El almidón es una larga cadena de moléculas conectadas a la glucosa, la fórmula general del almidón es (C6H10O5)n, hidrolizado a la etapa de disacárido para la maltosa, y completamente hidrolizado para obtener glucosa.

El almidón es un nutriente almacenado en el cuerpo de las plantas, ampliamente presente en muchas semillas, raíces, tallos y otros tejidos vegetales, de los cuales el arroz contiene 62% -86% almidón, el trigo contiene 57% -75% almidón, el maíz contiene 65% -72% almidón, la patata contiene 12% -14% almidón. La patata contiene 12%-14% de almidón.

Estructura del almidón

La mayoría de los almidones naturales están compuestos por una mezcla de dos tipos de polisacáridos: el almidón de cadena recta y el almidón de cadena ramificada.

1.1 Almidón de cadena recta
El almidón de cadena recta es D-glucosa a través del enlace α-1,4 glicosídico conectado a las moléculas de la cadena, de la conformación estéreo, no es lineal, pero por el enlace de hidrógeno dentro de la molécula de modo que la cadena se curva y se enrolla en una hélice izquierda.

En estado cristalino, se cree, según los análisis de mapeo de rayos X, que el almidón de cadena recta contiene tres grupos de azúcar por hebra en cada bucle de la estructura de doble hélice, y seis grupos de azúcar en cada bucle de la estructura de hélice simple.

Sólo hay un grupo terminal reductor y un grupo terminal no reductor en la cadena recta del almidón. En solución, la amilopectina de cadena recta puede adoptar una estructura helicoidal, una estructura helicoidal parcialmente rota y una estructura rizada irregular. La masa molecular relativa de la amilopectina de cadena recta se ha medido por diferentes métodos en 32.000-160.000 o incluso más.

La proporción de almidón de cadena recta en el almidón indica la distribución del tamaño molecular, y el grado medio de polimerización varía con el almidón obtenido. Los pesos moleculares de los almidones de cadena recta de la fécula de patata y del almidón de tapioca son superiores a los de los almidones de cadena recta del maíz.

1.2 Almidón de cadena ramificada
El almidón ramificado es una macromolécula compleja con ramas de D-glucopiranosa unidas por enlaces α-1,4 glicosídicos y α-1,6 glicosídicos.

La estructura general del almidón ramificado también es diferente de la del almidón de cadena recta, es dendrítica, la cadena ramificada no es larga y contiene de 20 a 30 grupos de glucosa por término medio.

El almidón ramificado tiene una estructura muy ramificada, formada por cadenas cortas de almidón lineal de cadena recta. La molécula del almidón ramificado es mayor que la del almidón de cadena recta, con una masa molecular relativa de 100000-1000000, equivalente a un grado de polimerización de 600-6000 residuos de glucosa.

Cadena ramificada forma de la molécula de almidón como la espiga de sorgo, moléculas pequeñas son mucho, se estima por lo menos en más de 50, cada rama contiene un promedio de alrededor de 20-30 residuos de glucosa, cada rama es también D-glucosa a α-1,4 enlace glucosídico en la cadena, rizado en una hélice, pero la unión molecular es α-1,6 enlaces glucosídicos, α-1,6 enlaces glucosídicos, pero la unión molecular es α -1,6 enlaces glucosídicos en la unión molecular, y el espacio entre las ramas es de 11-12 residuos de glucosa.

Propiedades del almidón

2.1 Propiedades físicas del almidón
El almidón es un polvo blanco, generalmente insoluble en disolventes orgánicos, soluble en dimetilsulfóxido y N,N'-dimetilformamida. El almidón es altamente higroscópico y sus gránulos son permeables.
El almidón puro de cadena ramificada es soluble en agua fría, mientras que el almidón de cadena lineal es insoluble en agua fría, y el almidón natural también es completamente insoluble en agua fría.

2.1.1 Pasteurización del almidón
El almidón es insoluble en agua a temperatura ambiente, pero cuando la temperatura del agua supera los 53℃, sus propiedades físicas cambian de forma evidente. La propiedad de disolver y dividir como este almidón para formar una solución de pasta uniforme a alta temperatura. se denomina dextrinización del almidón.

El pegado del almidón puede dividirse en tres etapas: etapa de absorción de agua reversible; etapa de absorción de agua irreversible; etapa de desintegración del gránulo de almidón.

Diferentes almidón temperatura de pegado es diferente, incluso si el mismo almidón debido al diferente tamaño de los gránulos, la temperatura de la pasta no es coherente, el uso general de la temperatura del comienzo de la pasta y la temperatura de la finalización de la pasta para indicar la temperatura de almidón de pegar.

