellas por puentes<strong>de</strong> hidrógeno a través <strong>de</strong> sus múltiples hidroxilos. Eneste período, el almidón gelatinizado <strong>de</strong> oca, mantienealgunas <strong>de</strong> sus características iniciales, posiblemente<strong>de</strong>bido a su contenido <strong>de</strong> amilopectina, cuyaretro<strong>de</strong>gradación es impedida por las ramificacionesque dificultan la formación <strong>de</strong> puentes <strong>de</strong> hidrógenosentre moléculas paralelas.Digestibilidad <strong>de</strong>l almidón <strong>de</strong> varias RTAsLos polisacáridos como el almidón <strong>de</strong>ben ser<strong>de</strong>scompuestos en unida<strong>de</strong>s más pequeñas, para po<strong>de</strong>rparticipar en transformaciones metabólicas. Se conoceuna serie <strong>de</strong> enzimas capaces <strong>de</strong> catalizar la hidrólisis<strong>de</strong>l almidón, así como otras capaces <strong>de</strong> catalizar subiosíntesis. En general, la acción <strong>de</strong> las hidrolasas sobreel gránulo <strong>de</strong> almidón íntegro es extremadamente lenta.Sin embargo, la amilólisis <strong>de</strong>l grano entero es muyimportante en la naturaleza, dado que representa losmecanismos existentes in vivo en los vegetales para laliberación <strong>de</strong>l carbohidrato metabolizable a partir <strong>de</strong>lpolisacárido <strong>de</strong> almacenamiento.Las hidrolasas que rompen la unión α-(1→4) <strong>de</strong>lalmidón reciben el nombre genérico <strong>de</strong> amilasas. Estasson <strong>de</strong> dos tipos: las α-amilasas y las β-amilasas. Lasprimeras se encuentran ampliamente distribuidas en lanaturaleza. Son las enzimas que permiten la digestiónCaracterización Físico - Química, Nutricional y Funcional <strong>de</strong> RTAs105
<strong>de</strong> los almidones por la saliva y en el jugo pancreático<strong>de</strong> los animales. También existen en los vegetales y enlos microorganismos. Su pH óptimo se encuentra en elintervalo <strong>de</strong> 5 a 6. Cuando la α-amilasa actúa sobre unsol <strong>de</strong> amilosa, se observa una rápida disminución <strong>de</strong> laviscosidad, con escaso incremento <strong>de</strong> la concentración<strong>de</strong> grupos reductores. La α-amilasa es entonces unaendoamilasa que ataca a los polisacáridos en las unionesglucosídicas a lo largo <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na. Por tanto, losprimeros productos <strong>de</strong> la hidrólisis <strong>de</strong> la amilosa por laa-amilasa son una mezcla <strong>de</strong> amilosas <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>na máscorta. A medida que avanza la hidrólisis, la α-amilasalibera maltosa y algo <strong>de</strong> D-glucosa. La α-amilólisis <strong>de</strong>ca<strong>de</strong>nas largas es un proceso al azar, aunque pue<strong>de</strong>existir cierta preferencia en cuanto al lugar <strong>de</strong> ataquecuando el sustrato contiene ca<strong>de</strong>nas más cortas. Cuandose somete la amilosa a la acción prolongada <strong>de</strong> laα-amilasa, la mayor parte <strong>de</strong> ella se transforma englucosa y maltosa y sólo una pequeña proporción quedacomo una mezcla <strong>de</strong> polisacáridos <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>na corta queno sufren una posterior hidrólisis. Esta mezcla recibe elnombre <strong>de</strong> <strong>de</strong>xtrina límite α <strong>de</strong> la amilosa. Laincapacidad <strong>de</strong> la α-amilasa para hidrolizar este tipo <strong>de</strong><strong>de</strong>xtrina límite se explica por presencia <strong>de</strong> “barreras” ala α-amilólisis en la amilosa, tales como las ramificaciones,residuos <strong>de</strong> hexosas oxidadas o uniones que no seanα-(1→4).La α-amilasa hidroliza la amilopectina a partir <strong>de</strong> lasca<strong>de</strong>nas exteriores, pero también rompe las unionesα-(1→4) entre los puntos <strong>de</strong> ramificación. La acción se<strong>de</strong>tiene, sin embargo, unas pocas unida<strong>de</strong>s