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Volumen 7, Nº 12, junio - noviembre 2023, pp. 44-51
Cedeño Arteaga et al. Propiedades sicoquímicas y funcionales del almidón de achira.
Evaluación de las propiedades sicoquímicas y
funcionales del almidón de achira (Canna edulis ker)
Evaluaon of the physicochemical and
funconal properes of achira starch (Canna edulis ker)
Resumen
La achira (Canna Edulis ker) es una planta de origen Sudamericano culvada para la extracción de almidón, tradicionalmente
ha sido un culvo de minifundio y de huerto familiar para el autoconsumo. En Ecuador se encuentra en la zona andina
especialmente en la ciudad de Loja, de sus rizomas se extrae almidón conocido como “Chuno”, el cual representa una
excelente opción para su empleo como alternava de los almidones ya existentes. El presente trabajo de invesgación
se basa en el análisis y caracterización sico-química y funcional de la harina de achira (Canna Edulis ker). Previo a la
obtención del producto se seleccionó el método a seguir y se realizaron varias operaciones unitarias como: escaldado
para eliminar los microorganismos patógenos, posteriormente al choque térmico, se procedió al secado hasta obtener la
humedad deseada, molienda y tamizado. En los resultados obtenidos de la harina, se aprecia el alto contenido de bra
de la achira, importante tanto para procesos metabólicos como para la digesón. El contenido de almidón presente en la
muestra analizada es el 98,21%, superior al almidón de yuca que se ulizó como referencia, la extracción presentó un alto
rendimiento. Finalmente, Se caracterizó el producto con referencia a la norma NTE INEN 616: 2015 Harina de Trigo. Las
muestras indican ausencia de microrganismos, aunque el porcentaje de humedad del almidón de achira (chuno) es más
elevado que el de yuca. El valor del contenido de amilosa en el almidón fue un factor determinante para la calidad de la
harina favoreciendo a una mayor solubilidad, viscosidad, claridad del engrudo y mayor tendencia a la retrogradación de
los geles. Las caracteríscas especiales del almidón de achira son sus propiedades funcionales las cuales la convierten en
un producto de buena calidad para la industria.
Palabras Clave: achira; almidón; caracterización sico-química.
Abstract
Achira (Canna Edulis ker) is a plant of South American origin culvated for the extracon of starch, tradionally it has
been a smallholding and family garden crop for self-consumpon. In Ecuador, it is found in the Andean zone, especially
in Loja city. From its rhizomes, starch known as "Chuno" is extracted, which represents an excellent opon for its use
as an alternave to exisng starches. This research work is based on the analysis and physico-chemical and funconal
characterizaon of achira our (Canna Edulis ker). Before to obtain the product, the method to be followed was selected
and several unitary operaons were carried out, such as: blanching to eliminate pathogenic microorganisms, followed
by thermal shock, drying to obtain the desired moisture content, milling and sieving. The results obtained from the our
show the high ber content of achira, which is important for both metabolic processes and digeson. The starch content
present in the analyzed sample is 98.21%, higher than the cassava starch that was used as a reference, the extracon
presented a high yield. Finally, the product was characterized with reference to standard NTE INEN 616: 2015 Wheat
Flour. The samples indicate the absence of microorganisms, although the percentage of humidity of achira (chuno) starch
is higher than that of cassava. The value of the amylose content in the starch was a determining factor for the quality of
the our, favoring greater solubility, viscosity, clarity of the paste and greater tendency to gel retrogradaon The special
characteriscs of achira starch are its funconal properes which make it a good quality product for the industry.
Keywords: algae; funconal food; proximal composion; nutraceucals.
Carmen Malde de León
1
; Delia Noriega-Verdugo
2
; Chrisan Villavicencio-Yanos
3
;
Laura Fierro Valverde
4
; Ana Paola Echavarría5
*
(Recibido: octubre 14, 2022, Aceptado: enero 09, 2023)
hps://doi.org/10.29076/issn.2602-8360vol7iss12.2023pp44-51p
1 Universidad de Guayaquil, Guayaquil, Ecuador.
2 Universidad Estatal de Milagro, Milagro 091050, Provincia de Guayas, Ecuador. Email: dnoriegav@unemi.edu.ec. ORCID: hps://orcid.org/0000-0002-
0152-184X
3 Instuto Tecnológico Superior Simón Bolívar, Guayaquil, Ecuador.
4 Universidad Estatal de Milagro, Milagro 091050, Provincia de Guayas, Ecuador. Email: lerrov@unemi.edu.ec. ORCID: hps://orcid.org/0000-0001-
7176-4882
5 Universidad Estatal de Milagro, Milagro 091050, Provincia de Guayas, Ecuador. Email: aechavarriav@unemi.edu.ec. ORCID: hps://orcid.org/0000-
0002-3756-0082
*Autor de correspondencia
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Cedeño Arteaga et al. Propiedades sicoquímicas y funcionales del almidón de achira.
