Propiedades químicas, morfológicas y funcionales de almidón de semilla de palta (Persea americana Mill ) CV fuerte

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(1)UNT. CU AR IA. S. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. PE. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS. RO. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. AG. Propiedades químicas, morfológicas y funcionales de almidón de semilla de palta (Persea americana Mill.) CV fuerte.. DE. Chemical, morphological and functional properties of avocado (Persea. CA. americana Mill.) seed starch CV fuerte TESIS. BL IO TE. PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE: INGENIERO AGROINDUSTRIAL. : Sánchez Banda, Leibnitz Romario. ASESOR. : MSc. Barraza Jáuregui, Gabriela del Carmen. BI. AUTOR. TRUJILLO – PERÚ 2019. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(2) BI. BL IO TE. CA. DE. AG. RO. PE. CU AR IA. S. Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. DEDICATORIA. A Dios por guiar mi camino, darme fortaleza y. CU AR IA. S. paz en momentos que sentía que las fuerzas se. agotaban, tambien por la brindarme paciencia y protegerme de las adversidades, mostrándome el camino para seguir adelante.. AG. sueños y enseñarme a ser cada día. RO. constantemente a luchar por mis. PE. A mis familia por apoyarme. una persona más Fuerte y lograr. CA. DE. mis metas.. BL IO TE. Dedico esta tesis a mis amigos, compañeros. y todos aquellos que creyeron en mí porque. me impulsaron a seguir luchando y conseguir. BI. mis objetivos.. -iEsta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. AGRADECIMIENTOS. Agradecer a la Ms. Gabriela del Carmen Barraza Jáuregui por ser. S. nuestra profesora y guía en la. CU AR IA. realización de nuestra tesis, pero sobre todo por su tiempo y. PE. dedicación. A la Escuela de ingeniería. RO. Agroindustrial, a todos los docentes haberme brindado todas sus enseñanzas y. AG. consejos durante estos años de formación académica, por haber formado parte de la. Trujillo. CA. DE. reconocida universidad nacional de. BL IO TE. A mis amigos y compañeros por la amistad y experiencias ganadas a lo largo de todo este tiempo. BI. que pasamos estudiando en las aulas de esta prestigiosa universidad. -iiEsta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. INDICE GENERAL DEDICATORIA ............................................................................................................ i AGRADECIMIENTOS ................................................................................................ ii INDICE GENERAL .................................................................................................... iii. CU AR IA. S. RESUMEN .................................................................................................................. vi ABSTRACT ............................................................................................................... vii 1.. INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 1. 2.. MATERIALES Y METODOS .......................................................................... 4 Lugar de ejecución. ................................................................................ 4. PE. Materiales y equipos .............................................................................. 4 Materia prima ....................................................................................... 4. 2.2.2.. Materiales, reactivos y equipos ............................................................. 4. RO. 2.2.1.. AG. Método experimental de la investigación en almidón de semilla de palta.5 Diagrama de flujo para la obtención de almidón nativo. ....................... 5. 2.3.2.. Propiedades Químicas .......................................................................... 8. DE. 2.3.1.. 2.3.2.1. Composición proximal ............................................................ 8. Propiedades morfológicas .................................................................... 8. BL IO TE. 2.3.3.. CA. 2.3.2.2. Contenido de amilosa y amilopectina ...................................... 8. 2.3.3.1. Forma de los gránulos de almidón ........................................... 8 2.3.3.2. Patrón de difracción de rayos X ............................................... 8. 2.3.4.. Propiedades funcionales ....................................................................... 9. BI. 2.3.4.1. Poder de hinchamiento y solubilidad ....................................... 9. 3.. 2.3.4.2. Formación de pasta ................................................................. 9. 2.3.5.. Análisis estadístico ............................................................................. 10. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...................................................................... 11 Propiedades Químicas .......................................................................... 11 3.1.1.. Composición proximal ....................................................................... 