MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE ALMIDONES MODIFICADOS

El almidón nativo se aisló de frutos de camote (Ipomoea batata) usando un procedimiento a escala planta piloto (Olguín Arancibia y González Galán, 2013). (Anexo 1).

Almidón Pre-gelatinizado

Se prepara en un recipiente una solución de almidón al 5%, esta solución se calentó hasta la formación de gel, luego se puso a secar en una estufa de secado binder a 60 °C. Una vez secado se procede a triturar hasta polvo fino y se cernió en un cernidor de 100 µm.

Almidón oxidado.

Se realizó según metodología de Díaz-Molina y Carreras-Collazo (1999) con ciertas modificaciones, en un beaker de 600 mL se preparó una suspensión acuosa de almidón nativo al 30-50 % de concentración y se colocó en un baño de agua Dubnoff termostatado Marca Quimis modelo MLW, ajustándose la temperatura a 35 °C. Se mantuvo con agitación mecánica constante con agitador modelo RM3T, a una velocidad de 600 r. p.m. En estas 44

condiciones, se añadió ácido sulfúrico al 30 % hasta un pH=1, añadiéndose entonces la cantidad de permanganato de potasio seleccionada (0,05-0,15 %). Transcurrido el tiempo de reacción (1-3 horas) se ajustó el pH con una solución de hidróxido de sodio al 3 % a un valor entre 5 y 6; la suspensión se filtró al vacío, y al sólido recolectado se le añadió 200 mL de solución de metabisulfito de sodio al 5 %, dejándolo en agitación durante 15 min. Se filtró y luego se lavó 3 veces con agua destilada y finalmente la torta húmeda se secó en estufa con circulación de aire a 60 °C. Se trituro y se cernió por un cernidor de 100 um.

Poder de hinchamiento, solubilidad y absorción de agua

Se realizó según Schoch y Anderson (año) con ciertas modificaciones de Araujo, Rincón y Padilla (2004), a las cuales se le hicieron algunas modificaciones. 4 g de almidón fueron trasvasados cuantitativamente con 200 ml de agua a un balón de 500 ml de tres bocas, dentro del cual se introdujo un agitador magnético. En la boca central del balón se conectó un refrigerante y en una de las otras dos bocas un termómetro, a la tercera abertura se le coloca un tapón que puede ser removido durante el análisis. El balón se colocó sobre una plancha de calentamiento con agitación. El termostato fue ajustado y se agitó a una velocidad constante, que permitiera mantener el almidón en suspensión durante el calentamiento. A intervalos de 5 °C. Entre 60°C y 95°C se tomaron alícuotas de 10 ml de la suspensión, colocándolas en tubos de centrifuga previamente pesados. Los tubos de centrifuga con la alícuota a temperatura ambiente son nuevamente pesados (A). Se centrifugó a 2200 rpm. En una centrifuga Presvac DCS-16-rv. Durante 15 min. El líquido sobrenadante se decantó en cajas petris previamente taradas. Las cajas fueron secadas en estufa blinder a 60°C hasta peso constante, colocadas en desecador a vacío y pesadas (b). Los tubos de centrifuga con el residuo fueron también pesados (a). Se realizaron los siguientes cálculos:

W1 = % almidón en base seca en la suspensión

W1 = (Peso almidón en base seca (g) / Peso almidón en base humedad (g) + 200) x 100

W2 = almidón en cada alícuota W2 = A x W1 / 100

W3 = almidón residual en el sedimento de cada alícuota W3 = W2 - b

% SS (% Sólidos solubles (g / g almidón)) = (b / W2) x 100 AA (agua absorbida g / g almidón) = a - W3 / W3

PH (Poder de Hinchamiento) = a x 100 / W2 x (100 - % SS) A = peso de alícuota (g)

a = peso del sedimento en el tubo b = peso del residuo en la cápsula

Humedad

Para determinar la humedad se utilizo el analizador de humedad MAC 110/NH de la marca RADWAG mediante el siguiente proceso:

Una vez estabilizado el equipo se procedió al pesaje de los platillos del equipo cuando el equipo lo indica se tara a 0, se le añadió 2 gr. de muestra, se cerró la tapa y espero el análisis. Esta prueba se realizó haciendo duplicado por muestra.

Micrografía

Se preparó una solución de almidón en un vaso precipitado de 600 ml formado por 5 gr. De almidón y 95 ml de agua esta solución se calentó en una hornilla eléctrica se controlo la temperatura con un termómetro, a partir de los 50 °C. Se toma una muestra y se observa bajo el microscopio con un objetivo de 40X la estructura del granulo de almidón se repitió este proceso cada 5 °C hasta que haya formación de gel, también se realiza la apreciación visual de la formación del gel y se compara con la temperatura para comparar resultados.