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INTRODUCCIÓN
El almidón es uno de los productos
procedentes de las plantas más importantes
para el hombre. Es un polisacárido vegetal
que se almacena en las raíces, tubérculos y
semillas de las plantas, está en el endospermo
de todos los granos, se puede hidrolizar a
glucosa y proporciona energía (1).
La achira (Canna edulis, ker), es una planta
de origen andino que se cultiva en diferentes
países de Latino América, puede llegar a
medir de 1 a 2 m según las condiciones en
que se encuentre (2). Se emplea para la
extracción del almidón de sus rizomas, el
cual es utilizado como materia prima para
la fabricación de productos tradicionales,
es una planta que se adapta a una gran
variedad de climas, el mayor rendimiento se
ha obtenido entre los 18ºC a 24ºC (3).
El almidón de Achira es considerado como
uno de los almidones que presenta el mayor
contenido de amilosa, la cual es una proteína
importante ya que determina la calidad de
los productos terminados (4), sus gránulos
son de forma ovoide y de mayor diámetro,
presenta coloración propia y son fáciles
de identificar debido a su considerable
rapidez de sedimentación (5), en Ecuador
es conocido como “Chuno” y su proceso
de extracción es realizado por pequeños
productores de forma artesanal, para el
consumo y comercialización. El almidón de
achira presenta una alta viscosidad cuando
es empleada a temperaturas en la que se
elaboran pastas, permitiendo una mayor
facilidad en la manipulación de geles calientes
en comparación con otros almidones, es una
excelente fuente de nutrientes para personas
que sufren de problemas digestivos (6).
En este trabajo de investigación se analizó
el almidón de achira elaborado por la ONG
Colinas Verdes (Ecuador). A pesar de que, en
el mercado nacional es poco conocido este
tipo de almidón para la comercialización
y consumo, se propone utilizar este
almidón como alternativa para diferentes
aplicaciones industriales, las cuales cumplen
con la normativa para productos alimentarios
especialmente panificadores.
MATERIALES Y MÉTODOS
La elaboración del almidón de achira es una
de las actividades desempeñadas por la
organización Colinas Verdes, ubicada en la
provincia de Loja en el valle de la longevidad
(aproximadamente a 2 Km de la parroquia
turística de Vilcabamba). En el diagrama
de flujo Figura 1 se observa el proceso de
obtención del almidón, proceso que es
empleado para obtener el almidón de Achira
de forma manual.
Para la obtención del almidón se estableció
que los parámetros para la caracterización
fueron los siguientes: contenido de materia
seca, distribución del tamaño de los gránulos.
determinación del color, temperatura de
gelatinización, viscosidad brookfield, índice
de absorción de agua, índice de solubilidad en
agua, poder de hinchamiento, contenido de
almidón contenido de amilosa/amilopectina,
acidez titulable, ph y contenido de cenizas.
Figura 1. Diagrama de flujo de la
obtención del almidón de Achira
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Los análisis físico-químicos y microbiológicos
fueron realizados en el laboratorio del
Instituto de Investigaciones Tecnológicas
de la Universidad de Guayaquil. Además,
de los parámetros señalados anteriormente
se consideró el contenido de Amilosa y
amilopectina en base a revisión bibliográfica.
La distribución del tamaño de los gránulos
se determinó de acuerdo a los parámetros
establecidos por la Técnica usada ICONTEC,
1991. Norma Técnica Colombiana 3228
Industrias alimentarias. Almidón de achira.
(7) La distribución del tamaño del gránulo
del almidón es determinada utilizando
un equipo Ro-tap que consta de un grupo
mínimo de tamices con cribas de malla 140
(106 μm), 80 (180 μm) y 60 (250 μm) (8).
En la preparación de la muestra para los
diferentes análisis se toma de cada cinco
costales de 25 kg muestras al azar, se mezcla,
cuartea, muele y se toma 100 g de la muestra
de almidón se mezcla y se filtra. El resultado
obtenido del contenido de materia seca del
almidón se encuentra entre el 87-90 por
ciento.
Siendo los gránulos de almidón insolubles en
agua fría; cuando se calientan en solución a
temperaturas altas alcanzan una temperatura
específica en la cual se inicia el hinchamiento
de los gránulos. Esta temperatura es
llamada temperatura de gelatinización (9).
La determinación de estos índices se mide
aprovechando la capacidad de absorción del
agua del gránulo de almidón y la exudación
de fracciones a medida que se incrementa la
temperatura de las suspensiones de almidón.
En general el valor de la viscosidad en los
geles de yuca con una concentración del
cinco por ciento, a 25 °C, con una velocidad
de 10 RPM, varía entre 840 -1 500 cp.
