Universidad Nacional de Juliaca Asignatura de Biotecnología de Alimentos Alimentos
PRACTICA N° 2 EXTRAC EXTRACCIO CION N DE ALMIDO ALMIDONES NES AISLADOS ISLADOS DE TUBERC TUBERCULO ULOS S ANDINOS: NDINOS: MASHUA NEGRA (Tropaeolum (Tropaeolum u!ero"um# $ OCA (O%al&" (O%al&" u!ero"a# OB'ETIOS , •
•
Evalu Evaluar ar el rendi rendimie miento nto de la extrac extracci ción ón tanto tanto para para Mash Mashua ua ( Negra Negra,, amarillo), y Oca ( morado, amarillo) Caracterizar Caracterizar el almidón almidón a partir partir de la Mashua ( Negra, amarillo), y Oca ( morado, amarillo)
II)* MARCO TEORICO 2)+) TUBERCULOS ANDINOS Por causa no estalecida, estalecida, los !ndes !ndes han sido centro centro de origen de los cuatros "nicos cultivos, en el mundo, #ue producen tuerculosis$ la papa, la oca, el olluco, el !%o Mas Mashu hua& a& mien mientr tras as #ue #ue en casi t o d o s l o s cont contine inente ntes s se cono conoce cen n planta plantas s culti cultiva vada das s por 'us 'us rizomas, ri zomas, ulo ulos s y races races tue tueros rosas as *e l as c u a t r o especies ci citadas, todas Ellas m u y seme+antes en su mo da li da d de prod produc ucci cin n,, a pes ar de pe r t e n e c e r a cua tro -ami -amili lias as di - e r e n t e s , sola solame ment nte e la papa ha ad#uiri ad#uirido do ciu da da n a mundial mundial,, hasta hast a el punto de estar estar ahora ahora entre entre lo s cuatr cuatro o cul ti vo s m.s /mpor /mportan tantes tes de l mundo, mundo, y p o r consi consigu guien iente, te, so lo Ella Ella ha sid sido o o+e o+eto to de de espe especi cial al ded dedic icac ació ión n por part parte e del del mund mundo o cien cient t-i -ico co agronómico agronómico 0as 0as otras tres, en camio, a pesar de sus cualidades cu alidades nutritivas nutritivas y de producc producción, ión, 1an 1an #uedado #uedado releg relegadas adas al cultivo cultivo empric emprico o Este Este trat tr atam amie ient nto o desig desigua ual, l, no se dee dee sin sin emarg emargo o a sus sus in-e rior es capacida capa cidades des,, sino sino a su adaptaci adaptación ón a las condici condicione ones s de Europa, Europa, Norte Norte !m2ri !m2rica ca y otras otras re g i o n e s *el gloo, gloo, Cuya Cuya ciencia ciencia esta adelant adelantada ada 'in emargo, emargo, -rente -rente a la crisis de producción producción de de alimentos y de su transporte, transporte, es imperioso volver la mirada a nuestros propios recursos (Ch.vez 3445),
2)2) CARACTERISTICAS MASHUA (Tropaeolum u!ero"um# Nomre otanico$6ropaeolum tuerosum 7 y P 8amilia$ 6ropeolaceas Nomres comunes$ comunes$ mashua, mash9a (Peru, Ecuador), Ecuador), isa%o, anu (Peru, :olivia), mas9allo, mazu;o, mascho (Peru), cuio, navo, navios (Colomia) 0a mashua es al al parecer originaria originaria de los !ndes cent ce ntra rale les s (3< = >B? lat ') ! pesar de su rust rustic icid idad ad no exis existe ten n re-e re-ere renc ncia ias s de su in tro duc ció n en otro otros s pas pases es,, posilemente posilemente por#ue el saor del tu2rculo tu2rculo resulta Poco agradale agradale Para #uie #u ien n
