Extracción de Almidón de Yuca: Informe de Tecnología Alimentaria

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS
ALIMENTARIAS
P02: "OBTENCIÓN DE ALMIDONES/FECULAS A PARTIR DE
TUBÉRCULOS Y/O RAICES (YUCA)”
Docente: Ing. Samuel Cerro Ruíz
Estudiante:
2022-111035 Edward Jeanpier Aroni Vargas
Asignatura: Tecnología de alimentos II
Semestre: VII
TACNA - PERÚ
2025
1
TITULO: “OBTENCIÓN DE ALMIDONES/FECULAS A PARTIR DE TUBÉRCULOS
Y/O RAICES (YUCA)”
Resumen
El presente informe tuvo como finalidad analizar y comparar el proceso de
extracción de almidón a partir de dos materias primas: la papa variedad Yungay y la
yuca variedad dulce. Se abordaron aspectos clave como el flujo de procesamiento,
la determinación de la humedad y el rendimiento del almidón obtenido, así como la
comparación de sus propiedades fisicoquímicas y funcionales.
Se aplicaron métodos específicos para cada tipo de tubérculo: la papa fue
procesada mediante el método húmedo, que involucra trituración, decantación y
secado, mientras que la yuca fue sometida al método seco, que incluye secado,
molienda y tamizado. Los resultados indicaron que la papa presentó un mayor
contenido de humedad (82.03%) y un menor rendimiento de almidón (17.97%),
mientras que la yuca mostró menor humedad (65.58%) y un rendimiento
significativamente mayor (34.42%).
El almidón de yuca demostró tener mejores propiedades funcionales, tales como
mayor viscosidad, buena capacidad de hinchamiento y menor temperatura de
gelatinización,
haciéndolo
más
adecuado
para
aplicaciones industriales y
alimentarias especializadas. Estas diferencias se explican por la estructura
morfológica de los gránulos de almidón, así como por la composición en amilosa y
amilopectina de cada especie vegetal.
Finalmente, se concluyó que la yuca dulce representa una materia prima más
eficiente y versátil para la obtención de almidón en contextos industriales, mientras
que la papa Yungay, aunque común en la alimentación diaria, presenta limitaciones
en cuanto a rendimiento y aplicaciones industriales. El estudio respalda la necesidad
de seleccionar técnicas de extracción adecuadas según la materia prima y el uso
final deseado.
2
I.​
MARCO TEÓRICO:
Fuentes y Composición del Almidón
La yuca dulce (Manihot esculenta Crantz) es una raíz tropical comestible que
contiene entre un 60 % y 65 % de almidón en base seca, especialmente
concentrado en sus raíces tuberosas (Ceballos et al., 2007; Rodríguez-Sandoval et
al., 2008). El almidón de yuca dulce tiene gránulos grandes (5–35 µm) y está
compuesto principalmente por amilosa (18–25 %) y amilopectina (75–82 %), lo que
determina sus propiedades tecnológicas y lo hace adecuado para diversas
aplicaciones alimentarias e industriales (Moorthy, 2002; Zhu, 2015).
Métodos de Extracción
El almidón de yuca dulce se extrae comúnmente mediante el método húmedo, que
asegura un mayor rendimiento y pureza. Este proceso incluye pelado, lavado,
triturado, suspensión en agua, tamizado y decantación, seguido de un secado a
bajas temperaturas (35–45 °C) (Sánchez et al., 2009). Comparado con el método
seco, el método húmedo es preferido por su mayor calidad y menor pérdida de
almidón (Quintero et al., 2017).
Propiedades Fisicoquímicas y Funcionales
El almidón de yuca dulce destaca por su alta viscosidad de pico, buena capacidad
de hinchamiento y temperatura de gelatinización baja (63–67 °C), lo que lo hace útil
como espesante y estabilizante en productos alimenticios. También se caracteriza
por formar soluciones transparentes, útiles en recubrimientos comestibles y
productos de confitería (Agama-Acevedo et al., 2017; Zhu, 2015). Su bajo contenido
de lípidos y proteínas contribuye a su alta pureza y estabilidad.
Aplicaciones Industriales
Además de su uso en alimentos, el almidón de yuca dulce se utiliza en la producción
de bioplásticos, biopolímeros, y en la industria farmacéutica y textil como excipiente
y agente de apresto (Rodrigues et al., 2013). Su biodegradabilidad y facilidad de
gelatinización lo han convertido en una opción importante en el contexto de
sostenibilidad y reducción del uso de derivados petroquímicos (Quintero et al.,
2017).
