Midó

De Viquipèdia
Salta a: navegació, cerca
Per a altres significats, vegeu «Midó (pintor)».
Infotaula de compost químicMidó
Potato starch.jpg
Substància excipient, glucà i ingredient culinari
Massa molecular 162,141 gram per mol
Estructura química
Fórmula química C6H10O5
Amylopektin Sessel.svg
Propietats
Densitat 1.450 quilogram per metre cúbic
Temperatura de sublimació 410 °C
Pressió de vapor 0 mm Hg
Perills
Límit d'exposició promig ponderat en el temps 5 mg/m3 (10 h, Estats Units d'Amèrica)
10 mg/m3 (10 h, sense valor)
15 mg/m3 (8 h, Estats Units d'Amèrica)
Concentració mínima explosiva 50
Identificadors
CAS 9005-25-8
RTECS GM5090000
UNII 24SC3U704I, 4DGK8B7I3S, 79QS2MG2LP, 8I089SAH3T, 904CE6697V, O8232NY3SJ i YAQ9FOE480
ZVG 12160
Infocard ECHA 100.029.696
Modifica dades a Wikidata
Grànuls de midó vistos al microscopi a 800 augments (x800). Imatge obtinguda amb llum polaritzada. Poden observar-se les creus d'extinció

El midó o amidó és el polisacàrid de reserva propi de les cèl·lules vegetals. S'acumula en l'interior dels plasts en forma de grànuls de midó. Està format per la unió de centenars a millers d'anòmers de glucosa i, per això, constitueix una gran reserva energètica. Es pot hidrolitzar fàcilment alliberant els monosacàrids quan sigui necessari.

Aquestes molècules, com que no estan dissoltes en el citosol, no son solubles en l'aigua, no influeixen en la pressió osmòtica interna, fet que evita una entrada excessiva d'aigua. Está integrat per dos tipus de polímers: l'amilosa, en un 30% en pes, i l'amilopectina en un 70%.[1]

Les principals fonts de midó son sobretot en les llavors dels cereals (blat, dacsa i arròs), dels llegums i els tubercles (creïlla i moniato), les arrels i les tiges. Es troba en els amiloplasts de les cèl·lules vegetals. També apareix en alguns protoctists.

Breu història[modifica]

L'origen de l'ús del midó de manera industrial data a l'època dels Egipcis, on es feia servir per a la fabricació del pergamí de papir i com adhesiu. Altres referències situen el midó en temps de l'Imperi Romà com a blanquejador i enduridor de teixits. A Europa, la industria del midó s’ha basat bàsicament en la patata i va evolucionar cap a la industria textil on el seu ús principal era com agent d'aprest.[2]

Després de la guerra, a Europa es va veure que es podía substituir el midó de la patata pel del blat de moro, ja que la patata era estacional mentre que el blat de moro es cultivava contínuament. Això fou el principi de la diversificació de les fonts de midó que trobem avui dia.

Composició[modifica]

El midó està constituït per dos compostos de diferent estructura:

  • Amilosa: Està constituïda per un polímer de maltoses (α-D-glucopiranoses) unides per mitjà d´enllaços α-(1→4). Té una estructura helicoïdal, amb sis monòmers per cada volta d´hèlix i pot arribar a tenir 300 glucoses. En aigua genera dispersions col.loïdals. Amb el iode es tiny de color blau molt fosc, gràcies a un procés d´absorció de l´hèlix d ´amilosa, que concentra els anions de iode. Per hidròlisi amb àcids o per acció dels enzims amilases, origina, primerament, un polisacàrid més menut denominat dextrina i, després, maltoses. Aquestes, per raó de l'acció de l'enzim maltasa, generen D-glucoses lliures.
  • Amilopectina: Està constituïda per un polímer de maltoses (α-D-glucopiranoses) unides per mitjà d'enllaços α-(1→4), amb ramificacions en posició α-(1→6) cada 25 o 30 glucoses. Les branques tenen al voltant de dotze glucoses unides per mitjà d'enllaços α-(1→4). Presenta una estructura ramificada i pot arribar a tenir fins a unes 3000 glucoses. És molt poc dispersable en aigua. Amb el iode es tenyeix de blau violeta. Per hidròlisi amb àcids o per l'acció d'enzims amilases genera molècules de maltosa i nuclis de ramificació, que són inatacables per aquests enzims a causa dels enllaços α-(1→6). Aquests nuclis reben el nom de dextrines límit i només poden ser degradades per l'enzim R-desramificant. Les maltoses per mitjà de l'enzim maltasa, originen glucoses lliures.[1]

La composició de la matèria prima depèn de diversos factors, com la varietat i les condicions climàtiques que tenen lloc durant el creixement així com el temps de collita. Les condicions d'emmagatzematge poden influenciar en components menors, que poden no afectar a les característiques del midó, excepte si es tracta de pentosans o de proteïnes.