Para demostrar que el almidón de achira
presenta propiedades que demuestran que
puede ser empleado a nivel industrial. Las
sustancias empleadas en la elaboración del
adhesivo se utilizó 400 ml de agua, 200g de
almidón, 10 g de lejía y 4 gr de bórax. Los
componentes empleados para elaborar
el adhesivo a nivel de laboratorio con la
finalidad de comprobar que la muestra en
estudio posee capacidad adhesiva.
La determinación cualitativa del color y el
grado de brillantez o blancura del almidón
se compara visualmente con un patrón de
calidad. En ensayos comparativos, en los
que los mismos almidones se evaluaron por
el método visual directo y por el método
de la reflectividad, Después de dispersar,
gelatinizar y reaccionar con yodo los gránulos
de almidón, se mide colorimétricamente el
complejo yodo-amilosa (10).
El contenido de cenizas, es un método
analítico que proporciona una estimación del
material mineral presente en la muestra de
almidón incluyendo metales, sales y trazas de
elementos; se utiliza la pérdida gravimétrica
por calentamiento (11).
El análisis microbiológico conteo de
Escherichia Coli se utilizó la Técnica
usada ICONTEC, 2009 (12) Este grupo de
microorganismos comprende varios géneros
de la familia Enterobacteraceae que están
ampliamente difundidos en el agua y el suelo;
también son habitantes del tracto intestinal
del hombre y animales de sangre caliente.
El grupo de lactosas positivas o coli-aerógenas
son un grupo de bacterias que se definen
más por sus pruebas de aislamiento que
por criterios taxonómicos y se caracterizan
por su capacidad de fermentar la lactosa
produciendo ácido y gas.
Para el conteo de hongos y levaduras, se utilizó
la NTE INEN 1529-10:2013 (13). Por medio
de la formación de colonias en un medio de
cultivo se puede determinar la presencia de
hongos y levaduras (microorganismos) en el
almidón.
En la Figura 2 se detallan las etapas del
procesamiento para la obtención de almidón
de Achira.
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Figura 2. Procesamiento para la obtención de almidón de Achira
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La calidad del almidón de Achira está
determinada por la ausencia de impurezas
que se pueden adquirir durante el proceso
de obtención, para determinar la calidad del
almidón se observa los resultados del análisis
fisicoquímico en la Tabla 1.
En una mezcla de harinas se pueden
identificar de forma rápida los gránulos de
almidón de achira debido que son de mayor
tamaño y su tiempo de sedimentación es
mucho más rápido, mientras que los otros
permanecen más tiempo en solución.
Tabla 1. Resultados del análisis físico químico del
almidón de achira
Descripción Unidad
Almidón 98,21 %
Acidez Titulable 0,05 % Ac.
Lácco
Ceniza 0,23 %
Escherichia Coli < 3,0 Nmp/g
Fibra 0,00 %
Grasa 0,050 %
Humedad 17,16 ± 1,20 %
Levaduras < 10 ufc/g
Materia Seca 84,38 %
Mohos < 10 ufc/g
ph Al 2% 6,35 U de ph
Proteína 0,34 ± 0.01 %
Solubilidad en
Agua Al 2% Soluble -
Viscosidad 4,8 Cp
Carbohidrato 82,13 %
Amilosa 31 – 38 %
Amilopecna 62 – 69 %
En la Tabla 2, se muestran los resultados
físicos del color, índice de absorción de agua
y poder de hinchamiento.
Tabla 2. Resultados de los análisis físicos del almidón
de achira (Canna edulis ker)
Análisis sicos
Color Blanco Grisáceo
Índice de Absorción De H20 1,22 g gel/g
Poder de Hinchamiento 1,61 %
Tamaño de Gránulos 200µm
Temperatura de
Gelanización 68ºC
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En la Tabla 3 se muestran los valores obtenidos
de los análisis realizados al almidón de achira
El contenido de almidón presente en la
muestra analizada es el 98,21%, superior al
almidón de yuca, este resultado nos indica
que el método empleado para la extracción es
eficiente, es por eso que podría representar
un gran potencial a nivel industrial dado por
su alto rendimiento.
El contenido de ceniza para almidón de yuca
es <0,12 mientras que el almidón de Achira
“chuno” contiene un 0,23%, un aumento en el
contenido de ceniza, indica la contaminación
de la muestra, el cual podría ser por el método
artesanal empleado para el secado (secado
al sol), o también puede estar relacionado
directamente con el contenido de minerales
(fósforo), responsable del hinchamiento, y la
estabilidad de la pasta.
El almidón de achira indica ausencia de
microorganismos con un bajo porcentaje de
humedad, comparado con una muestra de
harina de yuca.
La humedad presente en el almidón de
achira es del 17,16% a diferencia del almidón
y los de referencia se toman los datos del
almidón de yuca.
de yuca que presenta valores inferiores
encontrándose dentro de los parámetros, este
aumento en la humedad podría considerarse
como un problema ya que puede favorecer al
crecimiento de hongos, pero al poseer un pH
poco acidificado favorece la conservación y
comercialización.