11 -iii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 3.1.2.. Contenido de amilosa y amilopectina ................................................. 11 Propiedades morfológicas .................................................................... 12. 3.2.1.. Forma de gránulos de almidón............................................................ 12. 3.2.2.. Patrón de difracción de rayos X .......................................................... 13. S. Propiedades funcionales ....................................................................... 14 Poder de hinchamiento y solubilidad .................................................. 14. 3.3.2.. Formación de pasta ............................................................................ 16. CU AR IA. 3.3.1.. CONCLUSIONES ........................................................................................... 18. 5.. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICA ............................................................... 19. BI. BL IO TE. CA. DE. AG. RO. PE. 4.. -ivEsta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Análisis proximal de almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte (resultados representan la media ± SD) ....................................................................... 11 Tabla 2. Contenido de amilosa aparente (%) de almidón patrón (almidón de yuca) y de. ÍNDICE DE FIGURAS. CU AR IA. S. semilla de palta variedad Fuerte (resultados representan la media ± SD) ..................... 12. Figura 1. Diagrama de flujo para obtención de almidón de semilla de palta variedad. PE. Fuerte ........................................................................................................................... 7 Figura 2. Vista microscópica 40x de la forma de los gránulos de almidón aislado de. RO. semilla de palta variedad Fuerte .................................................................................. 12 Figura 3. Patrón de difracción de rayos X de almidón aislado de semilla de palta. AG. variedad Fuerte ........................................................................................................... 13 Figura 4. Poder de hinchamiento (g gel/g almidón ms) de almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte a distintas temperaturas (60, 70, 80, 90 y 95 °C) ........................ 15. DE. Figura 5. Solubilidad (%) de almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte a distintas temperaturas (60, 70, 80, 90 y 95 °C) ............................................................ 16. CA. Figura 6. Comportamiento viscoso durante el pasting (Empastado) del almidón aislado. BI. BL IO TE. de semilla de palta variedad Fuerte.............................................................................. 17. -vEsta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. RESUMEN El objetivo de este trabajo fue evaluar las propiedades químicas, morfológicas y funcionales de almidón de semilla de palta (Persea americana Mill) cv Fuerte. El almidón se aisló de la semilla de palta por método húmedo, las semillas fueron peladas y cortadas. S. en trozos pequeños para ser molidas con solución de bisulfito de sodio al 0.3% en una. CU AR IA. licuadora a baja velocidad por 2 minutos, el material molido fue filtrado a través de. tamices de acero inoxidable con luz de malla de 106 µm, obteniendo una fracción líquida y residuo seco. La fracción liquida se decantó por 4 horas, el precipitado se suspendió con adición de NaOH 0.1 N hasta llegar a pH 10 dejando reposar por 2 horas, para luego descartar el sobrenadante. Posteriormente, se re suspendió el almidón sedimentado con agua y fue neutralizado con HCl a pH 7. El almidón sedimentado se colocó en bandejas. PE. de plástico, con un espesor de 0.5 cm y se secó en una estufa con circulación de aire forzado a 36 ºC ± 2 °C durante 24 horas. La molienda se realizó en un molino con ayuda. RO. de un rodillo para reducir el tamaño de partícula y se tamizó con un tamiz de abertura de malla 106 µm. Se determinó su composición proximal: humedad (18.80 ± 0.14 %),. AG. proteína (0.65 ± 0.07 %), grasa (1.65 ± 0.07 %) y cenizas (0.45 ± 0.35 %). El contenido de amilosa fue determinado por el método espectrofotométrico, encontrando en el. DE. almidón de semilla de palta 12.85 ± 0.01 % de amilosa. La forma del gránulo del almidón (ovalado y alargada) se realizó en el microscopio óptico marca Zeiss, el patrón de difracción de rayos X mostró un comportamiento de tipo B con índice de cristalinidad de. CA. 25%. El poder de hinchamiento y solubilidad aumentó conformé se incrementó la temperatura, obteniendo valores máximos de poder de hinchamiento (19.61 g gel/g. BL IO TE. almidón ms) y solubilidad (12.65 %) a la temperatura de 95 °C. Las propiedades de formación de pasta se midieron la temperatura inicial de gelatinización (temperatura de empastado) 85 °C, viscosidad máxima 6451 mPas, viscosidad de empastado 6172 mPas de estabilidad (consistencia) 279 mPas, viscosidad final 10330 