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Trabajos de Investigación
Efecto de la acetilación y oxidación sobre algunas propiedades del almidón de semillas de Fruto de pan (Artocarpus altilis)
Alicia Mariela Rincón, Lizet Bou Rached, Luis E. Aragoza, Fanny Padilla
Unidad de Análisis de Alimentos, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela. Caracas, Venezuela
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RESUMEN
Efecto de la acetilación y oxidación sobre algunas propiedades del almidón de semillas de Fruto de pan (Artocarpus altilis)
El almidón extraído de las semillas del fruto de pan (Artocarpus altilis) fue modificado químicamente por acetilación y oxidación, y sus propiedades funcionales evaluadas y comparadas con las del almidón nativo. El análisis proximal reveló que los almidones modificados presentaron contenidos de humedad más altos que el nativo. El contenido de cenizas, proteínas, fibra cruda, y amilosa aparente fue reducido con las modificaciones. Las modificaciones no alteraron la morfología de los gránulos de almidón nativo de A. altilis, presentando forma irregular, en su mayoría ovalados y con superficie lisa. La absorción de agua, poder de hinchamiento y sólidos solubles variaron con las modificaciones químicas realizadas, resultando mayores en el almidón acetilado. En comparación con el almidón nativo, los dos tipos de modificación redujeron la temperatura inicial de gelatinización; el pico de máxima viscosidad se redujo en el almidón oxidado pero aumentó en el acetilado; la viscosidad de la pasta en caliente disminuyó para los almidones modificados, mientras que la viscosidad en frío fue menor en el almidón oxidado y mayor en el almidón acetilado. La estabilidad se incrementó con la acetilación y se redujo con la oxidación. El almidón acetilado presentó el valor más bajo de setback o asentamiento, por lo que hubo una menor tendencia a la retrogradación.
Palabras clave: Artocarpus altilis, acetilación, oxidación, almidón, reología, propiedades fisicoquímicas.
SUMMARY
Effect of acetylation and oxidation on some properties of Breadfruit (Artocarpus altilis) seed starch
Starch extracted from seeds of Artocarpus altilis (Breadfruit) was chemically modified by acetylation and oxidation, and its functional properties were evaluated and compared with these of native starch. Analysis of the chemical composition showed that moisture content was higher for modified starches. Ash, protein, crude fiber and amylose contents were reduced by the modifications, but did not alter the native starch granules’ irregularity, oval shape and smooth surface. Acetylation produced changes in water absorption, swelling power and soluble solids, these values were higher for acetylated starch, while values for native and oxidized starches were similar. Both modifications reduced pasting temperature; oxidation reduced maximum peak viscosity but it was increased by acetylation. Hot paste viscosity was reduced by both modifications, whereas cold paste viscosity was lower in the oxidized starch and higher in the acetylated starch. Breakdown was increased by acetylation and reduced with oxidation. Setback value was reduced after acetylation, indicating it could minimize retrogradation of the starch.
Key words: Artocarpus altilis, acetylation, oxidation, starch, physico-chemical properties, rheology.
INTRODUCCION
El almidón constituye la principal fuente de
reserva de carbohidratos en los vegetales. Este polisacárido se encuentra en
diversas partes de las plantas y puede ser aislado de semillas, frutas, hojas,
tubérculos y raíces. Constituye una excelente materia prima para modificar la
textura y consistencia de los alimentos. Su funcionalidad depende del peso
molecular promedio de la amilosa y la amilopectina, así como de la
organización molecular de estos glucanos dentro del gránulo. Los almidones
nativos se utilizan porque regulan y estabilizan la textura de los alimentos y
por sus propiedades espesantes y gelificantes; sin embargo, la estructura nativa
del almidón puede ser menos eficiente debido a que las condiciones del proceso
(ej.: temperatura, pH y presión) reducen su uso en otras aplicaciones
industriales, por la baja resistencia al corte, descomposición térmica, alto
nivel de retrogradación y la sinéresis (1).