3
Innovaciones y Estudios Recientes
Recientes investigaciones buscan mejorar las propiedades del almidón de yuca
dulce mediante modificaciones físicas y químicas. Estudio de técnicas como
ultrasonido y retrogradación ha mostrado mejoras en su resistencia térmica,
ampliando su uso en procesos industriales exigentes (Zhang et al., 2021). También
se exploran técnicas de ingeniería genética para desarrollar variedades de yuca con
mayor contenido de amilosa o almidones resistentes para dietas funcionales
(Ceballos et al., 2010).
II.​
OBJETIVOS
●​ Conocer el flujo de procesamiento y parámetros para obtención de los
almidones según la materia prima.
●​ Determinar la humedad final de los almidones obtenidos asi como el
rendimiento de los mismos.
●​ Comparar los datos obtenidos en relación al almidón obtenido de dos
distintas materias primas, papa variedad Yungay y Yuca variedad dulce
III.​
MATERIALES, MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS
a.​ Materiales:
Tabla 01: Materiales utilizados para la extracción de almidón de Yuca (Manihot esculenta
Crantz, variedad dulce).
Materiales
Descripción
Agua
sulfitada 10
L a 0,5%
Se utiliza para evitar la oxidación del almidón
durante el proceso de extracción, ayudando a
conservar el color y la calidad del producto.
Metabisulfit
o
Se
emplea como agente antioxidante,
generalmente disuelto en el agua para formar el
agua sulfitada.
Imagen
4
Balanza
Instrumento de medición necesario para pesar
tanto las materias primas como los productos
intermedios y finales, garantizando precisión en
las proporciones.
Cedazos de
tela
Se usan para filtrar la mezcla obtenida tras el
rallado de la papa, separando el almidón del
bagazo y otras impurezas.
Cuchillos,
peladores
Herramientas básicas para pelar y trocear las
yucas antes del procesamiento.
Jarras,
tazones,
ollas
Recipientes de uso general para contener,
trasladar o decantar líquidos y sólidos durante
las distintas etapas del proceso.
Procesadora Máquina utilizada para triturar o rallar las papas,
facilitando la liberación del almidón contenido en
los tejidos celulares.
Marcos de
malla
Estructuras que sostienen mallas finas para el
tamizado y separación de partículas durante el
filtrado del almidón.
Materias
primas
(papas de
3º).
Se refiere a yucas de menor calidad comercial,
pero útiles para la obtención de almidón por su
contenido en materia seca.
Tablas de
picar
Superficie sobre la cual se pelan y cortan las
yucas de manera higiénica.
Tamices Nº Tamices de distinto calibre que permiten realizar
18,20,35,140 una separación progresiva de partículas, desde
,270
el material más grueso al más fino, hasta
obtener un almidón más puro y refinado.
Fuente:
Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación.
https://www.fao.org/3/x6898s/x6898s00.htm
5
b.​ Métodos:
Se utilizará el método de extracción por ralladura,
decantación, expresión y secado por aire caliente.
c.​ Procedimientos:
Tabla 02: Procedimiento a seguir para la extracción de almidón de Yuca (Manihot esculenta
Crantz, variedad dulce).
Diagrama de flujo
Descripción
Recepción:
- Calidad 3, Yuca (variedad
dulce)
- Control de peso
- Control de humedad inicial
Lavado:
- Por inmersión y escobillado,
repetir 2 veces
Pelado, trozado e inmersión:
Inmediata
inmersión
en
solución de metabisulfito de
potasio al 0.5%
- Pesado de cascaras, hallar
rendimientos
Rallado o licuado:
- Usar abundante agua sulfitada
- Colar fibra gruesa
Imagen
6
Tamizar y decantar:
- Usar tamices
- Reposar y decantar en
recipientes poco profundos
- Esperar que el agua se
clarifique
Recuperar almidón:
- Eliminar el agua sobrante
- Recuperar granos de almidón
húmedos
- Usar telas o tamices para
prensar almidón
Orear o presecar:
- Depositar almidón sobre tela en
mallas
- Desmenuzar, separar los
grumos de almidon
- Orear, (12-24 horas) Para
eliminar exceso de agua
- Temperatura ambiente, sin
contaminar
Secado:
- En cabina (45-55 °C) durante
(12-18 horas)
Enfriado:
- Evitar contaminación
-Determinar humedad final
Almidón refinado, envasado:
- Reducción de tamaÑo
- Determinar balance de masa y
rendimiento
Fuente: Elaboración propia
7
IV.​
CÁLCULOS, RESULTADOS Y DISCUSIÓN
a.​ Cálculos
Cuadro 03: Toma de datos y resultados en la obtención de almidón de Yuca (Manihot
esculenta Crantz, variedad dulce).
Muestra total almidón
seco
Muestra 1
Muestra 2
peso (placa petri)
peso (placa petri)
peso (muestra)
peso (muestra)
peso (muestra seca)
peso (muestra seca)
Fuente: Elaboración propia
b.​ Cálculos y resultados
Cuadro 03: Toma de datos y resultados en la obtención de almidón de Yuca (Manihot
esculenta Crantz, variedad dulce).