mPas y retrogradación. BI. (asentamiento) 4158 mPas.. Palabras clave: Almidón de semilla de palta, composición proximal, amilosa, índice de cristalinidad, poder de hinchamiento, solubilidad, pastificación.. -viEsta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the chemical, morphological and functional properties of avocado seed starch (Persea americana Mill) cv Fuerte. The starch was isolated from the avocado seed by wet method, the seeds were peeled and cut into small. S. pieces to be ground with 0.3% sodium bisulfite solution in a low speed blender for 2. CU AR IA. minutes, the ground material was filtered to through stainless steel sieves with 106 µm mesh light, obtaining a liquid fraction and dry residue. The liquid fraction was decanted. for 4 hours, the precipitate was suspended with the addition of 0.1 N NaOH until it reached pH 10 allowing to stand for 2 hours, then discard the supernatant. Subsequently, the sedimented starch was suspended with water and neutralized with HCl at pH 7. The sedimented starch was placed in plastic trays, 0.5 cm thick and dried in an oven with. PE. forced air circulation at 36 ° C ± 2 ° C for 24 hours. The grinding was carried out in a mill with the help of a roller to reduce the particle size and was screened with a 106 µm mesh. RO. opening sieve. Its proximal composition was determined: moisture (18.80 ± 0.14%), protein (0.65 ± 0.07%), fat (1.65 ± 0.07%) and ashes (0.45 ± 0.35%). The amylose content. AG. was determined by the spectrophotometric method, finding in the avocado seed starch 12.85 ± 0.01% amylose. The starch granule shape (oval and elongated) was performed in. DE. the Zeiss brand optical microscope, the X-ray diffraction pattern showed a type B behavior with a crystallinity index of 25%. The swelling power and solubility increased as the temperature increased, obtaining maximum swelling power values (19.61 g gel / g. CA. starch ms) and solubility (12.65%) at the temperature of 95 ° C. Paste formation properties were measured the initial gelatinization temperature (filling temperature) 85 ° C,. BL IO TE. maximum viscosity 6451 mPas, filling viscosity 6172 mPas stability (consistency) 279. BI. mPas, final viscosity 10330 mPas and retrogradation (settlement) 4158 mPas.. Keywords: Avocado seed starch, proximal composition, amylose, crystallinity index, swelling power, solubility, pasting.. -viiEsta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 1. INTRODUCCIÓN El palto (Persea americana Mill.), conocido también como aguacate en otros países americanos, se remonta a la época precolombina, en la que se encontraba disperso en las zonas tropicales y subtropicales que iban desde Perú hasta México; esta especie. S. frutal pertenece a la familia Lauraceae, nativo de México y Centroamérica (Flores,. CU AR IA. 2016) (Ataucusi, 2015). Los centros de producción comercial son México, California,. Chile, Israel, Australia, Sudáfrica y Perú, de los cuales, Perú es el segundo exportador mundial de paltas y actualmente La Libertad es la primera región productora de palta en el Perú, con una producción anual de 97,470 toneladas, que constituye el 29% del total nacional (Agrodata, 2017). Estudios científicos en las universidades de Europa y Estados Unidos afirman que es un alimento saludable por su contenido de nutrientes. PE. que la diferencian de otras frutas; el aceite en la palta oscila entre el 8% y 30%, según. ocular en ancianos (Ataucusi, 2015).. RO. la variedad, tiene un alto contenido de Luteína, proteína protectora de la enfermedad. AG. Existen muchas variedades de palto, pero pocas son aptas para el mercado local o de exportación; las más conocidas son variedad Fuerte, Hass y Nabal, que se comercializan todo el año con marcada demanda y variada estacionalidad de. DE. producción (Ataucusi, 2015). La palta variedad Fuerte es de color verde, proviene de la yema sacada de un árbol nativo de Atlixo (México) y tiene características. CA. intermedias entre la raza mexicana y guatemalteca, por lo que se considera un híbrido. BL IO TE. natural de estas dos razas (Lemus et al., 2010). Así mismo, es importante entender que en la palta sólo se consume la pulpa de la fruta; la semilla de palta se considera residuo agrícola y se desecha sin más aplicaciones (Avhad y Marchetti, 2015). Las semillas grandes representan un promedio de 15 a 16% del peso del fruto y afortunadamente, es potencial fuente de almidón, y el posible uso de las semillas de palta podría reducir el costo total del fruto (Lacerda et al., 2014);. BI. adicionalmente, la evaluación microscópica de este elemento presenta características similares a las de maíz, lo cual sugiere su posible uso en alimentos que deben ser calentados a 100 °C, como sopas y salsas (Khan, 1987). Por lo tanto, la utilización de los subproductos de esta fruta podría originar en la agroindustria, un incremento de la rentabilidad industrial al aprovechar los residuos generados (Ayala-Zabala et al., 2011). -1-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Sin embargo, el almidón se puede extraer usando varios procesos, dependiendo de la fuente y su uso final. Generalmente, se realiza una molienda en húmedo, con posterior filtrado, para separar la fibra y luego, centrifugación o sedimentación para separar el almidón. El almidón es luego secado a 38 ± 2 °C, molido, tamizado y envasado (Liu, 2005). En el caso de la extracción de almidón de los tubérculos, raíces y semillas, la. S. molienda se lleva a cabo con una solución acuosa de bisulfito sódico a pH controlado. CU AR IA. para prevenir el pardeamiento enzimático (Paraginski et al., 2014). La proporción agua sulfitada: materia prima y concentración empleada varían de acuerdo al producto:. 