Estas limitaciones se pueden superar modificando la estructura nativa por
métodos químicos, físicos y enzimáticos, dando origen a numerosos derivados
del almidón, los cuales pueden ampliar su aplicación y llegar a ser factores
de gran importancia en el campo de los alimentos (2-4). La modificación
química es el tipo más común, siendo algunos de los mecanismos más usados la
derivación vía éter o formación de éster, oxidación de grupos carbonilo,
hidroxilo o grupo carboxílico y la hidrólisis de enlaces glucosídicos (5).
Estos almidones generalmente muestran mejor claridad de pasta y estabilidad,
menor tendencia a la retrogradación y aumento en la estabilidad al
congelamiento-descongelamiento (6). El almidón acetilado se obtiene por
esterificación con anhídrido acético (1) y el número de grupos acetilo
incorporados en la molécula depende de la fuente del almidón, concentración
del reactivo, tiempo de reacción, proporción de amilosa/amilopectina, pH, y la
presencia de catalizador (4;7,8). La Administración
de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) sólo permite en alimentos
almidones con bajo grado de sustitución. El almidón acetato que típicamente
se utiliza en alimentos contiene 0,5-2,5% de grupos acetilos. La FDA limita a
2,5% los grupos acetilos en almidones acetilados para uso alimentario (5).
El almidón oxidado es producido por la reacción del almidón con una cantidad
específica del reactivo oxidante a temperatura y pH controlados. La oxidación
del almidón implica la introducción de grupos carbonilo y grupos carboxilo en
las unidades de glucosa, dentro de la matriz del polímero. Los grupos
hidroxílos en las moléculas de almidón son oxidados primero a grupos
carbonilo y luego a grupos carboxilo, y su número indica el nivel de
oxidación. Estudios han mostrado que esta modificación blanquea el almidón y
disminuye la retrogradación (8,9). La producción de almidón oxidado, está
basada en el uso de hipoclorito de sodio como agente oxidante (10).
El fruto de pan (Artocarpus altilis) perteneciente a la familia Moraceae,
es una fuente alterna de almidón. En el almidón de A. altilis, variedad
sin semilla, se han estudiado la composición química y algunas de sus
propiedades físico-químicas y funcionales (11). Sin embargo, son pocos los
estudios realizados con el almidón de A. altilis, variedad con semilla,
por lo cual el objetivo de esta investigación fue modificar el almidón de
semillas de fruto de pan por acetilación y oxidación, y evaluar el efecto
sobre las propiedades físicas, químicas, fisicoquímicas y reológicas, con el
fin de diversificar su posible uso en la industria de alimentos.
MATERIALES Y METODOS
Las semillas de fruto de pan (A. altilis) fueron obtenidas del sector
la Trilla de la carretera Maracay-Ocumare (Estado Aragua), Venezuela. Todos los
reactivos fueron de grado analítico. Los resultados se expresaron como el valor
promedio + la desviación estándar (SD) de n=3.
Extracción del almidón de semillas de fruto de pan
La extracción se realizó utilizando la metodología descrita (11).
Acetilación del almidón
A una suspensión de almidón nativo (100g secos y
500ml agua destilada) a pH 8,0 con agitación constante por 30 min., se añadió
lentamente 10,2 g de anhídrido acético manteniendo el pH entre 8,0-8,5; luego
se ajustó el pH a 4,5 con HCl 0,5 M, se filtró y el residuo se lavó 4 veces
con agua destilada, se secó a 30 + 2 ºC por 48 h y el almidón obtenido
se molió y tamizó (60 mesh) (8).
Oxidación del almidón
Una suspensión de 100g almidón nativo y 500ml de agua destilada a pH a 9,5
se sometió al proceso de oxidación por adición gota a gota, durante un
período de 2h con agitación constante, de 4,8 ml de NaOCl al 12,6 % p/v (6% de
cloro activo, 0,6 g Cl/100 g de almidón), manteniendo el pH entre 9,0-9,5 con
NaOH 0,3M. El proceso de oxidación se mantuvo por 5h después del agregado del
NaOCl, se ajustó el pH a 7,0 con HCL 0,3M y se filtró. El almidón oxidado se
lavó 4 veces con agua destilada y se secó a 30ºC + 2ºC por 48 h. se
molió y tamizó (60 mesh) (8).