antes <strong>de</strong>alcanzar un punto <strong>de</strong> ramificación. Resulta así que losproductos <strong>de</strong> la α-amilólisis <strong>de</strong> la amilopectina songlucosa, maltosa y oligosacáridos que contienen cincoo más monómeros.Los porcentajes <strong>de</strong> almidón digerible y labiodisponibilidad <strong>de</strong>l componente varían <strong>de</strong> una especiea otra, siendo necesaria su evaluación para optimizar suaprovechamiento.Grado y velocidad <strong>de</strong> hidrólisis <strong>de</strong>l almidónnativoPara esta <strong>de</strong>terminación, una muestra <strong>de</strong> 500 mg <strong>de</strong>almidón es suspendida en 50 ml <strong>de</strong> buffer-amilasa eincubada a 37 ºC con a-amilasa pancreática (27 mg/ml).Se toman muestras a los 0,5, 15,30 y 60 minutos <strong>de</strong>incubación y se analizan azúcares reductores por elmétodo <strong>de</strong>l ácido dinitrosalicílico (DNS). El grado <strong>de</strong>hidrólisis se expresa como el porcentaje <strong>de</strong> almidónhidrolizado por la enzima con relación al almidón total.En la Figura 4.12, se presenta la hidrólisis enzimáticaprogresiva <strong>de</strong> los diferentes almidones nativos, conFigura 4.12. Hidrólisis <strong>de</strong>l almidón nativo <strong>de</strong> RTAs.α-amilasa a 37 ºC. A través <strong>de</strong> su acción hidrolítica sealcanzan los siguientes grados <strong>de</strong> hidrólisis: 16,16; 3,26;7,05; 9,64; 8,40; 6,54 y 11,13 % para los almidones <strong>de</strong>trigo, papa, oca, zanahoria blanca, melloco, mashua ymiso, respectivamente. A partir <strong>de</strong> la cantidad <strong>de</strong>azúcares liberados, se pue<strong>de</strong> establecer que en un cortotiempo <strong>de</strong> hidrólisis, la amilasa probablemente alcanzaa romper pocos enlaces glucosídicos α-(1→4), lo cualse traduce en un bajo grado <strong>de</strong> hidrólisis, mientras quea los 60 minutos <strong>de</strong> reacción, el efecto <strong>de</strong> la enzimapermite la ruptura <strong>de</strong> un mayor número <strong>de</strong> enlaces,alcanzando grados <strong>de</strong> hidrólisis <strong>de</strong> hasta 11,13% para elalmidón <strong>de</strong> miso.El gránulo <strong>de</strong> almidón nativo, <strong>de</strong> las diferentes especiesvegetales, bajo las condiciones ensayadas, se muestraresistente al ataque <strong>de</strong> la a-amilasa. Este efecto es mayorpara los almidones <strong>de</strong> tubérculos, especialmente papa,que para aquel <strong>de</strong> raíces como zanahoria blanca y miso.En general uno <strong>de</strong> los factores que condiciona ladigestibilidad <strong>de</strong>l almidón es la naturaleza misma <strong>de</strong>lpolisacárido. Lii (1988), indica que <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>lpatrón <strong>de</strong> difracción <strong>de</strong> rayos X, los almidones pue<strong>de</strong>nser <strong>de</strong> tipo A, B y C. Los cereales son <strong>de</strong> patrón tipo A,por ello el almidón <strong>de</strong> trigo muestra una mayorsusceptibilidad a la <strong>de</strong>gradación enzimática aún enestado crudo, logrando un grado <strong>de</strong> hidrólisis <strong>de</strong> 16,16% a los 60 minutos <strong>de</strong> reacción. Los almidones <strong>de</strong>tubérculos como el <strong>de</strong> papa, tienen un patrón <strong>de</strong>difracción tipo B y son resistentes al ataque enzimático,en este tipo <strong>de</strong> polisacáridos, por más tiempo que sepermita que la enzima actúe, el incremento en losproductos <strong>de</strong> digestión es mínimo, para el almidón <strong>de</strong>papa, apenas 3,26 % <strong>de</strong> hidrólisis a los 60 minutos <strong>de</strong>reacción con a-amilasa. Por este hecho, Maynard (1989),sugiere cocer los tubérculos, antes <strong>de</strong> su utilización,inclusive como alimentos <strong>de</strong> cerdos y aves.106 <strong>Raíces</strong> y <strong>Tubérculos</strong> <strong>Andinos</strong>
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