2.5:2, solución de bisulfito de sodio (0.1%) (Paraginski et al., 2014); 1:1, solución de metabisulfito de sodio (0.5%) (Luciano, 2016); solución de bisulfito de sodio 0.16% (Kaur et al., 2004). En la industria alimentaria, el almidón es muy usado debido a sus. PE. propiedades tales como su baja temperatura de gelatinización y su baja tendencia a la retrogradación (Hoover, 2010); por lo que la presencia de pequeñas cantidades de estos. RO. polisacáridos puede originar cambios en la textura y estabilidad de los alimentos (Mishra y Rai, 2006).. AG. Cuando se observa bajo un microscopio, los gránulos de almidón difieren en tamaño y forma. El tamaño de gránulo difiere considerablemente entre almidones y varía de. DE. 1 a 110 micras siendo el rango promedio de tamaño de 1 a 20 micras para los gránulos pequeños y de 20 a 110 micras para los grandes (Bertoft y Blennow, 2016). Por otra parte, cuando las moléculas de almidón se calientan en exceso de agua, su estructura. CA. cristalina se interrumpe y las moléculas de agua se vinculan por enlaces de hidrógeno a los grupos hidroxilo expuestos de las cadenas de amilosa y amilopectina, lo que. BL IO TE. provoca un aumento en la solubilidad e hinchazón de los gránulos. El poder de hinchamiento y solubilidad proporcionan una evidencia de la magnitud de la interacción entre las cadenas de almidón dentro de los dominios amorfos y cristalinos. El alcance de esta interacción se ve influenciada por las características y relación de amilosa/amilopectina en términos de peso molecular, grado de distribución y. BI. conformación de las ramificaciones (Vamadevan y Bertoft, 2015). El empleo de los almidones en los alimentos es amplio, y se usan fundamentalmente en aplicaciones en las que se necesite incrementar la viscosidad del alimento que se esté preparando, darle consistencia y estabilidad. Sin embargo, sus propiedades reológicas de pasta y geles y otras propiedades funcionales pueden variar con la especie y variedad (Mishra y Rai, 2006). Por lo que los resultados de la presente -2-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. investigación podrían ser utilizados como base para futuras investigaciones, tanto en la industria de alimentos, como en la industria farmacéutica, textil, industrial del papel,. BI. BL IO TE. CA. DE. AG. RO. PE. CU AR IA. S. entre otras.. -3Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 2. MATERIALES Y METODOS Lugar de ejecución. El presente trabajo se realizó en los Laboratorios de Ingeniería de Operaciones y de Tecnología de Productos Agroindustriales del Departamento de Ciencias. S. Agroindustriales de la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad. CU AR IA. Nacional de Trujillo Materiales y equipos 2.2.1. Materia prima. Semilla de palta, variedad Fuerte, cultivar del distrito de Chao, Provincia. RO. 2.2.2. Materiales, reactivos y equipos. PE. de Virú, Región La Libertad, en buen estado.. Material de vidrio. . Material de plástico. . Tamiz N° 140 (106µm). . Campana de Desecación. . Bisulfito de sodio Merck. . Balanza analítica. Marca AND, modelo GR-200, Capac. 210 g aprox.. DE. AG. . . CA. 0.0001 g.. Baño María. Marca MEMMERT, modelo WB14, Rango +10 ºC a +. BL IO TE. 100 ºC, precisión +0.1 – 1 ºC.. . Centrífuga. Marca HERAEUS SEPATECH, modelo Labofuga 200, rango 100-530 rpm. Capac. 12 tubos x 15 mL.. . Licuadora industrial marca Metal Mecánica Agroindustria. Velocidad. BI. 500 rpm.. . Agitador Magnetic Stirrer MMS-3000. Marca Boeco, Germany.. . Estufa. Marca MEMMERT, modelo UNE-300 Rango 20 ºC, precisión ± 0.5 ºC.. . Cocina eléctrica. Marca Selecta.. . Termómetro digital. Marca Multidigital. Rango -10 a 100. Precisión ± 0.1 ºC.. -4Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. . Reómetro HAAKE Mars. . Texturómetro (TA. HD plus Texture Analyser) con celda de 5 kg-f.. Método experimental de la investigación en almidón de semilla de palta.. S. 2.3.1. Diagrama de flujo para la obtención de almidón nativo.. CU AR IA. En la figura1 se muestra el flujograma del metodo operacional para la extracción del almidón nativo de semilla de palta (Persea americana Mill.) cv Fuerte realizado a nivel de laboratorio. A continuación, se describe cada operación.. Recepción: Se recepcionó la materia prima (semilla de palta (Persea. PE. americana Mill) variedad Fuerte) procedente