Propiedades físicas y químicas del almidón de maíz comestible (23-10-4)
Almidón de maíz comestible
Almidón de grado alimenticio, basado en carbohidratos, utilizado como excipiente funcional para espesado, adhesión y texturización en formulaciones alimentarias, farmacéuticas e industriales.
| Número CAS | 23-10-4 |
| Familia | Almidones (polisacáridos) |
| Forma típica | Polvo (grado alimenticio) |
| Grados comunes | EP |
El almidón de maíz comestible es una mezcla polisacárida botánica compuesta principalmente por polímeros basados en glucosa (amilosa y amilopectina) y funciona como un excipiente carbónico de alto peso molecular y agente espesante de grado alimenticio. Estructuralmente, esta clase se caracteriza por unidades repetidas de α-D-glucopiranosil unidas predominantemente por enlaces glicosídicos α-(1→4) con puntos de ramificación α-(1→6) en la amilopectina; la arquitectura polimérica produce una alta densidad de grupos hidroxilo vecinales y primarios que dominan el comportamiento físico. A nivel molecular, los descriptores composicionales proporcionados reflejan un sistema multicomponente con amplia capacidad de formación de enlaces de hidrógeno, numerosos estereocentros indefinidos y una superficie polar topológica sustancial, coherente con mezclas ricas en carbohidratos que se presentan como redes hidratadas y unidas por enlaces de hidrógeno en lugar de moléculas pequeñas discretas.
Químicamente, los materiales tipo almidón son neutros bajo condiciones ordinarias (sin carga iónica formal) y exhiben fuerte hidrofiliidad y baja lipofilia intrínseca debido a la abundancia de grupos hidroxilo. La hidrólisis ácida o enzimática rompe los enlaces glicosídicos para producir oligosacáridos solubles y glucosa; el procesamiento térmico induce gelatinización seguida de dextrinización irreversible y eventual descomposición térmica a temperaturas elevadas. Los reactivos oxidantes convierten los sitios de alcohol primario en funciones carbonilo y carboxilo; condiciones reductoras o álcalis suaves también pueden causar escisión de cadena. Funcionalmente, el almidón de maíz comestible se utiliza ampliamente en sistemas alimentarios (espesante, gelificante, estabilizante), formulaciones farmacéuticas (aglutinante, desintegrante, formador de matriz) y diversas aplicaciones industriales (papel, textiles, adhesivos) donde se aprovechan sus propiedades reológicas y de formación de película.
Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP.
Visión general y composición
El almidón de maíz comestible, tal como se representa aquí, es un material polisacárido multicomponente con descriptores que indican un modelo de unidad covalente de dos componentes y una especie básica pequeña asociada. Los parámetros moleculares a nivel de entrada enfatizan alta polaridad y capacidad de formación de enlaces de hidrógeno, coherentes con constituyentes oligo- o poliglucosídicos y aductos menores de bajo peso molecular o residuos relacionados con el procesamiento.
Identificadores computados clave y métricas de composición: - Fórmula molecular: \(C_{12}H_{25}NO_{11}\) - Peso molecular: \(359.33\,\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\) - Masa exacta / Masa mono isotópica: \(359.14276061\) (sin unidades según reporte) - Área polar topológica (TPSA): \(191\,\text{Å}^2\) - Número de donantes de enlace de hidrógeno: 9 - Número de aceptores de enlace de hidrógeno: 12 - Número de enlaces rotacionales: 4 - Número de átomos pesados: 24 - Carga formal: 0 - Complejidad: 382 - Número de estereocentros atómicos indefinidos: 10 - Número de unidades covalentemente enlazadas: 2
Las anotaciones a nivel componente (según se proporcionan) indican la presencia de un componente glucano y amoníaco (compuestos listados como CID 294 y CID 222 en anotaciones fuente). La generación de conformadores para este material está deshabilitada para modelado tridimensional debido a que la sustancia es una mezcla o sal y contiene muchos estereocentros indefinidos; esto concuerda con muestras poliméricas heterogéneas donde no se puede asignar un conjunto único de conformadores bien definidos.
Cadenas estructurales disponibles (texto simple): - SMILES: C(C1C(C(C(C(O1)OC2C(OC(C(C2O)O)O)CO)O)O)O)O.N - InChI: InChI=1S/C12H22O11.H3N/c13-1-3-5(15)6(16)9(19)12(22-3)23-10-4(2-14)21-11(20)8(18)7(10)17;/h3-20H,1-2H2;1H3 - InChIKey: AMHSIAGEEZQKAV-UHFFFAOYSA-N - Número CAS: 23-10-4
Composición cualitativa
El almidón de maíz comestible está compuesto principalmente por polímeros de glucosa de alto peso molecular (amilosa: principalmente lineal α-1,4; amilopectina: altamente ramificada α-1,4 con enlaces α-1,6) junto con constituyentes no carbohidratos menores (proteínas residuales, lípidos, minerales) según el procesamiento y la purificación. Los descriptores moleculares proporcionados corresponden a una unidad discreta que contiene carbohidratos más un aducto básico y deben interpretarse como anotaciones computacionales representativas para un material heterogéneo más que como una única molécula pequeña definida.
