Efecto del pH y del ultrasonido en las propiedades de soluciones de almidón de mandioca gelatinizado y de las películas comestibles resultantes

ALZATE, PAOLA; FLORES SILVIA; GERSCHENSON LÍA

CABA

Congreso; XV Congreso Argentino de Ciencia y Tecnología de Alimentos 2015; 2015

Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentarios

El almidón es considerado uno de los principales biopolímeros a partir del cual pueden desarrollarse nuevos materiales biodegradables y renovables. La modificación física o química del mismo, es de interés para obtener sistemas con propiedades adecuadas para su aplicación en tecnología de alimentos. El presente trabajo tuvo como objetivo estudiar el efecto del pH y del porcentaje de amplitud de ondas de ultrasonido (%A) sobre: 1) el tamaño de partícula y el potencial Z de soluciones de almidón de mandioca gelatinizado, y 2) las propiedades mecánicas, la opacidad y la microestructura de las películas resultantes. Para llevar a cabo esta investigación, se prepararon suspensiones de almidón (2.0% p/p) en una solución de glicerol (0.5% p/p), KS (0.18% p/p), con pH ajustado con ácido cítrico y sometidas a calentamiento hasta su gelatinización. Luego de enfriadas (25ºC), se sometieron a un tratamiento con ultrasonido durante 3 minutos. Se utilizó para el trabajo experimental, un diseño de superficie de respuesta con niveles 4.00, 4.75, 5.50, 6.25 y 7.00 para el pH y 0, 20, 40, 60 y 80% para %A. Se determinó el tamaño de partícula y el potencial Z en un equipo de dispersión dinámica de luz. A partir de las soluciones, se obtuvieron películas por el método de casteo, las cuales fueron estabilizadas en atmósfera de H.R. 57.7%. Se determinó la opacidad, el esfuerzo (σr, MPa) y deformación a la ruptura (εr, %) mediante ensayos de tracción. Para cada respuesta observada, se obtuvieron las ecuaciones de predicción y las superficies correspondientes. La microestructura de las películas fue caracterizada por microscopía óptica. Los resultados indicaron que el diámetro hidrodinámico medio de la fracción nanométrica de partículas (valores entre 78 y 635 nm) disminuyó a medida que se incrementaba el %A, siendo dicho factor el que más influyó en esta respuesta. El potencial Z fue negativo en todos los sistemas (-0.76 a -3.06 mV). En este caso, un descenso del pH disminuyó significativamente la carga de la partícula. Las películas no sonicadas (pH 5.5) resultaron las de menor σr y mayor εr. El σr fue principalmente incrementado por el aumento del %A, tomando valores entre 2.4 y 13.8 MPa, mientras que la εr (3.1-120%) mostró una tendencia opuesta. La opacidad mostró una leve dependencia de los factores analizados (promedio: 0.39±0.01). La microscopia óptica reveló la ruptura de los gránulos por efecto de la sonicación, resultando un sistema compuesto con fragmentos esféricos de menor tamaño, en comparación con el sistema sin sonicar en el cual se observó aglomeración de los gránulos. Se concluyó que el tratamiento de soluciones de almidón gelatinizado con ultrasonido, disminuyó el tamaño de los gránulos y que un menor pH, redujo el potencial Z. La modificación del tamaño, morfología y potencial Z de las partículas de almidón, moduló su disposición espacial e interacciones en las películas, lo cual incrementaría la resistencia a la tracción, mientras que no alteró marcadamente la opacidad. Estas características son de importancia en el desempeño de estos sistemas como soporte de antimicrobianos en empaques activos.