El pH y acidez obtenido de la muestra
se encuentra dentro de los parámetros
establecidos por la Guía técnica para
producción y análisis de almidón de yuca
(14) para almidones nativos, lo que quiere
decir que no existió ninguna modificación
durante su obtención. El contenido de
materia seca indica la calidad del secado ya
que cantidades mayores al 90% indicando un
buen tratamiento de secado.
La determinación de la viscosidad indica el
comportamiento del almidón en los procesos
industriales cuando es sometido a diversas
temperaturas. La muestra presenta un color
blanco grisáceo debido al proceso artesanal
de extracción y tecnología de secado (15).
Tabla 3. Relación entre el almidón de yuca y almidón de achira
Parámetros Almidón de achira(chuno) Almidón de yuca requisitos FAO
Almidón 98,21 % 92-96 %
Ceniza 0,23 % < 0,12
Escherichia coli < 3,0 NMP/g < 10 UFC/g
Humedad 17,16 10-13%
Levaduras < 10 ufc/g <1000-5000ufc/g
Mohos < 10 ufc/g <1000-5000ufc/g
ph al 2% 6,35 ph 6,0- 6,5 ph
Acidez 0,05 % ác. Lácco 2,2x10-3 y 5x10-3 meq de ácido lácco/g
Viscosidad 4,8 cp 400-900 UB
Materia seca 84,38 87-90
Determinación del color Blanco grisáceo Blanco
Temperatura de gelanización 68ºC 57,5-70°C
Índice de absorción de agua 1.22 g gel/g 0,82 y 15,52 g gel/g
Tamaño de los gránulos 200µm 106 µm
Índice de solubilidad en agua Soluble 2% 0,27-12,32 %
Poder de hinchamiento 1,61 0,79 y 15,45
Amilosa 31 - 38 % 17 – 24 %
Amilopecna 62 - 69% 76 – 83 %
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Los porcentajes de Amilosa y amilopectina
en el almidón de Achira fueron obtenidos de
fuente bibliográfica, altos porcentajes de la
Obteniendo como resultado una mezcla con
buena viscosidad, textura y pegajosidad,
debido a que el almidón presenta un alto
contenido de amilosa.
Tanto la viscosidad como la pegajosidad del
adhesivo va a depender de la aplicación
que se destine y política empleada por cada
empresa. Por lo que se puede decir que el
almidón de achira representa una opción
para la elaboración de adhesivos industriales
(16).
CONCLUSIONES
Los resultados de la caracterización físico
química del almidón de achira demuestran
que en varios parámetros tales como:
Almidón, pH, acidez, mohos, levaduras
Escherichia coli, son similares al almidón de
yuca el cual fue tomado como referencia de
acuerdo a normativa establecida por la FAO
(Organización de las Naciones Unidas para la
Agricultura y la Alimentación).
El aumento del contenido de humedad y
ceniza se debe a la calidad de secado este
misma juegan un papel importante ya que
determina las características físico-químicas
(17).
se lo realiza en invernaderos sin control
de temperaturas, lo que conlleva que
sea necesario varios días para realizarlo,
pudiendo mejorar este aspecto empleando
un equipo adecuado como un Secador
de túnel de bandas transportadoras, que
permita controlar, temperatura y así disminuir
tiempos en el proceso y probablemente
aumentar volumen de producción
Al aplicar antioxidantes en el agua de lavado
su consumo disminuye debido a que al
emplearlo favorece el blanqueo y evita la
oxidación, es preferible que el antioxidante
empleado sea de origen natural para así
evitar el uso de compuestos químicos en el
producto.
El almidón de Achira “chuno” presenta el
mayor porcentaje en el contenido de almidón
el cual representa la calidad del mismo,
indicando que el procedimiento efectuado
para su obtención es eficiente.
El valor del contenido de amilosa en un
almidón es el factor determinante para
la calidad de los alimentos terminados
Figura 3. Gránulos de dos almidones a luz normal y polarizada
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favorecen a una mayor solubilidad, viscosidad,
claridad del engrudo y mayor tendencia a la
retrogradación de los geles (18).
Una vez obtenidos los análisis y resultados de
la presente investigación se puede proponer
y difundir como alternativa el empleo de
almidón de achira no solo en panadería como
se lo usa actualmente en Loja de donde es
originario, sino además en obtención de
pastas, espesantes, adhesivos y de esta
forma apreciar su potencial debido a sus
importantes propiedades funcionales.
De acuerdo con la evaluación como adhesivo,
el almidón de Achira presenta muy buena
capacidad de pegado debido a su alto
contenido de amilosa que lo hace factible
para su utilización en la industria papelera.
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