Materia prima en la industria alimentaria: ALMIDÓN NATIVO Y MODIFICADO

El almidón es un polisacárido que se obtiene de diversas fuentes naturales, como cereales, tubérculos, raíces y rizomas. Se caracteriza por ser biodegradable, renovable, de bajo costo, no tóxico y biocompatible, además de estar ampliamente disponible. Su estructura está compuesta por dos fracciones principales: amilosa y amilopectina.

La amilosa consiste en una cadena lineal de unidades de D-glucosa unidas por enlaces glucosídicos α (1-4), mientras que la amilopectina presenta una estructura ramificada, donde las unida des de D-glucosa están unidas lineal mente por enlaces glucosídicos α (1-4) y ramificadas mediante enlaces α (1-6), con ramificaciones que generalmente contienen entre 24 y 30 unidades de glucosa (Chakraborty et al., 2022).

El almidón presenta diversas limitaciones para su uso en la industria alimentaria debido a su estructura. Es insoluble en agua fría y tiende a retrogradarse, lo que puede provocar el envejecimiento del pan y la pérdida de viscosidad en ciertos alimentos. Además, es susceptible a cambios en las condiciones de pH, así como a los procesos de congelación y descongelación, entre otros factores (Wang et al., 2021).

El almidón, al poseer un carácter hidrofílico, es decir, una afinidad por el agua, requiere modificaciones para su aplicación tecnológica en el ámbito alimentario. En la mayoría de los casos, se recurre a métodos de modificación física, química, duales e incluso enzimáticos, lo que permite mejorar sus propiedades estructurales y funcionales.

Los métodos físicos están influencia dos por factores como la humedad, la temperatura, la presión, los cambios en el pH, así como por tratamientos ultrasónicos o de radiación.

En contraste, los métodos químicos implican el uso de compuestos químicos en dosis aprobadas por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA, 2024). Estas modificaciones introducen grupos funcionales en la estructura del almidón, mejorando sus propiedades fisicoquímicas y sensoriales.

Gracias a estas modificaciones, los almidones de diversas fuentes pueden utilizarse como sustitutos de grasa, es pesantes, gelificantes, aglutinantes, estabilizantes y emulsionantes en una amplia gama de productos, incluyendo cremas para untar, helados, mayonesas, aderezos, alimentos para bebés, dulces, bebi das como jugos y refrescos, alimentos enlatados, salsas, sopas y pan. Además, los almidones modificados pueden servir como material de encapsulación para compuestos bioactivos o aceites con actividad antimicrobiana, aplicándose en la industria alimentaria (Chakraborty et al., 2022; Cabrera-Canales et al., 2021).

En los últimos años, los almidones nativos y modificados se han utilizado como materia prima para la producción de bioplásticos destinados a empaques de alimentos, los cuales mejoran la calidad, seguridad y vida útil de productos como pan, galletas, carnes, embutidos, frutas y hortalizas.

En estos bioplásticos, el almidón se combina con otros biopolímeros, sustancias antibacterianas o nanorrellenos (materiales de tamaño entre 1 y 100 nm), tales como nanopartículas de almidón, celulosa, quitina, quitosano, nanotubos de carbono y montmorillonita, con el fin de optimizar sus propiedades mecánicas y de barrera, como la permeabilidad al vapor de agua y a gases como el oxígeno.

Además, se han desarrollado innovadores envases inteligentes a base de almidón y antioxidantes, que utilizan cambios en el pH como indicadores visuales de frescura y calidad en mariscos, carnes y jugos de frutas (Cheng et al., 2021).

Por otro lado, se han desarrollado in novadores envases inteligentes a base de almidón y antioxidantes, que utilizan cambios en el pH como indicadores visuales de frescura y calidad en mariscos, carnes y jugos de frutas. Otra aplicación reciente del almidón en la industria alimentaria es la impresión 3D, que permite crear alimentos con formas geométricas complejas, texturas delicadas y perfiles nutricionales adaptados a las necesidades específicas de algunos consumidores.

Entre los alimentos que pueden elaborarse mediante esta técnica se encuentran queso, chocolate, masa, puré y pastas de carne. Asimismo, el almidón se emplea para fabricar biotintas comestibles, uti lizadas en la impresión 3D de alimentos, lo que sugiere que esta tecnología podría convertirse en un método importante para la fabricación de alimentos en el futuro (Cheng et al., 2021; Chen et al., 2024).

SEMBLANZA CURRICULAR

Dra. Zaira Esmeralda Cabrera Canales

Es doctora en Tecnología Avanzada por el Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Unidad Querétaro del Instituto Politécnico Nacional; maestra en Ciencia de los Alimentos y licenciada en Química en Alimentos por la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Ha realizado estancias de Investigación en el Centro de Investigación en Química Aplica da en Saltillo, Coahuila, México y en Instituto Tecnológico de Durango. Tiene cuatro años como investigadora. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores del CONAHCYT. Ha participado en congresos nacionales e internacionales, ha publicado artículos cien tíficos en revistas arbitradas e indexadas, tiene una solicitud de patente ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) y ha sido asesora de tesis de licenciatura, maestría y doctorado.

Dra. Lizbeth Anahí Portillo Torres

Es Ingeniera en Industrias Alimentarias por el Instituto Tecnológico de Los Mochis, maestra en Ciencia de los Alimentos por la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo y doctora en Ciencias en Ingeniería Bioquímica por el Instituto Tecnológico de Celaya. Ha realizado estancias de investigación en instituciones reconocidas como la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo y el Centro Médico Nacional Siglo XXI de la Ciudad de México. Ha publicado artículos científicos, ha participado en congresos nacionales e internacionales, tiene solicitudes de patentes ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), además, ha participado como miembro de comités de tesis y fungido como asesora de tesis de licenciatura.