Caracterización de partículas nanoestructuradas de almidón esterificado como material soporte de sorbato de potasio

ALZATE CALDERON P.; GERSCHENSON L.N; FLORES S.K.

Cordoba

Congreso; VII Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos (CICyTAC); 2018

Ministerio de Ciencia y Tecnología de Córdoba

El sorbato de potasio (KS) es un agente preservador ampliamente utilizado en alimentos, el cual puede degradarse por vía oxidativa dependiendo de la composición, pH, actividad de agua, condiciones de almacenamiento, procesamiento, etc. El objetivo de este trabajo fue sintetizar almidón de mandioca esterificado y utilizarlo como material base para retener/estabilizar KS. Para ello, se sintetizaron ésteres de almidón de mandioca utilizando anhídrido acético (acetato) o ácido oleico (oleato), con la asistencia de microondas y catalizadores. Estos almidones se emplearon para fabricar nanopartículas mediante la aplicación de ultrasonido a soluciones de almidón gelatinizado. Posteriormente se adicionó KS y las soluciones resultantes se liofilizaron. A fines comparativos, se elaboró un lote de partículas utilizando almidón nativo. Los sistemas se caracterizaron determinando el tamaño de partícula en solución por DLS, potencial zeta, peso molecular promedio (Mw) mediante GPC, retención de agua (RA), solubilidad en agua a 85 ºC, contenido de amilosa (CA) y contenido de KS (CKS). La estructura de las partículas se observó mediante SEM. De acuerdo a los resultados, los almidones modificados (AM) tendieron a formar partículas de menor diámetro hidrodinámico (28-39 nm) que el almidón nativo (AN) (35-110 nm), evidenciando que la esterificación incrementó la depolimerización producida por la cavitación ultrasónica. El potencial Zeta para todas las partículas estuvo entre -0,9 y -17 mV, por lo que tenderían a agregarse en medio acuoso. El Mw de las partículas de AN, (4,7±0,8)x105 Da, fue similar al del AM acetilado (4,6±0,1) x105 Da, los cuales fueron, a su vez, significativamente mayores que el Mw del oleato (1,96±0,04)x105 Da. En cuanto a la RA, las partículas de AN tendieron a mayores valores (1246±39)% que las partículas de AM (≈952±9). La solubilidad fue significativamente más alta para las partículas de AM (28,2±0,3)% en comparación con las de AN (3,9±0,3)%, posiblemente debido al menor tamaño alcanzado por los sistemas modificados. El CA fue más bajo para los AM (25±2)% que para el AN (45,0±0,1)%, lo cual tendría relación con el CKS del acetato (90440±992 ppm) y oleato (67334±432), significativamente más altos que el KS soportado en el AN (40500±491). La estructura y morfología de las partículas fue dependiente del tipo de almidón: los AM acetilados presentaron morfología globular mientras que los AN y oleatos desarrollaron estructuras en forma de láminas o placas. Estos resultados demuestran que la modificación química del almidón en conjunto con la aplicación de ultrasonido, fueron estrategias adecuadas para obtener matrices que soporten KS, a fin de estabilizarlo en sistemas alimenticios. Estas partículas pueden resultar de aplicación en preservación de alimentos, ya sea formando parte de una formulación o bien como materiales base para la conformación de sistemas de empaquetamiento activo.