El almidón y su química
Los almidones se encuentran dentro del grupo de compuestos conocidos como excipientes. El almidón es un producto que procede de la polimerización de la glucosa en los vegetales. La polimerización tiene lugar por lo general adoptando forma de grano, variando sus características de una especie a otra. Al almidón también se le conoce como fécula, sobretodo en el caso de proceder de órganos subterráneos. El la principal sustancia de reserva que poseen los vegetales pero la encontramos principalmente en los cereales y en semillas de la familia de las Leguminosas.
Químicamente podemos decir, que el almidón es un polisacárido de glucosa con dos fracciones, por un lado la amilosa que constituye un 20% y la amilopectina que conforma el 80% restante. La amilosa es una cadena de tipo lineal de glucosas con uniones alfa de tipo 1→ 4. La amilopectina tiene una estructura en forma ramificada que se encuentra constituida por glucosas con uniones alfa 1→ 4 que se encuentran unidas entre sí por puentes alfa 1→6. Las ramificaciones que tiene la amilopectina conforman de entre un 5 y un 10 %. A través de hidrólisis, el almidón da glucosa, y seguidamente por acción de enzimas (la enzima amilasa concretamente), da maltosa, el cual es un disacárido de la glucosa que a su vez, por la acción que ejerce la maltasa, termina produciendo también la glucosa.
Podemos identificar fácilmente al almidón, pues este es insoluble en agua fría, pero sin embargo, forma una masa más bien viscosa con el agua en ebullición y posterior enfriado; a esto se le conoce como engrudo de almidón. El engrudo de almidón se puede teñir con yodo I2, adquiriendo una coloración característica de tonalidad azulada. Con frecuencia en los granos de almidón se pueden ver unos puntos centrales o huecos conocidos como filum o hilo, alrededor del cual se va desarrollando el grano de almidón. Los granos de almidón pueden tener diferentes formas, así pueden ser poliédricos, esféricos, lenticulares, globulares, etc. También pueden ser granos de tipo simple o compuestos, en el caso de que se encuentren formados por la unión de dos o más granos de almidón.
En cuanto al control de calidad de éste, el almidón oficial debe encontrarse constituido como máximo por entre un 15 y un 20% de humedad, y a través de la calcinación debe quedar un residuo máximo del 1% de cenizas. La valoración del almidón se puede realizar determinando la cantidad de glucosa a través del método conocido como Fehling, que se realiza con cobre amoniacal, habiendo existido una previa hidrólisis ácida.
Los principales almidones utilizados en la industria química y farmacéutica son el almidón de trigo, almidón de arroz, almidón de maíz, y la fécula de patata. Cada uno de ellos posee unas características especiales y diferentes, visibles fácilmente a través de los granos que los conforman.
En cuanto a las aplicaciones que tiene el almidón, encontramos que es una sustancia que se utiliza ampliamente en la industria farmacéutica, así como en otras industrias como la química, la alimentaria, etc. El almidón puede ser utilizado modificado o directamente. En la farmacia, se usa por lo general como excipiente en numerosas formas farmacéuticas. El almidón es una sustancia que destaca sobretodo por sus propiedades de absorción, usándose en la química en forma sólida o en suspensiones.
En la química analítica se utiliza como indicador en volumetrías en las que participa el yodo. En el campo de la toxicología, se utiliza como antídoto en envenenamientos que han sido producidos por yodo o bromo. En el campo de la alimentación se usa como gran fuente de glúcidos, sobretodo en la alimentación infantil a través de los preparados de papillas. Industrialmente se usa más bien el almidón de maíz para convertirlo en productos derivados.
Además de sus aplicaciones industriales, el almidón ha sido objeto de numerosas investigaciones científicas. Se ha estudiado su potencial en la creación de bioplásticos, que son una alternativa sostenible a los plásticos convencionales derivados del petróleo. Estos bioplásticos de almidón son biodegradables y pueden ser utilizados en una variedad de productos, desde envases hasta utensilios desechables.
El almidón también juega un papel crucial en la industria textil. Se utiliza en el proceso de apresto, donde se aplica a las telas para mejorar su resistencia y apariencia. Este uso del almidón ayuda a que las telas sean más fáciles de manejar durante el proceso de confección y les da un acabado más nítido.
En la industria del papel, el almidón se emplea como agente de encolado y como aditivo para mejorar la resistencia y la calidad del papel. Este uso es fundamental para la producción de papeles de alta calidad, como los utilizados en la impresión de libros y revistas.
En la biotecnología, el almidón se ha utilizado como sustrato en la fermentación para la producción de bioetanol, un biocombustible. Este proceso implica la conversión del almidón en azúcares simples, que luego son fermentados por microorganismos para producir etanol. Este uso del almidón es particularmente importante en la búsqueda de fuentes de energía renovables y sostenibles.
Finalmente, es importante mencionar que el almidón también tiene aplicaciones en la medicina. Se ha utilizado en la formulación de cápsulas y tabletas, no solo como excipiente, sino también para mejorar la liberación de los principios activos. Además, se están investigando nuevas formas de almidón modificado para su uso en la liberación controlada de medicamentos, lo que podría revolucionar la forma en que se administran ciertos tratamientos.
