Extração e caracterização de amido de diferentes fontes botânicas

1. INTRODUÇÃO

O amido e formado por duas frações: amilose, uma cadeia linear formada por D-glucopiranoses unidas em α-1,4 e amilopectina, cadeia ramificada formada por cadeias curtas de D-glucopiranose ligadas em α-1,4 e unidas entre si por ligações em α-1,6. A amilose pode ser obtida na forma cristalina e è a responsável pela cor azul intensa formada quando gotas de uma solução de iodo são adicionadas a uma solução de amido.

Na medida em que o amido, e hidrolisado as cadeias vão se tornando mais curtas, e a cor azul, em presença de iodo passa a púrpura, e finalmente não haverá mais formação da cor azul. O produto final da hidrolise será apenas D-glucose.

2. OBJETIVO

Extração e caracterização de amido de diferentes fontes botânicas.

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

3.1. AMIDO: ESTRUTURA MOLECULAR

O amido é um polímero encontrado nos vegetais, desempenhando a função de reserva. Localiza-se no interior de pequenos grânulos, cujo tamanho e aparência variam conforme as plantas em que se encontram. (ORDÓÑEZ,2005)

Amido é um homopolissacarideo neutro formado por duas frações: amilose e amilopectina. A primeira é composta de unidades de glucose com ligações glicosídicas em α-1,4 formando assim unidades de maltose e, a segunda por unidades de glucose unidas em α-1,4 com cadeias de glucose ligadas em α-1,6 de modo que, alem de unidades de maltose temos em menor proporção isomaltose nos pontos de ramificação. (BOBBIO, 1992)

Comparando-se as moléculas de amilose e amilopectina totalmente hidratadas, e com o mesmo peso molecular, verifica-se que, ao se moverem, as duas moléculas cobrem área cuja superfície é muitas vezes maior para a amilose. Com isso a viscosidade da solução da amilose é muito maior do que a da amilopectina. A aproximação de duas ou mais moléculas de amilose é suficientemente livre para permitir a formação de agregados onde as pontes de H entre as moléculas são numerosas, formando regiões micelares onde há estruturas cristalinas. Na amilopectina a aproximação só poderá ser parcial e pelas extremidades das cadeias e só ai poderá haver formação de zonas cristalinas. (BOBBIO, 1992)

O amido é considerado a substancia de reserva energética das plantas. A estrutura molecular do amido lhe promove algumas características singulares. Apresenta-se naturalmente como grânulos relativamente densos, insolúveis em água, mas podendo se dispersar neste meio formando suspensões. (ANDRADE, 2010)

3.2. AMILOSE

A amilose é composta por longas cadeias de resíduos de α-D-glicopiranosil unidos por suas posições (1-4) como na maltose. Há muita incerteza no que diz respeito ao comprimento das cadeias. Acredita-se que elas possuam muitas centenas de unidades de glucose visto que o peso molecular médio situa-se ao redor de 2x106. Torna-se claro que as cadeias de amilose realmente contem uma quantidade muito pequeno de ramificações do tipo que caracterizam a amilopectina. (COULTATE, 2004)

A amilose encontrada de forma cristalizada, e as moléculas estão ligadas por pontes de hidrogênio. Em solução, as moleculas de amilose apresentam-se sob a forma de hélice, em que cada volta é formada por seis unidades de glucose; elas são capazes de incluir outras moleculas, como ácidos graxos, iodo e hidrocarbonetos, formando os chamados compostos de inclusão. (ORDÓÑEZ,2005)

3.3. AMILOPECTINA

Amilopectina constitui a fração altamente ramificada do amido. É formada por varias cadeias constituídas de 20 a 25 unidades de α D-glucopiranose unidas em 1,4; essas cadeias , por sua vez, estão unidas entre si por ligações α-1,6, constituindo essas ligações de 4 a 5% do total das ligações glicosídicas. (BOBBIO, 1989)

3.4. GELATINIZAÇÃO DO AMIDO

O amido é praticamente insolúvel em água fria, podendo absorver ate 30% do seu peso com pequeno aumento do volume dos grãos. Quando aquecido, aumenta enormemente a quantidade de água absorvida. Com isso, o volume dos grânulos aumenta, passando a ocupar todo o espaço possível. Durante esse processo, parte da amilose de menos peso molecular poderá ter passado a solução. Chega-se então a um sistema em que toda água estará ligada as cadeias de amilose e amilopectina, ou presa nos espaços entre os grãos, formando uma solução com amilose. A viscosidade do sistema aumenta até ao máximo e a transparência também. (BOBBIO, 1992)

A viscosidade da solução aumenta consideravelmente, já que, com o inchamento, os granulo aderem uns aos outros; a solução pode inclusive adquirir uns aspectos de uma pasta. Se o tratamento térmico é prolongado, os grânulos exercem forte pressão uns contra os outros e podem ate romper-se quando se agita a solução, com a diminuição da viscosidade. Com isso, desaparece a birrefringência, e tem-se o chamado ponto ou temperatura de gelatinizarão. (ORDÓÑEZ,2005)

Para cada amido, temos um intervalo de temperatura de gelificação característico, correspondente ao ponto de máxima viscosidade do sol.(BOBBIO, 1992)

3.5. RETROGRADAÇÃO E SINERESE

O gel é caracterizado pela interação de um polímero com a água. A força de interação esta intimamente relacionada à estrutura química do polímero. No caso do amido o gel é formado com a ação do calor que permite uma reorganização estrutural da molécula do amido promovendo interações desta com a água de forma irreversível. (ANDRADE, 2010)

Quando soluções de amido são resfriadas a temperatura ambiente, ou mesmo temperatura mais baixas, haverá formação de géis ou de precipitados microcristalinos, dependendo da concentração das soluções e da velocidade do resfriamento. Soluções concentradas e resfriadas rapidamente tendem a formar géis, enquanto soluções mais diluídas, deixadas em repouso, tendem a precipitar. Esses precipitados cristalinos são formados devido a tendência para formação de ligações intermoleculares da fração linear, o que não acontece com a amilopectina, na qual essa associação é dificultadas pelas ramificações. Esse fenômeno conhecido como retrogradação do amido, é acelerado pelo congelamento de suas soluções aquosas. As ramificações da amilopectina como observado anteriormente impedem ou dificultam a aproximação dessas cadeias, o que faz com que a amilipectina permaneça em solução. No processo da retrogradação há sempre libertação de moléculas de água anteriormente ligadas as cadeias