Complejo del yodo con almidón

Almidón

Este polisacárido, con función de reserva en vegetales, es abundante en todas las féculas, como patata, arroz o trigo.
En su estructura se distinguen dos tipos de componentes:
Amilosa, polisacárido lineal formado tanbién por moléculas de beta-D-glucosa pero en este caso unidas mediante enlaces glicosídicos alfa(1-4). Observa su tendencia a formar una , por lo que sus moléculas son muy diferentes de las de celulosa.
Amilopectina, cuya cadena es similar pero presenta ramificaciones, por poseer uniones alfa(1-6) además de las alfa(1-4) . Molécula larga: .

Yodo

El yodo molecular (I2) se disuelve mal en agua, a no ser que ésta contenga un yoduro (I-), con el que aquél forma complejos solubles, triyoduro (I3-) y pentayoduro (I5-). Éstos se introducen en la hélice de amilosa, formando un complejo de color azul oscuro.

El complejo puede alcanzar tamaños mayores al unirse a la amilosa, por ejemplo I9- e I15-. Si se calienta la disolución, desaparece el color azul, pero se recupera al enfriar.

La disolución de yodo y yoduro clásicamente se ha llamado disolución de Lugol (por Jean Guillaume Auguste Lugol, 1786-1851). Se prepara, por ejemplo, con 13 g/L de yodo y 20 g/L de yoduro potásico, o 5 y 10 g/L respectivamente.

Aplicaciones

Ejemplo de ensayo:

Detección de almidón en alimentos:

El arroz brillante sólo contiene amilopectina, por lo que no reacciona con el yodo, mientras que el trigo contiene alrededor de un 20% de amilosa:

+- Contenido de amilosa y amilopectina en diversos almidones.

maíz: 28% de amilosa
tapioca: 16% de amilosa
patata: 20% de amilosa

+- El "punto" del arroz en paella.

Cuando un almidón se cuece en agua, forma una pasta que, al principio, presenta una superficie lisa y brillante. Pasadas unas horas, comienza a agrietarse la membrana y aparecen gotas de agua libre, proceso atribuible a la amilosa. En efecto, una vez bien hidratada por la cocción y ya en reposo, establece uniones con otras moléculas vecinas de amilosa, que se acercan sin impedimentos (por su estructura lineal), y se expulsa una parte del agua; no ocurre así con la amilopectina, cuyas ramificaciones impiden el acercamiento. Por ello, al preparar un arroz en paella se deja reposar unos minutos para que suelte una pequeña cantidad de agua y quede más húmedo en superficie.
Cita de P. Castells, Inv. Cien. sep 2009, p.41

Ensayo para evaluar la madurez de manzanas: http://www.omafra.gov.on.ca/english/crops/facts/00-025.htm

Indicador en titulaciones redox.

Créditos:

El archivo original del yodo unido a la amilosa (en formato PDB) fue realizado por el Dr. Stephan Immel (http://csi.chemie.tu-darmstadt.de/ak/immel/index.html), quien lo ha cedido amablemente para su uso educativo en esta página.
S. Immel, F. W. Lichtenthaler (2000) Molecular modeling of saccharides, part XXIV. The hydrophobic topographies of amylose and its blue iodine complex. Starch/Stärke 52, 1-8. resumen

El modelo fue modificado para adaptarlo a Jmol por Angel Herráez (Univ. Alcalá), 2007.