2.2 Esto puede deberse a que los almidones que poseen mayor cantidad de cadenas de amilopectina, presentan un alto grado de cristalinidad, por lo tanto, mayor

estabilidad estructural, lo que los hace más resistentes a la gelatinización (Barichello y col., 1990).

III.2.3 Conclusión

Los gránulos de almidón estudiados presentaron:

- diferente morfología y tamaño, desde los gránulos pequeños y poligonales de amaranto, a los más grandes y ovalados de papa, con una o más distribuciones de tamaño;

- distinta relación amilosa: amilopectina: los de maíz, papa y trigo con un contenido de amilosa superior al 32 %, y los de maíz waxy y amaranto, menor al 4 %, por lo que a estos últimos se los puede clasificar como tipo “waxy”;

- distinto tipo de cristalinidad: todos presentaron perfiles de cristalinidad de tipo A, con excepción del de papa que presento un perfil tipo B;

- distinto grado de cristalinidad: mayor para los almidones de tipo “waxy” (maíz waxy y amaranto) que para los almidones con menor contenido de amilopectina;

- distintas condiciones de gelatinización: la tendencia observada fue la misma que la cristalinidad, ya que ambos parámetros están relacionados; y,

- distinto contenido de lípidos: el almidón de trigo y de maíz mostraron la presencia de lípidos, formando un complejo amilosa-lípido con estructura cristalina de tipo V.

Estas diferencias dan indicio que el origen botánico del almidón podría influir en la funcionalidad de los distintos materiales que se obtengan a partir de los mismos y las proteínas de amaranto.

III.3 Películas mezcla (‘blends’) en base a proteínas de amaranto

y almidones gelatinizados de distinto origen botánico

Los materiales obtenidos a partir de mezclas de proteínas con otros biopolímeros biodegradables o no biodegradables, resultan ser una opción muy interesante para poder mejorar las propiedades fisicoquímicas y mecánicas de los materiales formulados solo a partir de proteínas.

Teniendo en cuenta que tanto las proteínas como el almidón, en las condiciones adecuadas, son hidrofilicos y en general presentan una alta solubilidad en agua, es factible que mezclas de estos biopolímeros fueran capaces de formar matrices más o menos interpenetradas. Pero si bien estos polímeros, entre los biodegradables, son de los más abundantes e incluso económicos, no hay demasiados estudios en bibliografía realizados a partir de estas mezclas. Así, Al-Hassan y Norziah (2012) estudiaron la formación de materiales a partir de gelatina de pescado y almidón de sagú, en donde mostraron que la adición de gelatina a las mezclas produjo películas más débiles y con mayor permeabilidad al vapor de agua. Algunos estudios reportaron la formación de películas a partir de mezclas de caseinato de sodio y almidón de maíz o trigo, pero en ninguno de los casos los materiales resultantes presentaron importantes mejoras (Arvanitoyannis y col., 1996). En cambio en películas compuestas a partir de gluten de trigo o albúmina de huevo y almidón de papa o maíz, se obtuvo menor elongación y tensión que las películas obtenidas a partir solo de la fuente proteica (González- Gutiérrez y col., 2010). Es evidente que pueden existir problemas de incompatibilidad entre las proteínas y los almidones, y probablemente estos dependan del origen y naturaleza de ambos biopolímeros (Rodríguez Patino y Pilosof, 2011).

El objetivo de este capitulo fue estudiar la obtención de películas a partir de dispersiones mezcla de aislados proteicos de amaranto y almidones gelatinizados de distinto origen botánico.

III.3.1 Materiales y métodos

III.3.1.1 Materiales

Como materias primas se utilizaron: aislado proteico de amaranto A11, que fue

obtenido a partir de semillas de Amaranthus hypochondriacus (cultivar 9122) de la

cosecha perteneciente al año 2007, y caracterizado como se describió en el capítulo II.2; almidones comerciales de papa (Anedra, Argentina), maíz, maíz waxy y trigo (Sigma-Aldrich, Alemania), y almidón de amaranto obtenido en el laboratorio, caracterizados en el capítulo anterior.

Todos los reactivos químicos utilizados fueron de pureza analítica.

III.3.1.2 Gelatinización del almidón

Se prepararon dispersiones acuosas al 5 % p/v de los almidones de papa, trigo y maíz, y al 3,75 % p/v de los almidones de maíz waxy y amaranto, que fueron sometidas a un tratamiento térmico a 80 °C durante 20 minutos en un baño termostático con el fin de gelatinizar el almidón. La diferencia en las concentraciones empleadas se debió a que, al realizar el tratamiento térmico al 5 % p/v, los almidones de amaranto y maíz waxy aumentaron su viscosidad de manera tal de hacer imposible su utilización posterior en la formación de películas.

Se analizó el grado de gelatinización de los almidones presentes en las dispersiones, antes y después del tratamiento térmico por DSC, según la técnica descripta en la sección III.2.1.3.5.

III.3.1.3 Obtención de películas mezcla a partir de proteínas de amaranto y almidones gelatinizados

Las películas mezclas se obtuvieron a partir de dispersiones formadas por distintas proporciones de A11: almidón (100:0, 75:25, 50:50, 25:75 y 0:100) al 5 % p/v de biopolímeros para las mezclas formadas con almidones de papa, trigo y maíz, y al 3,75 % p/v para maíz waxy y amaranto, agregando 25 % p/p de glicerol respecto del total de sólidos (usado como plastificante). Las dispersiones se prepararon tomando alícuotas de los almidones previamente gelatinizados, agregando el aislado proteico, el glicerol y el volumen de agua necesaria para lograr las concentraciones antes mencionadas. En

todos los casos, las dispersiones se prepararon agitando magnéticamente todos los componentes durante 1 hora a temperatura ambiente, ajustando el pH a 10,5 y volviendo a agitar por otros 30 minutos. Posteriormente, 15 ml de las dispersiones

formadoras de películas fueron colocados en placas de Petri de poliestireno (64 cm2) y

secadas en una estufa con convección forzada (Yamato, DKN600, Estados Unidos) a 60 °C durante 4 horas. Las películas así formadas se acondicionaron a 20 °C y 58 % de humedad relativa (solución saturada de NaBr) durante 48 horas previo a su caracterización. Todos los estudios se realizaron al menos con dos tandas de películas formadas independientemente.

III.3.1.4 Caracterización de las películas

Las películas mezclas obtenidas a partir de las mezclas de aislado A11 y almidones gelatinizados fueron caracterizadas mediante la determinación del contenido de agua, espesor, opacidad, color, permeabilidad al vapor de agua, solubilidad en agua, propiedades mecánicas en tracción, ángulo de contacto y solubilidad diferencial de proteínas, según las metodologías descriptas en la sección II.3.1.5. También se estudiaron las siguientes propiedades:

III.3.1.4.1 Absorción de agua (AA)

La absorción de agua (AA) se determinó utilizando muestras de película cuadradas de 1

cm2, que se pesaron inicialmente (m0) y luego se acondicionaron en un desecador

conteniendo una solución acuosa saturada de CuSO4 (98% HR) a temperatura

ambiente. A distintos intervalos de tiempo, se pesaron nuevamente las muestras,

hasta alcanzar el valor de equilibrio (m∞).

El valor de AA% fue calculado según la ecuación II.2.1. Los resultados presentados

corresponden al promedio de tres determinaciones.

(

)

% m m m

AA = _∞ − × Ecuación II.2.1