Análisis químico
El contenido de humedad, cenizas y fibra cruda se evaluó según la AACC
(12), las proteínas por Micro-kjeldahl AOAC (13). Los lípidos totales se
determinaron de acuerdo al método de Goshima y col. (14). La amilosa aparente
por espectrofotometría a 600 nm mediante la formación de un complejo I2/KI
(15), utilizando amilosa de papa, tipo III, libre de amilopectina (Sigma). La
amilopectina se obtuvo sustrayendo de 100g el contenido de amilosa encontrado.
Acidez y pH
Se determinaron según la AACC (12) métodos 02-31 y 02-52, respectivamente.
El poder de hinchamiento, absorción de agua, y solubilidad se determinaron
según el método descrito por Rincón y Pérez (16).
Morfometría
El almidón extraído de las semillas de fruto de pan (A. altilis),
así como los modificados (acetilado y oxidado), fueron estudiados por
Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), en un equipo Marca Hitachi, Modelo
S-2400 a 20 KV. La metalización de las muestras se realizó en un Metalizador
iónico, Marca Hitachi, Modelo E102, Ión Sputter sellando con varios puntos de
pintura color plata y recubiertas con oro-paladio.
Sinéresis
La sinéresis se evaluó cualitativamente (17). Las suspensiones de almidón
provenientes del estudio amilográfico se mantuvieron en refrigeración (± 5
ºC) por 24, 48 y 72 horas para observar la liberación de agua o separación
del gel.
Estudio amilográfico
Se prepararon suspensiones al 6% y en el Micro Visco-Amylo-Graphâ
Brabender, Duisburg, Alemania se calentó la suspensión desde 30ºC hasta 95ºC
a 7,5ºC/min, se mantuvo a 95ºC por 5 min, y se enfrió hasta 50ºC a
7,5ºC/min. manteniendo durante un minuto esta temperatura
Análisis Estadístico
Se realizó un análisis de varianza de
una vía (ANOVA), utilizando el programa Statgraphics Plus para Windows 1.4,
Versión 5.1, 1994-1995 (Statistical Graphics Corp,
USA).
RESULTADOS
Composición química
La Tabla 1 presenta la composición química de
los almidones de semillas de A. altilis nativo, acetilado y oxidado. La
humedad presentó diferencias significativas entre el almidón nativo y los
modificados resultando el valor más bajo en el almidón nativo.
Las cenizas no presentaron diferencias significativas (p<0,05) entre el
almidón nativo y oxidado, pero si con respecto al almidón acetilado, con un
contenido menor. La fibra cruda mostró una disminución en su contenido
posterior a las modificaciones, sin embargo, no hubo diferencias
estadísticamente significativas (p<0,05) entre las muestras de almidón
oxidado y acetilado, pero sí entre éstos y el nativo. La grasa cruda en el
almidón acetilado fue mayor que en el almidón oxidado y este a su vez mayor
que el nativo, encontrándose diferencias estadísticamente significativas
(p<0,05). En el contenido de amilosa aparente, hubo diferencias
estadísticamente significativas entre el almidón nativo y los modificados,
disminuyendo su contenido después de las modificaciones y en consecuencia
aumentando el valor de amilopectina.
TABLA 1
Composición química (g/100 g) y algunas propiedades físicas
de los almidones de semillas de Artocarpus altilis nativo, acetilado y
oxidado |
 |
Letras diferentes en una misma fila denotan diferencias significativas (p < 0,05)
Base seca (excepto humedad)
1Valor promedio ± desviación estándar (n= 3) 2Calculado por diferencia: 100 - % de amilosa |
Acidez titulable y pH
El almidón oxidado fue el que presentó el menor
valor de acidez titulable y el mayor valor de pH, en comparación con el
acetilado y nativo, no encontrándose diferencias estadísticamente
significativas en pH entre el almidón nativo y acetilado, pero sí con respecto
al almidón oxidado (Tabla 1).
Poder de hinchamiento, solubilidad y absorción de
agua del almidón
Como se esperaba los valores de poder de
hinchamiento se incrementaron con el aumento de temperatura, presentándose el
mayor valor a los 95ºC (Tabla 2). La suspensión de almidón acetilado mostró
mayor poder hinchamiento a las temperaturas estudiadas, en comparación con el
almidón nativo y el oxidado, no observándose diferencias entre estos dos
últimos. En tal sentido, se puede inferir que el almidón oxidado no tuvo un
nivel de oxidación tal que produjera un efecto significativo en el poder de
hinchamiento.