Cálculos
Yuca variedad dulce
8
Datos
Datos de las muestras – Yuca (variedad dulce):
Muestra 1:
Peso muestra húmeda: 10.0384 g
Peso muestra seca: 3.4489 g
​
Muestra 2:
Peso muestra húmeda: 10.0572 g
Peso muestra seca: 3.4692 g
Datos del procesamiento total de yuca:
Peso bruto: 9.73 kg (100%)​
Peso merma cáscara: 2.07 kg​
Peso merma fibra: 3.81 kg
% de
Humedad
Rendimiento
de Almidón
9
Resultados
Fuente: Elaboración propia
c.​ Discusiones
Los resultados revelan diferencias significativas en el contenido de humedad
y el rendimiento de almidón entre la papa variedad Yungay y la yuca variedad
dulce, atribuidas a las propiedades estructurales y composicionales de cada
tubérculo, así como a los métodos de extracción empleados.
La papa Yungay presentó un contenido de humedad de 82.03%,
considerablemente mayor que el de la yuca dulce (65.58%), lo cual se debe a
la mayor cantidad de agua libre en la estructura celular de la papa
(Hernández-Medina et al., 2008).
En cuanto al rendimiento de almidón, la yuca dulce obtuvo un 34.42%,
significativamente superior al 17.97% de la papa Yungay. Esto concuerda con
estudios previos que indican que la yuca contiene entre 60% y 65% de
almidón en base seca, y una mayor proporción de amilopectina, lo que
optimiza
su
funcionalidad
industrial
(Ceballos
et
al.,
2007;
Rodríguez-Sandoval et al., 2008).
Las diferencias también se deben al método de extracción: la papa Yungay
fue procesada mediante el método húmedo (Vera Bravo & Chavarría
Chavarría, 2020), mientras que la yuca utilizó el método seco (Quintero et al.,
2017). Este último puede afectar la eficiencia del proceso y el rendimiento del
almidón.
Finalmente, las propiedades funcionales del almidón de yuca, como su alta
viscosidad, buena capacidad de hinchamiento y baja temperatura de
gelatinización, lo hacen adecuado para aplicaciones industriales, como en
alimentos, farmacéutica y bioplásticos (Zhu, 2015; Quintero et al., 2017;
10
Rodrigues et al., 2013). En comparación, el almidón de papa presenta una
viscosidad inferior, lo que limita su uso en algunas aplicaciones.
V.​
CONCLUSIONES
Objetivo: Conocer el flujo de procesamiento y parámetros para obtención de
los almidones según la materia prima
A través del estudio comparativo entre la papa variedad Yungay y la yuca dulce, se
evidenció que el flujo de procesamiento y los parámetros operativos varían
significativamente según la materia prima. La papa se sometió a un proceso de
extracción húmedo, que incluyó etapas de trituración, decantación y secado, lo cual
es adecuado para materiales con alta humedad (Vera Bravo & Chavarría Chavarría,
2020). Por otro lado, la yuca fue procesada mediante un método seco que implica
secado, molienda y tamizado, siendo más eficiente para materiales con menor
contenido de agua y que requieren una mayor conservación de propiedades
funcionales (Quintero et al., 2017). Estos flujos no solo influyen en la eficiencia del
proceso, sino también en la calidad y aplicabilidad industrial del almidón resultante,
destacando la importancia de ajustar las técnicas a las características fisicoquímicas
de la materia prima utilizada.
Objetivo: Determinar la humedad final de los almidones obtenidos así como el
rendimiento de los mismos
La determinación del porcentaje de humedad y el rendimiento de almidón es crucial
para evaluar la eficiencia del proceso de extracción y la viabilidad industrial de los
productos derivados. En este estudio, se determinó que el almidón extraído de la
papa Yungay presentó un contenido de humedad promedio de 82.03% y un
rendimiento de 17.97%, mientras que la yuca dulce mostró un contenido de
humedad de 65.58% y un rendimiento superior del 34.42%. Estas cifras reflejan una
relación inversa entre humedad y rendimiento, atribuible a la mayor concentración
de almidón en la yuca en base seca (Ceballos et al., 2007; Rodríguez-Sandoval et
al., 2008). Asimismo, los métodos de secado y separación empleados también
impactaron estos valores, subrayando la necesidad de seleccionar procedimientos
adecuados según el perfil de la materia prima.
