RELACIÓN ENTRE ISOTERMA DE SORCIÓN DE AGUA Y LAS POBLACIONES DE PROTONES DETERMINADAS POR 1H-RMN: CASO DE HARINA DE MAÍZ Y DE QUÍNOA

GUIDO ROLANDELLI; ABEL EDUARDO FARRONI; MARÍA DEL PILAR BUERA

Taller; IV Taller de Resonancia Magnética; 2018

Como parte de la caracterización de los alimentos, es de especial importancia analizar la interacción entre los componentes de una matriz y el agua. Este análisis da cuenta de las propiedades de hidratación, estabilidad, susceptibilidad a reacciones de deterioro, entre otras, que resultan fundamentales para definir formulaciones alimentarias, así como sus condiciones de almacenamiento. Si bien las isotermas de sorción de agua resultan una herramienta útil para comprender esta relación, evaluar la movilidad molecular por resonancia magnética nuclear de protones resuelta en el tiempo (1H-RMN) permite un análisis complementario de esta interacción. El objetivo del presente trabajo fue establecer la relación entre las propiedades de sorción de agua de harinas de maíz y de quínoa y las diferentes poblaciones de protones de distinta movilidad molecular. Para tal fin se determinaron las isotermas de sorción de agua de harina de maíz y de quínoa y su mezcla 80-20 por el método isopiéstico de muestras en el rango de actividades de agua (aw) de 0,16 y 0,85, a 25°C. Las mismas se modelaron por las ecuaciones de Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) y D?Arcy-Watt (GDW). Al mismo tiempo se determinaron los tiempos de relajación transversal espín-espín (T2) por 1H-RMN, utilizando la secuencia de pulsos de Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG), con una separación de pulsos de 0,04 ms. Los resultados de movilidad molecular se analizaron con el software UpenWin con el objetivo de determinar la distribución de las poblaciones de protones con diferentes T2. Las propiedades de sorción demostraron que la harina de quínoa presenta un valor de contenido de agua íntimamente ligada (GAB) y/o concentración de sitios activos superficiales primarios (GDW) menor que las demás muestras analizadas. Además, presentó un valor del parámetro w de GDW cercano a 2, lo que indica la unión de más de una molécula de agua por sitio primario en la multicapa. Al mismo tiempo se observa que, a un dado valor de aw, la harina de quínoa adsorbe menor cantidad de agua en comparación con la harina de maíz; este comportamiento se mantiene en todo el rango de valores de aw. Estos resultados coinciden con lo determinado por 1H-RMN. En las tres muestras analizadas se observa una única población de protones a valores de aw < 0,26, coincidentes con las propiedades de sorción, y dos poblaciones, de mayor movilidad, a valores superiores. Las intensidades de los picos de las poblaciones de protones fueron menores para la harina de quínoa, indicando una menor cantidad de moléculas de agua asociadas. Por su parte, la mezcla de harinas presentó un comportamiento intermedio, aunque de mayor similitud al de harina de maíz, que se encuentra en mayor proporción. El pico asociado a la segunda población de protones aumentó en intensidad de manera gradual con el incremento del contenido de agua, indicando mayor cantidad de moléculas asociadas. De esta manera se pudo relacionar la interacción del agua con los componentes de la matriz, las propiedades de sorción y las poblaciones de protones de distinta movilidad molecular con la formulación y la microestructura de las muestras, que se relaciona con las características organolépticas de textura. Esta información resulta útil para definir formulaciones alimentarias y establecer condiciones de almacenamiento adecuadas, que determinan la calidad y estabilidad del producto final.