del distrito de Chao – Provincia de Virú.. RO. Selección: Ocho kilogramos de semilla de palta, variedad Fuerte, cultivar del distrito de Chao, Provincia de Virú, Región La Libertad, con no más de un. AG. día de haber sido separadas de la pulpa, en buen estado fueron seleccionados descartando aquellas con deterioro microbiológico, picaduras de insectos o. DE. roedores.. Lavado: Se realizó el lavado de las semillas depalta, por asperción con agua potable para facilitar el desprendimiento de las impurezas adheridas a la. CA. semilla de palta.. Pelado: Se peló de forma manual, empleando un cuchillo de acero inoxidable,. BL IO TE. con la finalidad de retirar la cáscara de la semilla de palta y proceder a la extracción del almidón. Primera Molienda: Las semillas de palta fueron trozadas y trituradas por 3 min a velocidad máxima, utilizando una licuadora industrial en una relación. BI. de agua sulfitada: trozos de semilla 2:1. Se empleó una concentración de bisulfito de sodio de 0.3% con el fin de inhibir el pardeamiento enzimático. Filtrado 1: Se utilizó un tamiz N° 140 (serie ASTM) de abertura de malla 106 µm, con la finalidad de eliminar la fibra. Segunda Molienda: Se realizó una segunda molienda por 3 min, de la fibra obtenida del filtrado 1, suspendiendo la fibra obtenida en agua con una relación de agua: fibra con almidón 2:1. -5Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. .Decantación 1: La sedimentación se realizó por 4 h, al cumplir el tiempo se eliminó cuidadosamente el sobrenadante. Decantación 2: Se preparó una suspensión con el almidón sedimentado: agua destilada 2:1. Se mezcló y dejó sedimentar por 2 h para luego eliminar el sobrenadante.. S. Decantación 3: Se preparó una suspensión almidón sedimentado 2:1. CU AR IA. (agua:almidon) con agua, Se adiciono NaOH (1N) hasta llegar a un pH (10), se dejó reposar por 3 h, para luego descartar el sobrenadante.. Decantación 4: Se preparó una suspensión almidón sedimentado: agua 2:1(agua:almidon), se adiciono HCl (1M) hasta llegar a un pH (7), se dejó reposar por 2h, para luego descartar el sobrenadante.. PE. Decantación 5,6 y 7: Se preparó una suspensión almidón sedimentado: agua 2:1, con el fin de regular el pH (7), se dejó reposar por 3 h, para luego. RO. descartar el sobrenadante. Este procedimiento se repetió tres veces. Secado y molienda: El almidón sedimentado se colocó en bandejas de. AG. plástico, con un espesor de 0.5 cm y se secaron en una estufa con circulación de aire forzado a 36 ºC ± 2 °C durante 24 horas, para evitar la modificación del almidón, hasta una humedad final de 12%. La molienda se realizó en un. DE. molino con ayuda de un rodillo para reducir el tamaño de partícula y se tamizó. BI. BL IO TE. CA. con un tamiz N° 140 (serie ASTM) de abertura de malla 106 µm.. -6Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. Semilla de palta. Recepción. Semilla de palta con picaduras y deterioro microbiológico. Selección. Agua y residuos. CU AR IA. Lavado. S. Agua. Pelado. Cáscara de la semilla. Segunda Molienda. Agua 2:1 (w/w semilla de palta) Bisulfito 0.3% (w/w solución). Primera Molienda. PE. Agua: fibra 2:1 (p/p) Bisulfito 0.3%. Filtrado 1. Filtrado 2. RO. Fibra con almidón. Agua con almidón. Fibra e impurezas. AG. Decantación 1 (4 h). Agua y residuos. BL IO TE. CA. Agua: almidón 2:1 (p/p) NaOH 1N pH 10.0. Decantación 2 (2h). DE. Agua: almidón 2:1 (p/p). BI. Agua: almidón 2:1 (p/p) HCl 2N pH 7.0. Agua y residuos. Decantación 3 (3 h) Agua y residuos. Decantación 4 (pH 7, 2h) Agua y residuos Secado y molienda (37 ± 2 ºC, 24 h). Almidón de semilla de palta variedad Fuerte. Figura 1. Diagrama de flujo para obtención de almidón de semilla de palta variedad Fuerte. -7Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 2.3.2. Propiedades Químicas 2.3.2.1.. Composición proximal El contenido de humedad se determinó utilizando un analizador de humedad halógeno MX-50 (A&D Company, Japan). El contenido. S. en cenizas se determinó por incineración en un horno de mufla a. CU AR IA. 550-600 ° C. Contenido de lípidos totales por extracción con. hexano en Soxhlet. EL contenido de proteína fue determinado usando el método de Kjeldahl (N x 6.25 – AOAC Official Method 934.01). Los análisis se llevaron a cabo por triplicado. 2.3.2.2.. Contenido de amilosa y amilopectina. PE. El contenido de amilosa y amilopectina fue determinado por método espectrofotométrico, usando curva de calibración de. RO. amilosa, según metodología descrita por Matta (2009), en las muestras de almidón previamente desgrasadas con hexano.. Forma de los gránulos de almidón. DE. 2.3.3.1.. AG. 2.3.3. Propiedades morfológicas. Las características morfológicas del almidón aislado de semilla de palta fueron examinadas en un microscopio óptico marca Zeiss. Se. CA. prepararon solución al 1% de almidón y se adiciono una gota de Lugol como indicador. Las muestras se llevaron a un portaobjetos,. BL IO TE. cubierto por otro, y enseguida, al microscopio óptico.. 