Determinación de las poblaciones de agua por 1H-RMN de las harinas de maíz y quínoa y su relación con las isotermas de sorción de agua

GUIDO ROLANDELLI; SILVIO DAVID RODRIGUEZ; ABEL EDUARDO FARRONI; MARÍA DEL PILAR BUERA

San Rafael, Mendoza

Congreso; CLICAP 2018: Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas; 2018

El objetivo del presente trabajo fue determinar las propiedades de sorción de agua de harinas de maíz y de quínoa modelando las isotermas de sorción y relacionarlas con las diferentes poblaciones de agua de distinta movilidad molecular. Para tal fin se determinaron por el método isopiéstico las isotermas de sorción de agua de muestras de harinas de maíz y de quínoa y su mezcla (80:20) en el rango de actividades de agua (aw) entre 0,16 y 0,85 a 25 ºC. Las mismas se modelaron por las ecuaciones de Guggenheim-Anderson-de Boer (GAB) y D?Arcy-Watt (GDW). Además, se analizó la movilidad de agua por resonancia magnética nuclear de protones resuelta en el tiempo (1H-RMN) utilizando la secuencia de pulsos de Hahn. Estos resultados se analizaron mediante el software UpenWin, a fin de determinar la distribución de las poblaciones de protones con diferentes tiempos de relajación. Los parámetros de los modelos utilizados demuestran que la harina de quínoa contiene un valor de contenido de agua de monocapa (GAB) y/o concentración de sitios activos superficiales primarios (GDW) menor que las demás muestras analizadas, de 7,5 y 6,1% (b.s.), respectivamente. Del mismo modo 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 aw. Es importante destacar que la harina de quínoa presenta un valor de w cercano a 2 (GDW), lo que indica la unión de más de una molécula de agua por sitio primario en la multicapa. Estos resultados coinciden con los hallados por 1H-RMN. Pudo observarse una única población de protones de baja movilidad, a aw < 0,26, correspondiente a la fracción con fuerte interacción con los sólidos y dos poblaciones a aw más altas correspondientes a fracciones de agua con mayor movilidad. La segunda población surge a valores de humedad mayores a los de monocapa (GAB o GDW). Las intensidades de los picos de las poblaciones de agua fueron menores para la harina de quínoa, indicando una menor cantidad de moléculas de agua para el mismo valor de aw, comparado con maíz. Por su parte, la mezcla de harinas presentó un comportamiento intermedio, aunque con mayor similitud al de la harina de maíz, que es el componente principal. La intensidad del pico relacionado a la segunda población (más móvil) aumentó gradualmente al aumentar el contenido de agua, indicando cantidad creciente de moléculas de agua de mayor movilidad. Fue posible relacionar la distribución de poblaciones de agua obtenidas a partir de las curvas de decaimiento de 1H-RMN con la información obtenida del modelado de las isotermas de sorción. Las harinas de maíz y quínoa presentaron diferentes características de sorción de agua y la mezcla se pareció más a la harina de maíz, su componente mayoritario. El estudio de estas propiedades resulta de interés para la formulación de alimentos extrudados o laminados ya que afectan la respuesta al proceso industrial, determinando la calidad y estabilidad del producto final.