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lo pruea por primera vez (Castillo, 344<) 0a mashua es una pl a nt a h e r a c e a , semierecta de >< an @< cm *e alto 'us t a l l o s !2reos son cilndricos, *elgados, rami-icados, de color purpura o violado purpura oscuro 0os tu2rculos del isa%o, son menos variales en su -orma y color #ue los de la oca y los olluco (Castillo, 344<) En la descripcin original se dice #ue son cnicos 'u color por el Contrario, es astante variado 0a mayoria de las colecciones tienen tuercul os amarillos claros de azu-re, con o+o negruzco o anaran+ado 0as -ormas colomianas son/ncon-undiles no solo por su color lanco con el extremo distal pigmentado di-usamente de lila o violado, sino tamien por ser delgados y estar provistos en los o+os de raicillas 8ilamentosas Estos caracteres, no aparecen en el material de ninguna otra región de los !ndes En C o l o m i a , Peru y :olivia hay otro c o l o r d e tuerculos, muy l l a m a t i v o y 1ermoso, en el #ue sore N -ondo verdoso o !marillo aparecen lines de N color ro+o Muy oscuro, unas veces cortas y gruesas, cerca de los o+os y otras v e c e s muy -inas y pro-usas, dando la impresión de una super-icie marmrea En el sur de Peru y en :olivia hay tami2n isanos de tu2rculos violado oscuro (6apia, 344<) *esde el punto de vista agronómico la mashua es muy rustica por#ue se cultiva en suelos pores, sin uso de -ertilizantes y pesticidas& aun en estas condiciones, su rendimiento puede duplicar el de la papa 0a asociacin con olluco, oca y papa nativas se explicaria por los principios de control nematicida e insecticida #ue posee la planta( !O!C O--icial, 34)
OCA (O%al&" u!ero"a# Nomre ot.nico$ Oxalis tuerosa Molina 8amilia$ Oxalidaceas Nomres comunes$ #uechua$ o#a, o;Da& aymara$ apilla& castellano$ oca (Peru, Ecuador), oca, iia (Colomia), rua, timo, #uia (enezuela), papa ro+a, papa colorada, papa extran+era (Mexico) Es un cultivo importante en las tierras -ras altas sore los 5<<< m de los !ndes de 'udam2rica, despu2s de la papa es la especie tuerosa m.s cultivada, se estima #ue en la región andina del Per", Ecuador y :olivia se cultivan 5>,<<< ha con rendimientos entre a 3> 6Ml1a (6apia, 344<) 0a oca es un cultivo end2mico de los !ndes 'u domesticacin y la de otros tu2rculos andinos en la regin central del Peru (l<< o 5<< a%os, y hoy en da es relativamente importante en la zona del E+e Neo volc.nico 6rasversal 0a introduccin de la oca en Europa se hizo en el siglo pasado 0a existencia de oca en Nueva Felanda es conocida desde 3@<, y su cultivo parece haer ganado popularidad durante los "ltimos >< anos (!rvizu y 7oles 34@) 'eg"n 1ern.ndez (344>), la oca tiene m.s importancia #ue la papa en ciertas .reas como Nari%o (Colomia) y Puno (Per") 1iera anual de tallos erguidos de ><=5< cm y ho+as carnosas Produce tu2rculos comestiles #ue son generalmente ovoides, lancos, amarillos o ro+os, de tama%o pe#ue%o (Ging, 34@@) *e
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acuerdo Oregoso (34@B), la parte suterr.nea de la oca es un rizoma = tallo engrosado corto = con ho+as escami-ormes, la mayora de las veces prominente y en cuyas axilas u o+os se encuentra una sola yema 'on de -orma y coloración variadas 'eg"n :u;avu en un traa+o citado por C.rdenas (34@B) mani-iesta Hno puede estalecerse variedades en el sentido taxonómico, por#ue los caracteres mor-ológicos de las plantas #ue se han visto no lo permiten 0as di-erencias m.s marcadas entre las numerosas colecciones pueden estalecerse asadas en el color de los tu2rculos y siguiendo este car.cter, propondramos la agrupación de las ocas en tres -ormas$ ala, 8lava y roseo=viol.ceaH (!l-aro, I, 344)
Compo"&,&-. e. Por,e.a/e
Ollu,o
O,a
Protena Irasa Cenizas 1umedad 8ira Carohidratos Oservaciones