2.3.3.2.. Patrón de difracción de rayos X El índice de cristalinidad (CI) del almidón de semilla de palta se determinó de acuerdo con Tapia-Blácido y Chieregato (2016). Las. BI. muestras de almidón serán equilibradas en un desecador conteniendo una solución de BaCl2 saturada (25 ºC, aw: 0.9) durante 10 días. Posteriormente fueron sometidas a un difractor de rayos X (Buker D8 ADVANCE ECO) que opera con filtro monocromático, radiación Cu Ka, corriente de 30 mA, tensión de 40 kV, y una velocidad de barrido de 2 º/min. El CI del almidón nativo de la semilla de palta se estimó cuantitativamente como la -8-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. relación entre el área de cristalino (AC) y el área total (AT) del difractograma; el software Origen 2018 fue empleado para este fin (OriginLab Corporation, Massachusetts, EE.UU.). 2.3.4. Propiedades funcionales Poder de hinchamiento y solubilidad. S. 2.3.4.1.. CU AR IA. El poder de hinchamiento (PH) y la solubilidad (S) del almidón. nativo se determinó por el método propuesto por Huang et al. (2016), que consistió en someter el almidón a baño maría a diferentes temperaturas desde 60 a 95 °C durante 30 min, luego estas suspensiones fueron centrifugadas a 5000 rpm durante 30. PE. minutos, separándose y pesando posteriormente los sobrenadantes y el sedimento de almidón hinchado; en el primero (el. RO. sobrenadante) se secó en una estufa a 105 ºC hasta peso constante para cuantificar el porcentaje de solidos solubles, y en el segundo. AG. (sedimento de almidón hinchado) se calculó el porcentaje de hinchamiento. El PH (g/g ms) y S (%) se calculó mediante las. DE. ecuaciones 1 y 2.. BI. BL IO TE. CA. 𝑃𝐻(𝑔⁄𝑔 𝑚𝑠) =. 𝑆(%) =. 𝑃𝑅𝐶 𝑃𝑀 − 𝑃𝑅𝐸 𝑃𝑅𝐸 𝑃𝑀. (1). (2). Donde: PRC: peso residuo de centrífuga PM: peso de muestra PRE: peso residuo de evaporación. 2.3.4.2.. Formación de pasta Las propiedades de pasta del almidón se determinaron usando un reómetro (modelo HAAKE MARS 60, Thermo scientific, Alemania), con el sensor de paleta FL164B-SS y el cilindro -9-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. CC25DIN-Ti, con una ranura 8.5 mm y un volumen de muestra de 22.8 ml. Las Suspensiones de almidón (8 % dm, 22.5 g de peso total) se equilibraron durante 1 min a 50 °C, se calentaron a 95 °C a 6 °C / min, mantenido a 95 °C durante 10 minutos, enfriado a 50 °C a 6 °C / min y se mantiene a 50 ºC durante 10 min. La velocidad. S. de agitación fue de 160 rpm (Waterschoot et al., 2014). Cinco Viscosidad – Tiempo: i.. Viscosidad. máxima:. CU AR IA. parámetros característicos se midieron a partir de la curva de. Viscosidad. del. material. desarrollado poco después de la fase de calentamiento del ensayo.. Viscosidad de empastado: La viscosidad más baja. PE. ii.. después de la viscosidad máxima justo antes de que. iii.. RO. comience a aumentar de nuevo.. Estabilidad (Consistencia): Viscosidad máxima menos. AG. viscosidad de empastado. iv.. Viscosidad final: Viscosidad al final de la prueba.. v.. Retrogradación. Viscosidad. final. DE. (Asentamiento):. menos viscosidad de empastado.. CA. 2.3.5. Análisis estadístico. BL IO TE. Se determinó el promedio, la desviación estándar y el coeficiente de variabilidad de los resultados de las características del almidón extraído de semilla de palta variedad Fuerte, con el fin de evaluar el grado de variabilidad. BI. de los resultados experimentales (Montgomery, 2011).. -10Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Propiedades Químicas 3.1.1. Composición proximal. S. En la tabla 1 se muestra el análisis proximal realizado al almidón aislado. CU AR IA. de semilla de palta variedad Fuerte. Según Moorthy (2002), el contenido de humedad, de acuerdo al proceso utilizado para secar el almidón obtenidos de diferentes tipos de tubérculos varía entre 6 -16%; en nuestro. estudio el contenido de humedad es de 10.80%. Estudios de Ginting et al. (2015) reportan 10.44% de proteínas, 1.86% de grasa y 1.03% de cenizas. PE. para almidón de semilla de palta Hass; valores similares a lo encontrado en este estudio: 0.65% de proteínas, 1.65% de grasa y 0.45% de cenizas.. RO. Tabla 1. Análisis proximal de almidón aislado de semilla de palta. AG. variedad Fuerte (resultados representan la media ± SD) Almidón de semilla de palta variedad Fuerte. Humedad. 10.80 ± 0.14. DE. Componentes (%). 0.65 ± 0.07. Grasa. 1.65 ± 0.07. Cenizas. 0.45 ± 0.35. CA. Proteína. BL IO TE. 3.1.2. Contenido de amilosa y amilopectina En la tabla 2 se muestran el contenido de amilosa aparente para el almidón. El contenido de amilosa es un atributo importante de la calidad del almidón y determina diversas propiedades del almidón (Srichuwong y Jane, 2007);. BI. por ejemplo, los almidones con alto contenido de amilosa son resistentes a la cocción. Para nuestro estudio, el contenido de amilosa presente en el almidón patrón (almidón de yuca), fue de 19.55% similar a lo reportado por otros autores en almidón nativo de yuca (Rolland-Sabate et al., 2012). El contenido de amilosa en almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte en este estudio es de 12.85%, valor inferior a lo reportado para el almidón de yuca y a lo presentado por otros autores, reportando contenido -11-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. de amilosa de 42.37% en palta cultivada en Indonesia (Cornelia y Christianti, 2018) y 21.5% en palta cultivada en Brasil (Martins et al., 2016), por lo cual podemos inferir que la variación de la composición de amilosa es según el lugar de cultivo.. S. Tabla 2. Contenido de amilosa aparente (%) de almidón patrón (almidón. media ± SD) Almidón Nativo. CU AR IA. de yuca) y de semilla de palta variedad Fuerte (resultados representan la. Amilosa (%). 