¿Qué es el almidón?
Jorge Gabriel Sánchez-Ken
El almidón es un producto natural de las plantas al cual se le han dado diversos usos, desde caseros hasta una gran variedad de usos industriales. A nivel microscópico, el almidón se ve como pequeños gránulos con morfologías diferentes.
Palabras clave: endospermo, cariópside, granos, semillas.
En todos los hogares utilizamos almidón, también llamado maicena o fécula de maíz como ingrediente para cocinar, para un excelente planchado o para manualidades. Alguna vez te has preguntado, ¿Qué es el almidón? ¿De dónde viene ese polvo blanco? ¿Cómo se ve a través del microscopio? ¿Cuál es su importancia en la economía? Además de los usos cotidianos conocidos, ¿Tiene algún otro uso? Tal vez nunca nos hacemos estas preguntas por que es algo tan cotidiano que lo pasamos por alto, sin embargo, el almidón apareció en nuestras vidas en alrededor del año 1840 para usarlo en la ropa, pero en los inicios de 1900 se empezó a diversificar sus usos y en la actualidad es esencial en la vida contemporánea.
Desde el punto de vista antropocéntrico, el almidón es un componente orgánico esencial en muchos productos desde alimenticios, utensilios de comida biodegradables, en la construcción, hasta componentes de medicamentos y cosméticos; además, en la ciencia de la física es importante por sus propiedades como líquido y como sólido (fluido no newtoniano) cuando es diluido en agua, por mencionar algunos usos (Figura 1).
El almidón está compuesto de cadenas de azúcares o glucosa, que dependiendo de si son lineales se denominan amilasas, o amilopectinas si las cadenas son ramificadas. Estas cadenas de azúcares están organizadas en diminutas partículas denominadas granos o gránulos de almidón. El almidón se encuentra en todas las plantas como producto de la fotosíntesis y representa el material alimenticio de reserva o en el endospermo de las semillas. Esta fuente de material alimenticio es consumida durante el metabolismo de las plantas, como alimento cuando las plantas están bajo estrés, o bien como fuente de energía en la germinación de las semillas y en las primeras etapas de las plántulas.
En la industria, las fuentes principales de almidón provienen de diferentes especies de plantas como el maíz, trigo, arroz, papas y tapioca, por mencionar algunas. Sin embargo, estas no son las únicas plantas que tienen almidón, todas las especies de
plantas con semillas lo producen, pero su cantidad es pequeña o no consumible, comparado con las especies económicamente productivas.
Mientras que en muchas especies el almidón está almacenado en tubérculos, como la papa y la yuca, en las gramíneas o pastos, el almidón se encuentra almacenado en grandes cantidades en las semillas o granos. El grano o la mal llamada semilla de los pastos, en realidad es un fruto que contiene una sola semilla y el pericarpio, o la parte carnosa por ejemplo de los duraznos, es muy delgada y esta fusionada a la pared de la semilla. El término correcto es cariópside para la mayoría de las gramíneas.
El maíz, una especie originaria de México y cuya domesticación sucedió hace aproximadamente 8,700 años, es la gramínea con la cariópside y contenido de almidón más grande comparado con otras especies. En un corte sagital de la cariópside de maíz se pueden observar sus componentes: el embrión y el endospermo, donde los granos de almidón simples están contenidos de manera compacta en las células (Figura 2). Los granos de almidón pequeños son redondos de 1–5 micras (una micra es una milésima de un milímetro), mientras que los más grandes son poliédricos, con una cicatriz en el centro y paredes planas, y miden entre 15–20 micras.
No todos los granos de almidón son iguales en todas las plantas, ya que pueden presentar diferencias entre las especies de un mismo grupo o género. En el estudio de la morfología de las gramíneas se han establecido cuatro morfologías básicas: granos simples, compuestos de numerosos gránulos pequeños (p. ej. el arroz, avena, pastos de zonas templadas, pasto amor, liendrilla, etc.); granos simples redondos o de formas arriñonadas y de tamaño grande, muchas veces mezclados con granos de almidón redondos y pequeños (p. ej. el trigo, cebada y cebadilla); granos simples son redondos y poligonales y de tamaños homogéneos (p. ej. mijo, maíz, caña de azúcar, etc.) y el cuarto tipo, el cual es considerado de los tipos de granos de especies más evolucionadas. Este último tipo de granos de almidón se caracterizan por ser una mezcla de granos compuestos y simples, los primeros generalmente están compuestos por pocos gránulos pequeños y poligonales, y granos simples de mayor tamaño son redondos a poligonales (p. ej. pasto gamba, pasto de tallos azules, cola de zorro, etc.). La proporción de granos simples y compuestos varía dependiendo de las especies, en muchas especies los granos simples se encuentran en una proporción de 99% mezclados con un 1% de granos compuestos o viceversa. Con respecto a los dos tipos de granos compuestos, estos son diferentes ya que están compuestos por muchos gránulos pequeños y en números altos, comparados con los otros granos compuestos por pocos gránulos de mayor tamaño (Figura 3).
La variación de la morfología de los tipos de almidón es el producto de la evolución de las especies, y el almidón del maíz es sólo una muestra de la extensa variedad que existe en las plantas. Hasta el momento, sólo las especies de cereales y quizá algunas especies silvestres de gramíneas han sido utilizadas como fuentes de almidón. La importancia del almidón en nuestras vidas sigue aumentando y su uso en la industria sigue diversificándose, al descubrir que las propiedades del almidón pueden tener muchísimas más aplicaciones.
Referencias
- Agama-Acevedo, E., E. Juárez-García, S. Evangelista-Lozano, O.L. Rosales-Reynoso & L.A. Bello-Pérez. 2013. Características del almidón de maíz y relación con las enzimas de su biosíntesis. Agrociencias 17(1): 1-12.
- Jackson, D.S. 2003. Starch: structure, properties and determination. En: L. Trugo & P.M. Finglas (eds.) Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition. Academic Press, Massachussets. Pp. 5561–5567.
- Tateoka, T. 1962. Starch grains of endosperm in grass systematics. The Botanical Magazine (Tokyo) 75: 377–383.
Pies de figuras
Fig 1. Algunos usos del almidón.
Fig 2. El almidón, un producto del maíz.
Fig 3. Diferentes tipos de morfología de granos de almidón de algunas gramíneas.
Autor de las fotografías: Jorge Gabriel Sánchez-Ken
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