D’altra banda, les condicions de creixement, collita o emmagatzematge adversos repercuteixen en el rendiment de producció. Les plantes de midó actuals estan dissenyades perquè la matèria prima es trobi dins d'un rang determinat i no s’hagin de modificar el passos del processament.

Els grànuls[3] natius de midó estan formats per regions semi-cristal·lines amb regions amorfes compostes per molècules d'amilasa i en les ramificacions, amb molècules d'amilopectina. Les regions cristal·lines estan formades per cadenes llargues d'amilopectina que giren formant hèlix amb enllaços dobles d'hidrogen.

Les regions cristal·lines estan formades per dos tipus de polimorfisme, A i B, els quals es diferencien en l'empaquetat de les hèlix.

El midó dels cereals tenen regions cristal·lines del tipus A, el de la patata el polimorfisme és de tipus B i el de les llegums és de tipus C, el qual té un patró de cristal·lització de tipus A i B segons la regió del grànul.

Biosíntesi[modifica]

La biosíntesi del midó està entre les vies bioquímiques centrals de la planta,requereix d'energia provinent de l'ATP i altre molècules transportadores d'energia. Es tracta d'un procés endergònic. La ruta de biosíntesi requereix de l'expressió de diversos gens que codifiquen els següents enzims:[4][5]

  • ADP-glucosa pirofosforilasa (AGPasa): Aquest enzim participa en la glucogénesi, catalitza la formació d'UDP-glucosa a partir de glucosa-1-fosfat i UTP. A continuació L'UDP-glucosa serà utilitzat per un altre enzim, glucógen sintasa, que afegirà una molècula de glucosa a un polímer de glucògen en formació.
  • Sintetases de midó soluble (SSs): Estan involucrades en l'allargament de les cadenes de glucà. Hi ha dos tipus segons la seva localització; la GBSSI es troba lligada als grànuls de midó i catalitza la conversió d'ADP-glucosa a cadenes lineals d'α-1,4-glucosa (amilosa) i l'altra tipus és la SSS, una forma soluble localitzada a l'estroma dels amiloplasts i cloroplasts, actúa en la biosíntesi de l'amilopectina.
  • Enzims ramificadors de midó (SBEs): Introdueixen enllaços α-1,6 de manera simultània a la hidròlisis dels enllaços curts α-1,4 que uneixen cadenes de glucà i connectant-les a altres cadenes, el que genera molècules d'amilopectina i augmenta el nombre de terminacions no reduïdes pel posterior allargament de la cadena amb sintetases de midó soluble (SSs).

Els enzims importants en la degradació del midó són:

  • Enzims desramificadors de midó (DBE): Retallen cadenes de glucà irregulars per mantenir les ramificacions en molècules d'amilopectina, el que permet la formació d'una estructura semi-cristal·lina.

Aplicacions generals[modifica]

L'origen de l'ús del midó de manera industrial data a l'època dels Egipcis, on es feia servir per a la fabricació del pergamí de papir i com adhesiu. Altres referències situen el midó en temps de l'Imperi Romà com a blanquejador i enduridor de teixits. A Europa, la industria del midó s’ha basat bàsicament en la patata i va evolucionar cap a la industria textil on el seu ús principal era com agent d'aprest. Després de la guerra, a Europa es va veure que es podía substituir el midó de la patata pel del blat de moro, ja que la patata era estacional mentre que el blat de moro es cultivava contínuament. Això fou el principi de la diversificació de les fonts de midó que trobem avui dia.