19.08 ± 0.23. Semilla de palta cv Fuerte. 12.85 ± 0.01. PE. Patrón (Yuca). RO. Propiedades morfológicas 3.2.1. Forma de gránulos de almidón. AG. En la figura 2 se muestra la vista microscópica a 40x de la forma de los. BI. BL IO TE. CA. DE. gránulos de almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte.. Figura 2. Vista microscópica 40x de la forma de los gránulos de almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte Las variaciones en tamaño y forma de los gránulos de almidón pueden ser atribuibles al origen biológico, a las prácticas de cultivo, a la bioquímica -12-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. del cloroplasto o amiloplasta y a la fisiología de la planta (Medina y Salas, 2007). En el caso del almidón de semilla de palta, los gránulos son ovalados (elípticas) y largos con superficies suaves y homogéneas, similar a la morfología de almidón de papa reportado en los estudios de Mishra y Rai (2006) y Hoover (2010), quienes afirman que la forma de los gránulos. CU AR IA. 3.2.2. Patrón de difracción de rayos X. S. de almidón de papa es elíptica (ovoide y esféricas).. En la figura 3 se muestra el difractograma de rayos X realizado al almidón. 2000. RO 14.92. 1400 1200. AG. 1000 800. 5.58. Intensidad. 1600. Intensidad. 22.12. 1800. PE. 17.02. aislado de semilla de plata variedad Fuerte.. 600. DE. 400. 200. 0. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 2θ. BL IO TE. CA. 0. Figura 3. Patrón de difracción de rayos X de almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte. La cristalinidad en almidón está asociada con el contenido de amilopectina y la fase amorfa con la amilosa (Pardo et al., 2013). El tipo A es típico de. BI. los almidones de cereales (Hung et al., 2012) y el almidón tipo B se indica que es típico para la mayoría de los tubérculos (Santacruz et al., 1998) y algunos endospermos de cereal de alto contenido amilosa (Hung et al., 2012), mientras que el almidón de tipo C existe en embriones de leguminosas y algunos cultivos de rizomas (Lin et al., 2015). Dado que los XRD para el almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte presentaron señales (picos) alrededor de 5.58, 14.92 , 17.02, 22.12° para -13-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. el ángulo 2θ, la difracción, presenta patrones de cristalinidad tipo B propia de tubérculos, similar al difractograma del almidón de papa con señales en 5.5° (media), 9.9° (débil), 11.1° (débil), 14.4° (media), 17.2° (Fuerte), 19.5° (media), 22.2° (media), 24° (media), 26.3° (débil) y 34.3° (débil) para el ángulo 2θ reportado por Pardo et al. (2013), Los cuales, debido al. S. empaquetamiento de doble hélice hidratada de la amilopectina se puede. CU AR IA. interpretar como simetría hexagonal (McPherson y Jane, 1999). El índice de cristalinidad (CI) para el almidón aislado de semilla de palta es de 25%, valor superior a lo reportado para el almidón de diferentes variedades de papa que va de 12 a 17% (Pardo et al., 2013) y similar al CI para el almidón. Propiedades funcionales. RO. 3.3.1. Poder de hinchamiento y solubilidad. PE. arracacha con valores entre 19.7 y 21.4% (Rocha et al., 2011).. En la figura 4 se presenta el poder de hinchamiento (PH) del almidón. AG. aislado de la semilla de palta variedad Fuerte. El PH en los almidones es una propiedad relacionada con el contenido de amilopectina, siendo la. DE. amilosa un diluyente e inhibidor del hinchamiento (Lii et al., 1996). Los datos se obtuvieron en un rango de temperatura de 60 a 95 °C,. CA. observándose que el PH incrementa conforme la temperatura aumenta. El PH a la temperatura de 90 °C es de 16.14 g gel/g almidón ms, similar a lo. BL IO TE. reportado en el estudio de Martins et al. (2016) (PH= 13.72 g gel/g almidón ms) para el almidón de semilla de palta Hass y al PH del almidón de maíz (PH= 14.4 g gel/g almidón ms) determinado por Demiate et al. (2001). El PH comienza a los 60 °C y se muestra que el máximo poder de hinchamiento fue de 19.61 g gel/g almidón ms a 95 °C; por lo tanto, el. BI. almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte se podría utilizar en productos que requieran retener agua, como los productos cárnicos, como son los embutidos, jaleas, etc. (Lescano, 2010).. -14Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(24) 24 Poder de hinchamiento. 20. 19.61. 16 12. S. 16.14. 12.32. 8 7.19. 4 2.89. 60. 70. 