El almidón acetilado presentó el mayor valor de absorción de agua (Tabla 2),
entre 60 y 95ºC, mientras que los almidones nativo y oxidado presentaron
valores similares entre sí, también presentó el valor más alto de
solubilidad a todas las temperaturas estudiadas con respecto al almidón nativo;
sin embargo, no hubo diferencias entre el almidón nativo y el oxidado.
Perfil amilográfico
Estos resultados se presentan en la Tabla 3. El
almidón acetilado presentó la menor temperatura inicial de gelatinización
(TIG) (69,3ºC) mientras que el almidón oxidado mostró una TIG de 79ºC muy
similar al almidón nativo (79,6ºC). Asimismo, el almidón acetilado presentó
el mayor valor de viscosidad máxima (B) (934UB), seguido del almidón nativo
(654 UB) y del almidón oxidado (611 UB).
TABLA 2
Propiedades fisicoquímicas de almidones de semillas
de Artocarpus altilis nativo, acetilado y oxidado |
 |
| 1Valor promedio
+ desviación estándar (n=3) Temp: temperatura |
TABLA 3
Perfil amilográfico de los almidones de semillas
de Artocarpus altilis nativo, acetilado y oxidado (6,0 g/100 ml) |
 |
| UB= Unidades Brabender |
En relación con la estabilidad
(breakdown), el almidón acetilado (324 UB) fue menos estable que el almidón
nativo (21 UB); el almidón oxidado (0 UB) presentó mayor estabilidad. La
viscosidad al final del período de enfriamiento (a 50ºC) (E) y al final del
proceso (F) para cada una de las suspensiones de los almidones en estudio, fue
807 UB y 842 UB para el almidón nativo, 994 UB y 1086 UB para el acetilado y
767 UB y 784 UB para el oxidado. El almidón acetilado presentó el mayor valor
de viscosidad a 50ºC (994 UB), mientras que los almidones oxidado y nativo
presentaron viscosidades de 767 y 807 UB, respectivamente.
En cuanto al asentamiento (setback), el almidón acetilado presentó un valor
mucho menor (60 UB) en comparación con el nativo y oxidado (153 y 156 UB,
respectivamente).
Sinéresis
La estabilidad de los geles de almidón de A. altilis nativo, oxidado
y acetilado fue evaluada cualitativamente después de ser sometidos a
refrigeración a 4ºC por 24 horas, presentándose sinéresis en el almidón
nativo y oxidado, pero no en el acetilado. En el almidón nativo se observó la
formación de un gel suave de color blanco y brillante, mientras que en el
almidón oxidado se observó un gel de textura firme, opaco y color blanco. El
almidón acetilado presentó formación de un gel suave y claro, con apariencia
translúcida y brillante.
Morfometría
Las fotomicrografias obtenidas por SEM en las muestras de almidón de
semillas de A. altilis nativo, oxidado y acetilado, mostraron que algunos
gránulos de almidón se encuentran en forma individual y poseen forma
irregular, la mayoría fueron ovalados, con un extremo truncado y superficies
lisas (Figura 1).
FIGURA 1
Micrografías de los almidones de semillas de Artocarpus altilis nativo
(N), oxidado (O) y acetilado (A) |
 |
DISCUSION
Composición química
El incremento del porcentaje de humedad en almidon
de A. altilis, oxidado, podría ser atribuído a la presencia de grupos
carboxilo y carbonilo (8). Por otra parte, se ha señalado (18) que en almidones
oxidados con hipoclorito de sodio, la presencia de grupos carboxilo en el
interior de la molécula interrumpe la linealidad de la amilosa y de las
secciones lineales de la amilopectina, produciendo una menor tendencia a la
asociación intermolecular, fomentando la hidratación del gránulo; esto debido
a la hidroficidad del grupo carboxil y de su carga aniónica.