  • Indústria alimentària
  • Indústria tèxtil: en preparats líquids de detergents es fa servir una barreja de midó procedent de vegetals i aigua (bullits en la seva preparació). Antigament també es feia servir com a enduridor de determinades peces de roba (colls i punys de camises, per exemple).
  • Indústria d'impressió: en la fabricació de paper hi ha una part humida on el midó es fa servir com a catiònic i ajuda en l'enllaç del polímer de midó. Aquest midó s’associen amb les càrregues negatives de les fibres de paper o de la cel·lulosa, i juntament amb altres agents de retenció ajuden a conferir les propietats de força necessàries  del paper. En la fabricació de cartó ondulat s'usa com a pegament es fa servir el midó juntament amb altres additius com el bòrax o la sosa càustica; la part de midó és gelatinitzada de manera que pot actuar com un pegament ràpid i fort.
  • Producció de bioplàstics
  • Cosmètica i fàrmacs
  • Explosius i petrolíferes

Fonts principals[modifica]

Els aliments on trobem el midó principalment són: els cereals, les llegums i tubercles. Segons d'on s'extregui el midó podem fer la següent classificació:

  • Extrets dels vegetals: arròs, civada, ordi.
  • Extrets de les llavors: patata, iuca, blat de moro, soja, llenties, cigrons.

La proporció entre els dos components que formen el midó (amilopectina i amilasa) varia segons l'aliment on es trobi.

El midó es troba als teixits de moltes plantes. Però el procés de recuperació d'aquest compost a nivell industrial en limita les fonts essent les principals el blat de moro, el blat, la patata i la tapioca. El midó es troba als grànuls, la mida dels quals depèn de la font de la qual s’obté; la mida oscil·la entre 2-150 µm i forma rodona, poligonal o amorfes.

Una ingesta correcta de midó ens proporciona vitamines i minerals essencials. Per contra, un excés pot derivar en problemes de diabetis i obesitat.

Aportació nutricional[modifica]

El midó constitueix la principal font glicídica de l'alimentació humana, ja que és un dels aliments fonamentals de la dieta, suposa entre 70-80% de les calories consumides per l'home. Abunda en els productes de consum diari, com ara les patates, els cereals, els llegums o el pa, i la seva hidròlisi, que es du a terme durant el procés digestiu gràcies a dos tipus d'α-amilases secretades per les gandules salivals, del pàncrees i de l'intestí prim, les quals hidrolitzen l'enllaç glucosídic α-1,4 i les glucosidases que trenquen l'enllaç α-1,4 i α-1,6 de les ramificacions, i convertint oligosacàrids en glucosa, que posteriorment serà absorbida en el torrent sanguini, això permet obtenir una gran quantitat de molècules de glucosa.[6]

Referències[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Midó Modifica l'enllaç a Wikidata
  1. 1,0 1,1 Biología sèrie observa (en català). Ana Piqueres Fernández, Daniel Masciarell García, Julia Manso Prieto, Raquel Andrés González.. Valéncia: Edicions Voramar, S.A./ Santillana Educación, S.L, 2016. 
  2. DZIEDZIC, S.Z.; KEARSLEY, M.W.. Handbook of starch hydrolysis products and their derivatives (en anglès). First edition. Dordrecht: Springer Science & Business Media, 1995. ISBN 9781461521594. 
  3. Butterworth, Peter J.; Warren, Frederick J.; Ellis, Peter R. «Human α-amylase and starch digestion: An interesting marriage» (en en). Starch - Stärke, 63, 7, 01-07-2011, pàg. 395–405. DOI: 10.1002/star.201000150. ISSN: 1521-379X.
  4. Nazarian-Firouzabadi, Farhad; Visser, Richard G.F. «Potato starch synthases: Functions and relationships». Biochemistry and Biophysics Reports, 10, 20-02-2017, pàg. 7–16. DOI: 10.1016/j.bbrep.2017.02.004. ISSN: 2405-5808. PMC: PMC5637242. PMID: 29114568.
  5. Tofiño, Adriana «Regulación de la biosíntesis del almidón en plantas terrestres: perspectivas de modificación» (en castellà). Acta Agronómica, 55, 1, 01-01-2006, pàg. 1–13. ISSN: 2323-0118.
  6. Hardy, Karen; Brand-Miller, Jennie; Brown, Katherine D.; Thomas, Mark G.; Copeland, Les «The Importance of Dietary Carbohydrate in Human Evolution». The Quarterly Review of Biology, 90, 3, pàg. 251–268. DOI: 10.1086/682587.