80. CU AR IA. Poder de hinchamiento (g gel/g almidon ms). Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 90. 95. PE. Temperatura (°C). Figura 4. Poder de hinchamiento (g gel/g almidón ms) de almidón. RO. aislado de semilla de palta variedad Fuerte a distintas temperaturas (60,. AG. 70, 80, 90 y 95 °C) El porcentaje de solubilidad para el almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte se muestra en la figura 5. La solubilidad es una medida de. DE. la cantidad de amilosa que es liberada del interior del gránulo hinchado, perdiendo su estructura por efecto de la absorción de agua (Gujska et al.,. CA. 2006). En la figura 5, se observa que la solubilidad tiene el mismo comportamiento que el PH (ver figura 4), es decir, la solubilidad y PH. BL IO TE. aumenta conforme se incrementa la temperatura a la que que es sometido el almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte. El incremento de solubilidad en el almidón de semilla de palta se presentó desde la temperatura de 60 °C, comportamiento similar a lo reportado para almidón de camote, yuca, sagú y maíz (Hernández-Medina et al., 2008), con un. BI. máximo porcentaje de solubilidad de 12.65% a una temperatura de 95 °C.. -15Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 16. Solubilidad 12.65. S. 8.68. 8. CU AR IA. Solubilidad (%). 12. 6.62 5.15. 4 2.79. 60. 70. 80. 90. 95. PE. Temperatura (°C). Figura 5. Solubilidad (%) de almidón aislado de semilla de palta. RO. variedad Fuerte a distintas temperaturas (60, 70, 80, 90 y 95 °C). AG. 3.3.2. Formación de pasta. En la figura 6 se observa el comportamiento de formación de pasta. DE. (pasting) del almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte. La temperatura inicial de gelatinización (temperatura de empastado) para el. CA. almidón de semilla de palta fue de 85 °C, además de obtener valores máximos de 6451 mPas para la viscosidad máxima, 6172 mPas de. BL IO TE. viscosidad de empastado, 279 mPas de estabilidad (consistencia), 10330. BI. mPas de viscosidad final y 4158 mPas de retrogradación (asentamiento).. -16Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 100. 12000 Viscosidad Temperatura. 90. 10000. S. 70. Temperatura (°C). 8000. 60. 6000. CU AR IA. Viscosidad (mPas). 80. 50. 4000. 40 30. 2000. 20. 0. 10. 20. PE. 0 30. 40. 50. 60. RO. Tiempo (minutos). Figura 6. Comportamiento viscoso durante la formación de pasta del. AG. almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte. Una de las principales aplicaciones del almidón es su uso como espesando,. DE. es por ello que la viscosidad es un parámetro importante dentro de su caracterización (Ai y Jane, 2015). Por eso es importante determinar la viscosidad máxima porque refleja la capacidad de absorción de agua o el. CA. grado de hinchamiento del gránulo de almidón y lo más frecuente se correlaciona con la calidad del producto final, ya que los gránulos de. BL IO TE. almidón hinchados y colapsados afectan a la textura de los productos finales (Sun et al., 2014) (Ai y Jane, 2015). En cuanto al fenómeno de la retrogradación se ve influenciado por varios factores: el contenido de amilosa, la longitud de las cadenas (moléculas) de amilosa y el estado de. BI. dispersión de las cadenas de amilosa (Gunaratne y Hoover, 2002).. -17Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Direccion de Sistemas y Comunicaciones. 4. CONCLUSIONES Se realizó análisis proximal al almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte, el cual presentó en su composición proximal en porcentaje: humedad (10.8 ± 0.14), proteína (0.65 ± 0.07), grasa (1.65 ± 0.07) y Cenizas (0.45 ± 0.35).. S. El contenido de amilosa en el almidón de semilla de palta variedad Fuerte obtenido en. CU AR IA. este estudio fue de 12.85 ± 0.01 % y para la muestra patrón (almidón de yuca) 19.08 ± 0.23 %.. La vista microscópica realizado al granulo del almidón de semilla de palta variedad Fuerte muestra una morfología tipo elíptica y alargada. Asimismo, se determinó por medio de un difractograma que los parones de difracción con picos en 5.58° para el. PE. ángulo 2θ pertenecen al tipo B, con un índice de cristalinidad de 25%.. RO. El almidón aislado de semilla de palta variedad Fuerte presento un incrementó en el poder de hinchamiento (PH) y solubilidad a partir de los 60 °C y teniendo valores. AG. máximos de 19.61 g gel/g almidón ms de PH y 12.65% de solubilidad a la temperatura de 95 °C.. DE. De las propiedades de pastificación, se determinó que la temperatura inicial de gelatinización (temperatura de empastado) para el almidón de semilla de palta es de. CA. 85 °C, además de obtener valores máximos de 6451 mPas para la viscosidad máxima, 6172 mPas de viscosidad de empastado, 279 mPas de estabilidad (consistencia), 10330. BI. BL IO TE. mPas de viscosidad final y 4158 mPas de retrogradación (asentamiento).. -18Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo la misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-ca/2.5/pe/.

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