11
Objetivo: Comparar los datos obtenidos en relación al almidón obtenido de
dos distintas materias primas, papa variedad Yungay y Yuca variedad dulce
La comparación entre los almidones obtenidos de la papa Yungay y la yuca dulce
reveló diferencias marcadas tanto en cantidad como en calidad. El almidón de yuca
destacó por su mayor rendimiento y mejores propiedades funcionales como
viscosidad y capacidad de hinchamiento (Zhu, 2015; Moorthy, 2002), lo que lo hace
más adecuado para aplicaciones industriales y alimentarias especializadas. En
contraste, el almidón de papa, aunque más común en dietas tradicionales, presentó
limitaciones en rendimiento y versatilidad industrial. Estos resultados confirman que
la elección de la materia prima debe considerar tanto su composición estructural
como su adecuación a los fines específicos del producto final, respaldando los
hallazgos de estudios como los de Hernández-Medina et al. (2008) y Sánchez et al.
(2009).
VI.​
RECOMENDACIONES
- Usar papas sanas, limpias y de preferencia con alto contenido de almidón (≥ 15%).
- Evitar papas verdes o con brotes.
- Lavar con agua potable para eliminar tierra e impurezas.
- Pelar para evitar residuos de sustancias fenólicas que afectan la calidad del
almidón.​
- Utilizar procesadora o rallador industrial para romper los tejidos y liberar el
almidón.​
- Añadir agua sulfitada (0.5% metabisulfito de sodio) para evitar oxidación.​
- Usar tamices finos (de 80 a 270 mesh) o cedazos para separar la fibra del líquido
lechoso.​
- Filtrar varias veces para asegurar máxima recuperación del almidón.​
- Dejar reposar el líquido entre 2 y 4 horas para que el almidón sedimente.​
- Se recomienda trabajar a temperaturas entre 20-25 °C para evitar gelatinización
parcial.
12
- Lavar con agua limpia hasta obtener un precipitado blanco y sin impurezas.​
- Secar al sol o en estufa a 40–50 °C durante 12–24 horas, hasta lograr humedad
final menor al 14%.​
- Conservar el almidón seco en bolsas herméticas, en ambiente seco y oscuro, para
evitar absorción de humedad.
Fuente: Vera Bravo, K. A., & Chavarría Chavarría, M. A. (2020).
VII.​
CUESTIONARIO
a.​ Identifique las características físicas y químicas de las células de
almidón de cuatro cereales, granos, tubérculos y raíces.
- Cereales (maíz, trigo): Gránulos de forma poligonal o redonda, tamaño entre 2–25
µm. Alto contenido de amilosa (25–30%), lo que proporciona buena gelatinización
pero menor viscosidad (Sasaki et al., 2000).
- Granos (arroz): Gránulos pequeños (2–8 µm), con alta pureza y excelente
capacidad de retrogradación. Amilosa: 18–22% (Jane et al., 1999).
- Tubérculos (papa): Gránulos grandes y ovalados (15–100 µm), con bajo
contenido de lípidos y proteínas. Alta viscosidad y claridad de gel. Amilosa: 20–23%
(Hoover, 2001).
- Raíces (yuca): Gránulos redondos/ovoides (5–35 µm), alta capacidad de
hinchamiento. Bajo contenido de amilosa (17–19%), lo que facilita la formación de
películas (Moorthy, 2002).
b.​ ¿Qué características y procesos deben tener los almidones a usar como
espesantes y gelificantes en la elaboración de confitería, sopas en
conserva, postres preparados?
- Buena capacidad de hinchamiento: Absorber agua sin desintegrarse (Moorthy,
2002).
- Alta viscosidad estable: Mantener textura en tratamientos térmicos prolongados
o en conservación (Hoover, 2001).
- Temperatura de gelatinización adecuada: Idealmente entre 60–70 °C para uso
general.
13
- Retrogradación controlada: Evitar sinéresis (liberación de agua) en postres
refrigerados (Sasaki et al., 2000).
- Alta claridad de gel: Importante para confitería transparente (p. ej., caramelos
blandos).
c.​ Desarrolle los flujos de proceso y parámetros para obtener almidones
de maíz modificados.
Figura 01: Flujo de proceso y parámetros para la obtención de maiz modificado (Acetilado)
Fuente: Elaboración propia
d.​ ¿Qué funciones cumplen la amilosa y la amilopectina en la formación
del gluten?
- Amilosa: Forma redes más densas que pueden endurecer el gel, limitando la
extensibilidad de la masa. Interactúa menos con las proteínas del gluten.
- Amilopectina: Tiene estructura ramificada que retiene agua y mejora la suavidad
de la masa. Su gelatinización colabora con la red de gluten al atrapar gases durante
la cocción (Singh et al., 2003).
14
VIII.​
BIBLIOGRAFÍA
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456–480.
16
IX.​
Anexos
Anexo 01: Cuadro comparativo entre los resultados y discusiones obtenidas
Fuente: Discusión de resultados