En muchos casos, el almidón coexiste con azúcar, proteínas, ácidos grasos y agua. El pegado del almidón, la viscosidad de la solución de almidón y la naturaleza del almidón y el gel dependen no sólo de la temperatura, sino también del tipo y la cantidad de otras combinaciones que coexisten.

2.1.2 Envejecimiento del almidón
Cuando el α-almidón pegado se deja a temperatura ambiente o inferior, se vuelve opaco o incluso se coagula formando un precipitado, un fenómeno conocido como envejecimiento.

La esencia del envejecimiento del almidón es que las moléculas de almidón pasteurizadas vuelven a organizarse automáticamente en secuencias, formando micelas compactas y altamente cristalizadas de moléculas de almidón insolubles.

Tras el envejecimiento, el almidón pierde su afinidad por el agua y es difícilmente hidrolizable por la amilasa, por lo que no es fácilmente digerido y absorbido por el cuerpo humano.

El control del envejecimiento del almidón es de gran importancia en la industria alimentaria. El proceso de envejecimiento puede considerarse como el proceso inverso del pegado, pero el envejecimiento no puede hacer que el almidón recupere completamente el estado estructural del almidón crudo, y el almidón envejecido tiene un grado de cristalización inferior al del almidón crudo.

Diferentes fuentes de almidón, el envejecimiento no es el mismo grado de dificultad, esto se debe al envejecimiento del almidón y la proporción de almidón de cadena recta y almidón de cadena ramificada, en general, el almidón de cadena recta es más fácil de envejecimiento que el almidón de cadena ramificada, más almidón de cadena recta, más rápido el envejecimiento de almidón de cadena ramificada es casi sin cambios.

El envejecimiento y el contenido de agua del almidón están estrechamente relacionados, el contenido de agua de 30% -60% del almidón es fácil de envejecimiento, menos de 10% o en un gran número de almidón de agua no es fácil de envejecimiento; efecto de envejecimiento de la temperatura óptima entre 2-4 ° C, mayor que 60 ° C o menos de -20 ° C no se produce; almidón en las condiciones ácidas o alcalinas no son fáciles de Almidón no es fácil de ser envejecido en condiciones ácidas o alcalinas.

2.2 Propiedades químicas del almidón
El almidón se descompone bajo la acción del calor, el agente oxidante, el ácido, el álcali, la enzima, etc., y se obtienen muchos tipos de productos de descomposición, como la dextrina amilosa, el almidón oxidado, el almidón tratado con ácido, la maltosa, la glucosa, etc.

Las moléculas de almidón tienen un gran número de grupos hidroxilo, y los grupos hidroxilo de las moléculas de almidón pueden sufrir las siguientes reacciones:

2.2.1 Reacción de esterificación
La reacción de esterificación del almidón puede utilizarse para producir éster de sulfato, éster de fosfato, éster de acetato, éster de xantato de almidón, etc.

2.2.2 Reacción de eterificación
La reacción de eterificación del almidón puede utilizarse para producir carboximetilalmidón, hidroxietilalmidón, hidroxipropilalmidón, acriléter de almidón, etc.

2.2.3 Otras reacciones
El almidón puede tener reacción de reticulación con compuestos multifuncionales, y puede injertarse y copolimerizarse con muchos monómeros para producir compuestos injertados; el almidón también puede hidrolizarse; además, el hidroxilo del almidón puede utilizarse para generar una variedad de derivados del almidón.

2.3 Otras propiedades del almidón

2.3.1 Propiedades granulares

Las propiedades granulares del almidón incluyen la adsorción en estado cohesivo, la cohesión, la higroscopicidad, la rehumectabilidad, etc.

2.3.2 Propiedades de la pasta o lodo
El cambio de viscosidad del almidón cuando se calienta o se enfría, incluida la estabilidad de la viscosidad de la pasta, la retención de agua, la coagulación y el rendimiento de la protección del coloide o la emulsificación durante el almacenamiento a baja temperatura y la congelación y descongelación.

2.3.3 Propiedades de la película
Las propiedades de la película de almidón incluyen principalmente la solubilidad en agua fría o caliente, la higroscopicidad, la permeabilidad, la plasticidad, la elasticidad y la tenacidad. En general, el almidón de cadena recta tiene excelentes propiedades de formación de película y resistencia de la película, y el almidón de cadena ramificada tiene mejor adherencia.