Estudios sobre Canavalia ensiformis (3), y Xanthosoma
sagittifolium (19), presentan disminución en el contenido de cenizas
después de las modificaciones, como en el caso del almidón acetilado,
señalando que esta reducción podría atribuirse a los lavados realizados, así
como a las diversas degradaciones químicas ocurridas en los procesos de
modificación. Igualmente, la fibra presentó resultados similares al A.
altilis, variedad sin semilla (8) y Canavalia ensiformis (3).
También hubo disminución en el contenido de proteínas en los almidones
modificados químicamente, lo cual podría atribuirse a una precipitación de
las proteínas periféricas y en consecuencia su solubilización durante las
etapas posteriores del proceso de modificación (3).
Los resultados del contenido de amilosa concuerdan con los reportados por otros
investigadores en almidones de Canavalia y arroz acetilados (7,20) y en almidón
de papa, maíz y arroz oxidados (21). Se infiere que la disminución en el
contenido de amilosa aparente en el almidón acetilado se produjo por la
introducción de grupos acetilos, que podrían impedir la estructura de doble
hélice en algunas regiones, disminuyendo así el complejo amilosa-yodo. Sin
embargo, se ha reportado un aumento no estadísticamente significativo del
contenido de amilosa posterior a la modificación por acetilación en almidón
de arroz (2), quizás atribuida a diferencias en el origen botánico.
En el almidón de semillas de fruto de pan oxidado, la disminución del
contenido de amilosa fue un poco menor si se compara con el almidón acetilado,
pudiéndose inferir que los enlaces glucosídicos de la fracción de amilosa
fueron menos susceptible a la oxidación y por ende se forma mejor el complejo
amilosa-yodo.
Acidez titulable y pH
Las diferencias en acidez y pH (Tabla 1) pudieran ser atribuidas al proceso
de modificación debido al uso de HCl. Los valores de acidez titulable para el
almidón oxidado fueron diferentes a los reportados por otros autores, pero su
incremento posiblemente se deba a la introducción de grupos carboxílicos en
las moléculas del almidón, mientras que la reducción del pH en almidones
acetilados sea la consecuencia de la hidrólisis ácida de los gránulos de
almidón (3).
El almidón nativo de A. altilis variedad sin semilla (11), presentó un
pH de 5,51 y se reportan valores de 6,11 y 4,90 para almidones de batata nativo
y acetilado. También, se señalan valores de pH en almidones nativos,
acetilados y oxidados de arroz de 7,07, 6,12 y 6,93, respectivamente (3), lo que
permite inferir que los resultados obtenidos dependen de la fuente del almidón
y del grado o nivel de las modificaciones obtenidas.
Poder de hinchamiento, solubilidad y absorción de agua del almidón
El poder de hinchamiento está relacionado con la unión asociativa dentro
del gránulo de almidón, y aparentemente la fuerza y carácter de la red
micelar está relacionada con el contenido de amilosa en el almidón; un
contenido bajo de amilosa produce alto poder de hinchamiento (22); y esto se
corresponde con los bajos valores de amilosa obtenidos en este estudio. Como
resultado directo del hinchamiento del gránulo, hay un incremento en la
solubilidad del almidón.
Solubilidad
Los valores de solubilidad entre 60 y 95ºC, para el almidón nativo de
semillas de A. altilis, aumentan con la temperatura, siendo comparables
con los reportados para Canavalia ensiformis (3). El incremento podría
atribuirse al contenido de amilosa, debido a que esta se solubiliza y sale al
exterior del gránulo de almidón hinchado. El contenido de sólidos solubles
para los almidones estudiados, presentan la misma tendencia observada en la
capacidad de absorción de agua y en el poder de hinchamiento.
Este comportamiento de los almidones acetilados y oxidados podría ser debida a
que la modificación puede producir un debilitamiento de las fuerzas de enlace
intragranular (8). Asimismo, la temperatura causa aumento de la movilidad de los
gránulos de almidón, lo cual facilita la dispersión de las moléculas de
almidón en el agua, produciendo un incremento en la solubilidad.