Viscosidad:

Para la determinación de la viscosidad de los geles de los diferentes almidones se elaboraron soluciones al 1%, las cuales fueron calentadas hasta la formación y luego enfriadas hasta 25°C para medir su viscosidad utilizando equipo Fungilab modelo alpha serie utilizando los husillos

L2: pre- gelatinizado, L3: oxidado 0.15%, L4: oxidado 0.05%,0.10% y nativo. Los resultados se presentan como la media de dos medidas consecutivas expresadas en °centipoise (cP).

Estabilidad y claridad de las pastas de almidón

Se midió la estabilidad y la claridad de las pastas de almidón a temperatura ambiente y a 4°C. Para ello se suspendieron 0.2 g de una muestra de almidón en 5 mL de agua utilizando tubos de ensayo con tapa, los cuales fueron colocados en un baño de agua a ebullición por 30 min. Los tubos se agitaron vigorosamente cada 5 min. Después de enfriar a la temperatura ambiente, se determinó el porcentaje de transmitancia (%T) a 650 nm en un Espectrofotómetro visible marca BOECO con rango de longitud de onda 198-1000nm modelo S-30 utilizando agua como testigo. Las muestras por duplicado fueron colocadas a temperatura ambiente para ser medida el % de Transmitancia.

Estabilidad a la refrigeración y congelación

La estabilidad a la refrigeración y congelación (sinéresis) se evaluó por una modificación del método de Eliasson y Ryang (1992) en el cual se prepararon suspensiones al 9% de almidón, calentadas a 92 °C por 30 minutos con agitación constante, luego se almacenaron a una temperatura de refrigeración de 4 °C y de congelación a -18 °C durante 3 días que correspondieron a 3 ciclos. En cada ciclo se descongelaron las muestras y se centrifugaron durante 20 minutos a 3.000 rpm en una macro-centrífuga de laboratorio marca Rolco modelo CM2036 y se les determinó el porcentaje de pérdida de agua por ciclo.

Análisis de datos

Para el análisis de los datos obtenidos, se realizó un estudio completamente aleatorio, en donde se obtienen promedio de dos repeticiones en cada análisis realizado, y representación en forma de curvas y columnas donde fuera necesario su explicación.

Para la prueba de estabilidad al frio y congelación se utilizaron los 5 tipos de almidones (Nativo, Pregelatinizado, oxidado al 0,05%, 0,10% y 0,15%), dos tipos de conservación (Refrigeración a 4°C y Congelación a -18°C), 3 tiempos (24 hrs, 48 hrs, 72 hrs) y dos repeticiones. Con los resultados obtenidos se sometieron al análisis de varianza y la prueba de

Tukey al 5% de probabilidad, para comparar las medias utilizando el programa computacional SISVAR versión 4.6 (build 62) (Ferreira, 2000).

RESULTADOS

En la Tabla I se presentan los resultados de humedad presentados por los diferentes almidones obtenidos.

Tabla I. Resultados de humedad del almidón nativo y los modificados

NATIVO* PREGELATI- NIZADO OXIDADO 0.05% OXIDADO 0.10% OXIDADO 0.15% 8.03% 12.04% 15.33% 15.55% 14.40%

Fuente: Elaboración Propia. IIFCFB, UAGRM-2014 *Olguín Arancibia y González Galán, 2013.

Los resultados para la humedad indican un aumento de la misma para los diferentes almidones modificados comparando con el almidón nativo, igual resultado indicaron Rincón et al (2007) para almidones nativos y modificados de semillas de Artacarpus altilis (árbol del pan) donde los almidones modificados presentaron valores mayores de humedad.

Según Zamudio-Flores et al. (2010), trabajando con almidón de plátano encontraron que el contenido de humedad fue 8.3 % (almidón nativo) y 13.1 % para el almidón oxidado con 1.5 % de cloro activo. El contenido de humedad incrementó al aumentar el nivel de oxidación del almidón.

Este comportamiento se relaciona con el aumento en el carácter hidrofílico debido a la oxidación (Adebowale et al., 2002).

Los almidones modificados se encontraban en los rangos aceptables de humedad normal que es de 15-16%.

En la Tabla II. Se presenta los resultados obtenidos en la determinación de la temperatura de gelatinización.

La gelatinización del almidón por calentamiento en medio acuoso es un fenómeno bien conocido, durante el cual los gránulos pierden su semicristalinidad y se hinchan. (Konishi et al., 2006).

Tabla II. Temperaturas de gelatinización de los almidones modificados y almidón nativo de camote

ALMIDONES TEMPERATURA INICIO

DE GELATINIZACION

TEMPERATURA