Los altos conteos de donantes de enlace de hidrógeno (9) y aceptores (12), junto con TPSA \(191\,\text{Å}^2\), indican fuerte afinidad de hidratación y propensión a redes extensas de enlaces intermoleculares de hidrógeno en estado sólido y en medios acuosos. Los estereocentros indefinidos reflejan los numerosos centros quirales inherentes a las unidades de glucosa y puntos de ramificación.
Apariencia y forma típica
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual de datos.
En la práctica, el almidón de maíz comestible se encuentra como un polvo o material granular de flujo libre, blanco a blanquecino. El tamaño de partícula, morfología del gránulo y la densidad aparente varían según la fuente botánica y las condiciones de molienda/procesamiento; estas características físicas determinan la dispersabilidad, comportamiento de gelatinización y reología en el uso formulativo.
Propiedades químicas
Reactividad y comportamiento corrosivo
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual de datos.
Notas a nivel de clase sobre reactividad: las matrices polisacáridas son químicamente estables bajo condiciones neutras y secas pero son susceptibles a: - Hidrólisis ácida catalizada de enlaces glicosídicos (la velocidad aumenta con la temperatura y la fuerza del ácido). - Hidrólisis enzimática por amilasas y glucosidasas que producen oligosacáridos y monosacáridos. - Oxidación de sitios de alcohol primario por oxidantes fuertes que producen derivados carbonilo/carboxilo y posible despolimerización. - Modificación térmica: gelatinización (hinchamiento hidratado) a temperaturas elevadas y posterior dextrinización/formación de carbonilla a mayor calor.
El almidón y materiales que lo contienen no son corrosivos para metales de la misma forma que ácidos o bases fuertes, pero el contacto prolongado con soluciones ácidas o alcalinas puede promover degradación hidrolítica y puede resultar corrosivo mediante efectos mediados por el pH.
Compatibilidades e incompatibilidades
No se dispone de un valor experimentalmente establecido para esta propiedad en el contexto actual de datos.
Guía general de compatibilidad: - Incompatible con agentes oxidantes fuertes (riesgo de modificación oxidativa y degradación). - Susceptible a hidrólisis ácida y básica; evitar contacto prolongado con ácidos minerales fuertes y álcalis fuertes si se requiere integridad estructural. - Insoluble o poco soluble en la mayoría de disolventes orgánicos no polares; disolventes orgánicos que eliminan agua ligada o desnaturalizan matrices poliméricas pueden alterar la funcionalidad. - Biodegradable y fácilmente utilizado por microorganismos; la susceptibilidad a degradación microbiana implica almacenamiento seco e higiénico para estabilidad a largo plazo.
Uso y Seguridad
Contextos de Uso Industrial y Comercial
No existe un resumen conciso de aplicaciones disponible en el contexto actual de datos; en la práctica esta sustancia se selecciona en función de sus propiedades generales descritas arriba.
Los roles típicos industriales y comerciales para almidón de maíz comestible y fracciones de almidón estrechamente relacionadas incluyen: - Industria alimentaria: espesante, estabilizante, agente gelificante, portador, agente anticompactante y texturizante. - Industria farmacéutica: aglutinante de tabletas, desintegrante, relleno y ayuda para recubrimiento; los derivados de almidón modificados se usan para matrices de liberación controlada. - Aplicaciones industriales: encintado de papel y textiles, formulaciones de adhesivos biodegradables, formadores de película en recubrimientos y como modificador de reología en formulaciones donde un polímero basado en sacaridos es aceptable. La selección para una aplicación dada depende del tamaño de gránulo, distribución de peso molecular (proporción amilosa:amilopectina), grado de pureza y cualquier modificación química o física (por ejemplo, pregelatinizado, reticulado, oxidado).
Peligros y Consideraciones de Manipulación
No hay un valor establecido experimentalmente para esta propiedad disponible en el contexto actual de datos.
Consideraciones de salud y manipulación para materiales de clase almidón: - Baja toxicidad sistémica aguda por ingestión en niveles de uso típicos; sin embargo, la inhalación de polvo respirable puede