Esta característica del almidón acetilado, está muy relacionada con lo
reportado por González y Pérez (20), referente a los valores de poder de
hinchamiento, absorción de agua y solubilidad más altos presentados por el
almidón acetilado de arroz en comparación con su respectivo nativo, ya que la
introducción de grupos acetilos en el almidón, pueden facilitar el acceso del
agua a las zonas amorfas. Igualmente, se ha señalado que el índice de
absorción de agua y poder de hinchamiento, dependen de las fuerzas que afectan
el arreglo intragranular de la estructura química, el tamaño granular y la
temperatura a la cual es sometida la suspensión de almidón (23).
Absorción de agua
El incremento de la temperatura causó un aumento del índice de absorción
de agua, pues además de producir un rompimiento de las fuerzas intragranulares
de la región amorfa, también conduce al inicio del desdoblamiento de las
regiones con doble hélice y al rompimiento de las estructuras de amilopectina
con lo cual se va generando una desorganización de la estructura del gránulo.
Las diferencias observadas en los valores de absorción de agua y poder de
hinchamiento para el almidón acetilado, son explicadas por la introducción de
grupos acetilos en las moléculas que conforman el almidón, ya que estos al ser
de naturaleza voluminosa causan un desarreglo intragranular por impedimento
estérico, facilitando el acceso de agua a la región amorfa (2). Al ser
aplicado calor a las suspensiones de almidón acetilado, se disminuye la
cantidad de energía para romper la integridad de los enlaces que mantenían a
la región amorfa, debido al desarreglo intragranular; en consecuencia, el
volumen de agua absorbido, se tradujo en un mayor hinchamiento de los gránulos
de almidón y lixiviación del material intragranular por efecto del incremento
de temperatura.
Perfil amilográfico
Temperatura inicial de gelatinización (TIG)
Los resultados sugieren que la introducción de grupos acetilos causó la
desorganización de la estructura interna de los gránulos, por interferir en la
disminución de los puentes de hidrógeno intra e inter. molecularmente
establecidos en las regiones amorfas de los gránulos de almidón. Los
resultados obtenidos en esta investigación son similares a los valores de TIG
del almidón nativo de A. altilis variedad sin semilla (11).
La disminución de la TIG en almidón de A. altilis variedad sin semilla,
oxidado y acetilado ha sido reportada, producto del debilitamiento y
desintegración estructural durante los procesos de modificación (8); también
se señalan resultados similares para el Cocoyam (Xanthosoma sagittifolium),
modificado (19).
Viscosidad máxima
El alto valor de viscosidad (B) obtenido podría ser el efecto de la
introducción de grupos acetilos que reducen la magnitud y el tipo de fuerza que
mantienen estable la red intragranular, se produce mayor lixiviación de amilosa
al medio circundante, además sugiere que el almidón nativo presentó la mayor
asociación interna (4).
La disminución de la viscosidad por oxidación pudo ser causada por el
desdoblamiento parcial de los enlaces glucosídicos dando como resultado una
disminución de la longitud de las cadenas de las moléculas de almidón (8).
Por otra parte, estudios en almidón de yuca, reportan reducción en la
viscosidad máxima y viscosidad de la pasta en caliente por oxidación y
acetilación (24).
La red parcialmente degradada del gránulo pudo no ser resistente al tratamiento
y por ende se infiere que no es capaz de mantener la integridad del gránulo de
almidón, de tal manera que se produce una viscosidad menor. Cuando se enfrían
las pastas, el aumento en viscosidad es una propiedad de la tendencia a la
reasociación de las moléculas de almidón. Este fenómeno es determinado en
gran parte por la afinidad de los grupos oxidrilos de una molécula a otra. Los
almidones modificados, siendo sujetos a reordenamiento y al cambio de
configuración, son menos propensos a tal reasociación. La introducción de los
grupos funcionales para sustituir los grupos oxidrilos, agrupan la formación de
los límites de tales fuerzas obligatorias (19).
Estabilidad (Breakdown)
La estabilidad (breakdown) es un valor que da idea de la fragilidad de los
gránulos de almidón durante el calentamiento frente a determinadas fuerzas de
corte; los gránulos muy frágiles producen un pico de viscosidad seguido por
una caída bien definida de ésta, ya que se destruyen fácilmente con la
pérdida de viscosidad. En este sentido, a mayor valor del Breakdown menor será
la estabilidad frente a las fuerzas de corte durante el período de
calentamiento (3). La menor estabilidad presentada por el almidón acetilado,
evidenció el efecto de la desorganización intragranular provocada por la
introducción de grupos acetilos, los gránulos se destruyen más fácilmente,
por ser más susceptibles a las fuerzas térmicas o mecánicas aplicadas,
indicando que las fuerzas de enlaces entre los gránulos de almidón no son tan
fuertes. Esta menor estabilidad también la presentaron almidones de Canavalia
ensiformis oxidados y acetilados (3).
