Análisis reológico y microestructural de almidón de mandioca modificado con ultrasonido

• Autores: Monroy, Yuliana; Rivero, Sandra; García, María Alejandra
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: documento de conferencia
• Materia: Ciencias Exactas; ultrasonido; análisis microestructural; Reología; almidones modificados
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

La modificación del almidón por métodos no convencionales como el ultrasonido constituye una alternativa amigable con el medio ambiente que permite inducir cambios estructurales en el almidón. Así, el objetivo del presente trabajo fue modificar físicamente almidón de mandioca (Manihot esculenta) mediante su tratamiento con ultrasonido, y estudiar el efecto sobre las propiedades estructurales y funcionales más relevantes que determinan su aplicación. A tal fin, suspensiones al 5% de almidón de mandioca se trataron con ultrasonido durante 20min a 40 y 60% de amplitud y 750W. El tratamiento se realizó en condiciones ambientales y en un baño con hielo, registrando en ambos casos la temperatura alcanzada. Los almidones (nativo y modificados) se caracterizaron mediante microscopía óptica, electrónica de barrido (SEM) y confocal. Se realizó la caracterización estructural mediante espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y difracción de rayos X. Además se estudió el efecto en la gelatinización por calorimetría diferencial de barrido (DSC) y el comportamiento reológico de las pastas frescas y retrogradadas (96h - 4°C). Observaciones al microscopio óptico mostraron que inmediatamente después del tratamiento con ultrasonido los gránulos evidenciaron un mayor hinchamiento que los del almidón nativo. Se observó por SEM que el ultrasonido causó daño físico en la superficie de los gránulos, evidenciado por un aumento de su rugosidad superficial. Las micrografías revelaron que el almidón de mandioca nativo presenta una distribución de tamaño de gránulos bimodal centrada en 6,3 y 11,9μm. El tratamiento afectó esta distribución, siendo los gránulos más pequeños los más susceptibles. Por DSC se observaron diferencias en la entalpía de gelatinización del almidón de las muestras tratadas. Los cambios observados en la región 1075-1020cm-1 de los espectros FTIR indicaron que el tratamiento modificó la cristalinidad de los almidones modificados. En el mismo sentido, los difractogramas obtenidos reflejaron las modificaciones estructurales inducidas por el tratamiento, correlacionando con las observaciones por SEM. Las pastas presentaron un comportamiento pseudoplástico tixotrópico ajustando satisfactoriamente los datos experimentales con el modelo de Ostwald de Waele. Los espectros dinámicos mostraron las características viscoelásticas del sistema. Las pastas de los almidones modificados resultaron más estables ya que en condiciones de refrigeración a las 96h los valores de G´ aumentaron 27% y 106% para el almidón tratado con ultrasonido durante 20min a 40% de amplitud y el nativo respectivamente. Esta tecnología simple y eco-compatible indujo cambios estructurales del almidón permitiendo obtener derivados que podrían utilizarse como ingredientes en formulaciones alimentarias donde la estabilidad de los productos obtenidos sea una característica relevante.
Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos