Cinética de pardeamiento no enzimático en relación a las propiedades físico-químicas, estructurales y de sorción de matrices deshidratadas

• Autores: Acevedo, Nuria Cristina
• Año de publicación: 2006
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Buera, María del Pilar
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En este trabajo se evaluó el desarrollo y la cinética de una de las reacciones químicas más relevantes para la estabilidad en sistemas modelo y alimentos deshidratados: la reacción de pardeamiento no enzimático (PNE). En base a los datos previamente informados en la literatura sobre la cinética de PNE, se analizaron tres aspectos importantes de las matrices en relación a sus interacciones con el agua y su posible papel sobre la velocidad de PNE: el efecto plastificante del agua sobre las matrices y los cambios físicos y estructurales consecuentes; el valor de humedad de monocapa; y las propiedades solventes del agua. Se estudiaron sistemas modelo y alimentos con características estructurales definidas: a) sistemas no cristalizables, altamente colapsables con baja concentración de reactivos; b) sistemas cristalizables, con alta concentración de reactivos; c) alimentos que contienen biopolímeros insolubles. Los sistemas se deshidrataron, se equilibraron entre 11 y 97% de humedad relativa (H.R.); y se incubaron a 43 y 70°C. Se determinaron las temperaturas de transición vítrea (DSC); el grado de PNE por espectrofotometría, fotocolorimetría y/o análisis de imágenes; y las isotermas de sorción de agua. El máximo de velocidad de PNE se observó en un rango de H.R. que dependió de las propiedades de sorción y del compromiso entre la plastificación por el agua y su efecto inhibitorio. Tanto las interacciones sólido-agua como las características estructurales de los sistemas gobiernan la dependencia del pardeamiento con la H.R.
In this work we evaluated the development and kinetics of the nonenzymatic browning reaction (NEB), which is of one of the most relevant chemical reactions on the stability of dehydrated model and food systems. According to previously reported data on the kinetics of NEB reaction, we analyzed three important aspects of the matrices in relation to the interactions with water and its role on the NEB kinetics: the plasticizing effect of water and the physical and structural consequences on the matrices; the water monolayer value; and the solvent properties of water. Model and food systems with defined structural characteristics were analyzed: a) non-crystallizing and highly collapsing with low reactant concentration; b) crystallizing with high reactant concentration; c) food systems containing insoluble biopolymers. The systems were dehydrated, equilibrated between 11-97% R.H. and incubated at 43 and 70°C. The glass transition temperatures were determined by DSC. NEB degree was determined, spectrophotometrically, photocolorimetrically and/or by image analysis. The isotherm sorption was also determined and analyzed. The maximum NEB rate was observed at a R.H. range dependent on the sorption properties and on the compromise between water plasticization and its inhibitory effect. The combined effects of the solidswater interactions and the structural properties of the systems govern the dependence of the NEB reaction with relative humidity.
Fil: Acevedo, Nuria Cristina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.