El incremento gradual de la viscosidad durante el período de enfriamiento se
debe al restablecimiento de los puentes hidrógeno entre las moléculas de
amilosa y amilopectina, dando lugar a la consistencia tipo gel, por la pérdida
de calor en el sistema y al proceso de retrogradación que se genera. Este
incremento de la viscosidad indica la tendencia de varios constituyentes
presentes en la pasta caliente (gránulos hinchados, fragmentos de gránulos
hinchados, moléculas de almidón coloidal y dispersas) para asociarse o
retrogradar mientras la temperatura de la pasta disminuye.
Asentamiento (Setback)
El término asentamiento (setback) está relacionado con la tendencia de los
elementos presentes en la pasta caliente a asociarse o retrogradar cuando la
temperatura de la pasta disminuye; es un índice que permite estimar el grado de
retrogradación que ha sufrido la suspensión de almidón. Así, a mayor valor
de este índice mayor tendencia del almidón a retrogradar. Cada almidón tiene
una tendencia diferente a la retrogradación, la cual está relacionada con el
contenido de amilosa, la longitud de esta molécula y el estado de dispersión
de las cadenas lineales (17), a mayor contenido de amilosa, mayor posibilidad a
retrogradar.
La acetilación normalmente reduce la viscosidad de las pastas (7), sin embargo
esto no ocurrió en este estudio, probablemente debido a la naturaleza del
almidón y al método de esterificación empleado. Los resultados muestran menor
tendencia del almidón acetilado a la retrogradación que los almidones nativo y
oxidado.
Del estudio de los amilogramas se puede inferir que el almidón acetilado es el
de más fácil cocción; presentó menor temperatura de gelatinización, así
como menor tendencia a la retrogradación, mientras que en el caso del almidón
oxidado, hubo una mayor estabilidad de la pasta, disminución de la viscosidad
máxima y una tendencia a la retrogradación similar al almidón nativo.
Morfometría
Las modificaciones químicas no afectaron la forma definida de los gránulos
de almidón. En algunos gránulos de almidón se apreciaron algunas grietas, las
cuales pueden ser atribuidas a un efecto directo durante el secado al aire (19).
Kuakpetoon y Wang (21), señalaron que la oxidación con diferentes niveles de
hipoclorito de sodio, no provocaba cambios significativos en la morfología del
gránulo de almidón.
Estudios en almidón de maíz y batata acetilados mostraron alteraciones en la
morfología del gránulo, aunque a niveles muy bajos. El grado de la alteración
puede depender de la concentración usada durante el tratamiento y de la
resistencia que presente cada tipo de gránulo (25). En evaluación de almidones
de arroz acetilados, se encontró que los gránulos tienden a formar agregados y
la superficie podía llegar a ser áspera (2, 20). Sin embargo, ciertos
agrupamientos, deformación y el aspecto áspero de la superficie del gránulo,
pueden ser resultado de la gelatinización superficial por la adición de NaOH
para mantener las condiciones alcalinas, durante la adición del anhídrido
acético (26).
CONCLUSIONES
La acetilación y la oxidación del almidón de semillas de A. altilis
producen cambios de diferente intensidad en las características químicas,
físicas y funcionales, en comparación con el almidón nativo. Los mayores
cambios observados en el almidón acetilado, especialmente en las propiedades
reológicas, sugieren la utilidad de este almidón en sistemas alimenticios que
requieran una rápida viscosidad, así como en productos que conlleven procesos
de refrigeración, debido a su baja tendencia a la retrogradación. El
nivel de oxidación no fue suficiente para producir cambios favorables y más
marcados en las propiedades del almidón.
REFERENCIAS
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Recibido: 26/07/2007
Aceptado: 05/10/2007
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