3< 3< << < < <@ @B,4 @5@ < <@ 3>B 35@ !lgunos Presentan 7eci2n Cosechados gran cantidad de Contienen cristales mucilago #ue re#uierede oxalato de calcio un tratamiento previo
Ma"0ua 3 < <@ @< <@ 33< 'aor un poco !margo
2)1) ALMIDON El almidón est. presente en tu2rculos Jpapa, camote, yucaK en cereales (trigo, maz, arroz) y en leguminosas (lente+a, garanzo, haa) Consta de dos -racciones de polisac.ridos, amilasa, y amilo pectina, #ue integran partculas microscópicas llamadas gr.nulos de 3< a L< (micras) con distintas -ormas de cuiertas de protenas en general la amilosa representa 3B a 5< de almidon 0os granulos son responsales de la textura arenosa de los pl.tanos en maduros y las papas crudas y su alta compactación en un mecanismo e-iciente de la naturaleza para almacenar mucha energa en -orma de glucosa y en un espacio muy reducido 0as moleculas de la glucosa, polmero lineal con m.s de ><< glucosas, se alinean paralelamente y se enlazan con puentes de hidrogeno atravez de sus hidroxilos para crear estructuras compactas llamadas cristalinas, dentro del granulo Contrario a eso, la amilopectina es una molecula rami-icada, como un .rol, #ue permite la -ormación de estructuras ordenadas de -orma paralela& de hecho, crea zonas amor-as, mas porosas y es responsale #ue el almidon sea pega+oso las -2culas o harinas, como de la papa, arroz, maz, y trigo contienen distintas proporciones de amilosa y amilopectina y como consecuencia su comportamiento en la cocción es di-erente& la ricas en amilosa re#uieren de mayor temperatura para #ue el agua rompa e hidrate la estructura cristalina y penetre el granulo, mientras #ue a#uellas con m.s amilo pectinas son m.s aiertas y -acilitan la
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entrada del l#uido Entre mayor sea la rami-icación mayor ser. la soluilidad en agua y m.s -.cil la cocción del almidon (!l-aro,I,344)
UENTES $ COMPOSICION Como hidrato de carono de reserva, el almidón se encuentra en especial aundancia en determinados te+idos vegetales, como los tuerculos y en el endospermo de las semillas 'us propiedades -uncionales son de importancia en muchos alimentos El almidon se encuentra en las c2lulas vegetales a+o la -orma de partculas insolules, o granulos (Ch.vez 3445), El almidon consta de dos tipos de polmeros de la glucosa, #umicamente el almidón es un lucano, o me+or dicho una mezcla de lucanos, pues el granulo de almidon es un sistema heterog2neo #ue consiste principalmente en dos compuestos distintos$ (Ch.vez 3445), 0a amilasa, #ue es esencialmente un polmero lineal& 0a amilopectina, #ue es un polmero muy rami-icado 'e presentan +untos en los granulos, pero la amilosa puede separarse de las diluciones de almidon, por#ue es mucho menos solule en los disolventes org.nicos, como el utanol (Culótate, 344@) 0a proporción relativa de amilosa y amilopectina vara de un almidon a otro En general, los almidones contienen m.s amilo pectina #ue amilasa, la mayor parte de los almidones contienen entre >< y >B de amilosa, para los tuerculos estudiados esta entre > y >4 0a relación entre amilosa y amilopectina est. goernada por -actores gen2ticos, y puede ser in-luida por t2cnicas de reproducción de vegetales (Culótate, 344@)
