Gelatinizacion

2.3.2 GELATINIZACIÓN Y RETROGRADACION

Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría debido a que su estructura esta altamente organizada ya que presenta una gran estabilidad debido a las múltiples interacciones que existen con sus dos polisacáridos constituyentes; sin embargo, cuando se calientan empieza un proceso lento de absorción de agua en las zonas intermicelares amorfas, que sonlas menos organizadas y las mas accesibles, ya que los puentes de hidrógeno no son tan numerosos ni rígidos como en las áreas cristalinas. A medida que se incrementa la temperatura, se retiene más agua y el gránulo empieza a hincharse y a aumentar de volumen, fenómeno que se puede observar en el microscopio; una vez que la parte amorfa se ha hidratado completamente, la cristalina inicia un procesosemejante, pero para esto se requiere mas energía. Al llegar a una cierta temperatura, el gránulo alcanza su volumen máximo y pierde tanto su patrón de difracción de rayos X como la propiedad de birrefringencia: si se administra más calor, el gránulo hinchado, incapacitado para retener el líquido, se rompe parcialmente y la amilosa y la amilopectina, fuertemente hidratadas, se dispersan en el senode la disolución. A todo este proceso se le Ilama gelatinización y es una transición de un estado ordenado (vg. la estructura cristalina) a otro desordenado en el que se absorbe calor. Es decir, la gelatinización transforma los gránulos de almidón insolubles en una solución de las moléculas constituyentes en forma individual. La cinética de la gelatinización del almidón de la papa se ha estudiadoaplicando la técnica analítica de calorimetría diferencial de barrido. Con eIla se ha encontrado que existen dos constantes de velocidad, dependientes de la temperatura, que son un reflejo de la presencia de las zonas amorfa y cristalina. Por otra parte, esta transformación sigue una cinética de pseudocero orden cuando se efectúa mediante la extrusión, en cuyo caso la velocidad esta en función dela temperatura y de la humedad; con este sistema también se ha comprobado que los almidones céreos (1% amilosa) gelatinizan más fácilmente que los normales (30% amilosa) pues existen menos zonas cristalinas. Para visualizar mejor este fenómeno, la figura 2.22 muestra esquemáticamente el aumento de volumen de los gránulos paralelo al aumento de la viscosidad de la dispersión acuosa. Una vez quelos gránulos se rompen, la viscosidad se reduce hasta alcanzar un valor estable en el que se genera un gel cuyas características físicas y químicas son diferentes en cada almidón. Esta representación simple se transforma en la curva que se obtiene del amilograma correspondiente, y que se muestra en la figura 2.23.

Se da el nombre de temperatura de gelatinización a aquélla en la cual se alcanzael máximo de viscosidad y se pierden la birrefringencia y el patrón de difracción de rayos X; esta temperatura es en realidad un intervalo ya que los gránulos, aunque provengan de la misma fuente botánica, tienen diferente composición y grado de cristalinidad, lo que provoca que unos sean más resistentes que otros. Por esta razón, se llega a presentar una diferencia hasta de 10°C entre latemperatura de gelatinización de los primeros gránulos y la de los últimos. Este parámetro también se ve afectado fuertemente por la presencia de diversos compuestos químicos que favorecen o inhiben los puentes de hidrogeno. Su determinación se puede lograr con el microscopio Kofler de luz polarizada; consta de una placa cuya temperatura se regula y sobre la cual se colocan los gránulos en agua; así, enforma visual se comprueba el momento (y consecuentemente la temperatura) en que se pierde la birrefringencia y que corresponde a la gelatinización. Cabe indicar que al final de este fenómeno se genera una pasta en la que existen cadenas de amilosa de bajo peso molecular altamente hidratadas que rodean a los agregados, también hidratados, de los restos de los gránulos. La solubilización y la...