Propiedades fisicoquímicas de almidones de papas andinas, ocas y porotos de descarte para su utilización en sistemas alimentarios y no alimentarios

CALLIOPE SONIA; GALLARDO MARISA; LOBO MANUEL

San Salvador de Jujuy

Jornada; IV Jornadas Interdisciplinarias sobre Tecnologías y Desarrollo Social; 2023

CIITED

El almidón es muy utilizado en una amplia gama de industrias. Anualmente se extraen 60 millones de toneladas de almidones, de los cuales el 60% se utiliza en la industria alimentaria como ingrediente en productos procesados y el 40% restante se utiliza en productos farmacéuticos, cosméticos, fertilizantes, revestimientos, embalajes, textiles, bioplásticos, materiales de construcción, entre otras aplicaciones.Los almidones varían significativamente en propiedades fisicoquímicas, funcionales y estructurales, entre y dentro de las especies botánicas. Entre los almidones, el de papa se caracteriza por una alta claridad y sabor neutro. Debido a su tamaño de granulo, pureza, longitudes de cadena de amilosa y amilopectina y a la capacidad de formar geles viscoelásticos, el almidón de papa se considera importante y único. Otro tipo de almidón, no convencional, de especies de plantas subutilizadas por explorar es el de oca ya que pueden tener propiedades especiales. Dentro del sector de leguminosas, en la provincia de Jujuy, la actividad agroindustrial genera descartes de porotos con magulladuras, malformaciones, rotos. Se emplea como alimento para animales o fertilizantes, despreciando su potencial como fuente alternativa de almidones. Por ello este trabajo tuvo como objetivo utilizar residuos y desperdicios de papas, ocas y porotos andinos, generados de las ventas, conservación y transporte, para la extracción de almidones y su caracterización para conocer sus propiedades y sugerir aplicaciones en sistemas alimentarios y no alimentarios. Se trabajó con excedentes generados de la actividad agrícola de la Cooperativa Cauqueva y la planta de Tabacaleros de Jujuy que acopia y clasifica porotos. Para ello se extrajo almidones de papas andinas, variedades Moradita(M), Santa María (SM) y Colorada(C). Una variedad de oca amarilla y la variedad Alubia de poroto. Se caracterizaron mediante propiedades de rendimiento, pureza, relación amilosa/amilopectina, claridad/opacidad, poder de hinchamiento (PH), índice de absorción de agua (IAA) e índice de solubilidad en agua(ISA).Los resultados en rendimiento para las papas C, M y SM fueron de 23, 14 y 12% respectivamente, para la oca 13% y para el poroto 50%. Estas diferencias en las tasas de extracción, se debe a las variedades en estudios, a las condiciones climatológicas y de manejo en las que se desarrollan. La composición química indica la pureza del almidón, y su consideración es importante para evaluar las propiedades funcionales, fisicoquímicas y de digestibilidad del almidón. Los contenidos de nitrógeno total en los almidones de papa estuvieron en el rango de 0,11 al 0,14% siendo la mínima para la variedad M y el máximo para la variedad SM, mientras que para oca y poroto fue del 0,17 %. El contenido de cenizas en las papas estuvo en el rango de 0,45-0,47%; en oca y poroto fue de 0,60%. Según el Código Alimentario Argentino(CAA), estos valores se encuentran, para el caso de la papa, dentro de los rangos normales mientras que para la oca y poroto los valores superaron lo establecido por la legislación. Cabe recordar que el CAA establece como límite máximo de nitrógeno total 0,15% y cenizas 0,5%.El contenido de amilosa de los almidones de papa, fueron mayores para C y M con un 28% y menor para SM con un 19%, mientras que para los almidones de oca 23% y para el poroto 28%. El contenido de amilosa se relaciona con la capacidad de formar geles, mientras mayor sea el contenido, mayor será la firmeza del gel, por lo que esta característica convierte a los almidones de papa y poroto como excelente materia prima formadora de geles resistentes.El aumento de la temperatura produce un incremento gradual en la solubilidad y en el PH para cada uno de los almidones evaluados, ya que el incremento de la temperatura produce una pérdida paulatina del orden molecular del almidón y tiene lugar un incremento de la energía cinética del sistema, facilitando el ingreso de las moléculas de agua al interior del gránulo, observando un mayor ISA y PH para la oca con 4,45% y 4,32% respectivamente, seguido del poroto con ISA del 1,67% y PH de 3,56%, finalmente la papa con ISA de 0,25 %; 0,96 %; 1,48 % y PH de 3,18 %; 3,68 % y 4,32 % para C, SM y M respectivamente. La absorción de agua es una combinación de efectos como: I) las altas temperaturas incrementan el grado de hinchamiento del gránulo al provocar la ruptura de enlaces intragranulares; II) aparecen cargas negativas sobre las moléculas de almidón debido a la ionización de los grupos hidroxilos, generando un fenómeno de repulsión que facilita la entrada de agua en el interior de los gránulos, con un subsiguiente incremento en su tamaño y volumen. Los valores de IAA fueron superiores en el gránulo de oca con 5,85 (g sedimento/g almidón), seguido del poroto con 3,50 (g sedimento/g almidón), finalmente en las papas se determinaron 3,17; 3,66 y 4,27 (g sedimento/g almidón) para C, SM y M, respectivamente.En la claridad de los geles almacenados a 4 °C de temperatura, también se observaron diferencias debido a que las bajas temperaturas incrementan la retrogradación del almidón. Este fenómeno es determinado por la retrogradación de la amilosa y por la recristalización de la amilopectina, una vez ocurrida la gelatinización, en la fase de enfriamiento. La amilosa es la responsable de una agregación a gran velocidad, lo que disminuye la claridad de los geles. En este estudio se observó que los geles de poroto presentaron la menor claridad seguido de la oca y el almidón de papa C, lo que se correlaciona con el contenido de amilosa presente. Para concluir, los excedentes de las cooperativas representan una buena fuente de obtención de almidón, con buenas propiedades químicas y alto contenido de amilosa. El estudio de las propiedades funcionales reveló que los almidones de papa y poroto podrían aprovecharse en la industria alimentaria pastelera debido a la firmeza del gel y los de oca debido a la claridad y alto poder de hinchamiento en alimentos como mermeladas, gelatinas y en confitería en general. Asimismo, podrían emplearse en la industria cosmética y como agentes encapsulantes de sabor, esencias y colorantes.