III MATERIALES $ M3TODOS 1)+)* MATERIALES M!6E7/! P7/M! 'e ha recolectado muestras para realizar los estudios a nivel de laoratorio 6ropaeolum tuerosum (mashua)C olor n egro intenso, de -orma cnica Encorvada con aundantes o+os y pro-undos, procedente de la región puno provincia de sanda distrito de Coasa ( :ollinger, !,><3<)
MATERIAL DE LABORATORIO Proetas de distinto tama%o 9 7ecipientes acero inox Colador (6amiz) malla de tela Cuchillos pe#ue%os 7ecipientes como (+arras lancas) Papel aluminio 3B m Placas Petri 0icuadora o ralladora Morteros 5>) ME6O*O'$ E67!CC/ON *E !0M/*ONE'
REACTIOS Meta isul-ito al <B
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0a extraccin mecanica de los almidones de los tu2rculos en estudio se realiz seg"n la metodologa desarrollada en el Centro /nternacional de la Papa (C/P), mencionada por 6arazona 344B El proceso se presenta en la -igura N? 3 y se descrie a continuación
MATERIA PRIMA Figura N° 1: DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCION DEL ALMIDON EN EL LABORATORIO Agua potable LAVADO
I$pecci%$ Viual
SELECCION
LIC&ADO
malla !e tela
Elimi$aci%$ !el Sobre$a!a$te agua !etila!a
"r#$ulo !e almi!%$
FILTRADO
75 micra
SEDIMENTACION
Tre (ora
II LAVADO
12 horas
Se!ime$tar por tre (ora
TAMI'ADO Tami* N+ ,-REPOSO
etu)a
EMPACADO SECAD O
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SEADO
MOLIDO
.-
bola !e polietile$o
DESCRIPCION DEL DIAGRAMA DE LU'O: Maer&a pr&ma: se pesara L<
Sele,,&-.: mediante una inspección visual, luego con cuchillo se #uitaron las partes da%adas de los tu2rculos as como las raicillas
L&,ua5o: En una licuadora se coloca la muestra y se redu+o a -inos con la -inalidad de lierar los gr.nulos de almidón
6&lra5o: mediante una malla de tela de un metro cuadrado con aertura de LB micras, se a%adió aundante agua destilada exprimiendo lo m.ximo posile la tela pasando el almidón, y se descarta la pulpa
Se5&me.a,&-.: de la suspensión otenida por espacio de tres horas al cao de las cuales se eliminó el sorenadante
II la4a5o: con agua destilada para remover y diluir el almidón y se de+ó sedimentar nuevamente Estas dos "ltimas operaciones se repiten dos veces m.s
Repo"o: despu2s de lo cual se de+a en reposo toda la noche Tam&7a5o: el almidón lavado se tamiza por segunda vez para eliminar los "ltimos restos de -ira (tamiz N? 3<<) 'e de+a sedimentar por tres horas para eliminar el sorenadante
Se,a5o: estu-a con corriente de aire a 5< ?C por dos das mol&5o: Posteriormente se muele y tamiza a trav2s de una malla < mes con el o+etivo de homogeneizar el tama%o de los granos para luego
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Empa,a5o$ en olsa de polietileno con la -inalidad de guardarlos y usarlos posteriormente en las diversas determinaciones analticas
I) Pro,e5&m&e.o": Pesar L< muestras de tratamiento
El rendimiento (7) es la relación #ue existe entre la cantidad real de un producto, otenida experimentalmente, y la cantidad teórica otenida
) RESULTADOS $ DISCUCIONES: *eterminar el porcenta+e de 7endimiento (7) de los alimentos -rescos traa+ados durante la pr.ctica, y su respectivo alance de materia y energa Con los datos otenidos, discuta compar.ndolos entre alimentos de origen vegetal& tuerculos andinos, cereales maz
I) CONCLUSIONES$ •
• • •
En conclusión se ha podido determinar la cantidad de almidón de los tres m2todos dos de oca y uno de isa%o en el cual se ha otenido los siguientes resultados$ 0a cantidad mayor de almidón tiene el isa%o negro con un 3@LB 0uego la oca el agua hervida con 3@>5 Por "ltimo la oca con el metaisol-ito con un 3@<>
