Aislamiento de almidones de fuentes no convencionales de la región del NEA para la obtención de películas comestibles

Abstract

El almidón es un biopolímero que se obtiene principalmente de materias primas convencionales como maíz, papa y yuca. Sin embargo, se lo puede encontrar en otras fuentes no convencionales y subutilizadas como raíces, tubérculos, frutos, y semillas, entre otros. El objetivo del presente trabajo fue aislar almidón de: kernel de mango (AM), grano de sorgo colorado (AS) y pulpa de batata (AB) para su caracterización y posterior uso en la elaboración de películas comestibles. Se llevó a cabo el acondicionamiento de la materia prima para la extracción: lavado, secado por convección y reducción de tamaño. Los polvos se suspendieron en agua (1:3) con agitación continua y posterior filtrado, el cual se decantó durante 2 h a 4°C. El almidón obtenido se lavó con agua destilada, se centrifugó sucesivas veces y se secó en un horno con convección. El rendimiento de extracción se calculó en base al peso seco del polvo, obteniendo 25% (AM), 21% (AS) y 20% (AB). Los rangos de composición proximal (%) obtenidos fueron: proteínas entre 3,7 (AB) y 8,3 (AM); grasa 1,3 (AB) y 3,9 (AM); fibra 3,1 (AB y AS) y 6,8 (AM). La distribución de tamaño de partícula (𝜇m) estuvo entre 10,74 (d(0.1)) y 48,90 (d(0.9)) para AS; 8,56 y 89,30 para AM; y 8,88 y 42,60 para AB. El contenido de amilosa (%) fue de 38,9±0,7, 32,3±0,4 y 27±2 para AS, AM y AB respectivamente. Para determinar el color se analizaron los parámetros CIELab en donde AB fue el más luminoso (L*=82,12±0,47), AM obtuvo mayor componente amarillo (b*= 15,75±0,04) y AS mayor componente roja (a*= 5,75±0,01). En cuanto a las propiedades de pasting, el pico de mayor viscosidad se observó para AM (412±2 cP), posiblemente vinculado al mayor tamaño de los gránulos y capacidad de hinchamiento. La viscosidad final más alta se observó para AB (635±12 cP), lo cual podría estar relacionado con el mayor contenido de amilopectina. Se obtuvieron películas flexibles (P) por el método de casting utilizando una proporción de: 4,2% almidón, 1% glicerol y 94,8% agua, con espesores (mm) promedios de 0,115±0,006 (PAS), 0,142±0,009 (PAB) y 0,102±0,006 (PAM). En cuanto a las propiedades mecánicas, la deformación a la ruptura fue mayor para PAS (0,1014±0,035) en comparación con PAM (0,050±0,001) y PAB (0,081±0,011) mientras que, el esfuerzo a la ruptura fue similar para todos los sistemas con un valor promedio de 13,5±1,2 MPa. El módulo de Young (MPa) fue de 239±40 (PAB), 275±17 (PAS) y 346±39 (PAM). La permeabilidad al vapor de agua (WVP, g/Pa m s) fue de 1,02E-09 (PAS), 2,04E-10 (PAM) y 2,51E-10 (PAB). Los parámetros CIELab para las películas conservaron la misma tendencia que los almidones correspondientes, PAB (L*=88,2±0,1), PAM (b*=15±1) y PAS (a*=3,1±0,4). Se puede concluir que los almidones estudiados mostraron muy buena capacidad espesante y filmógena. Todas las películas obtenidas presentaron propiedades mecánicas adecuadas, mientras que PAB Y PAM tuvieron mejor propiedad de barrera. Estas características resultan promisorias para la producción de materiales alternativos biodegradables de aplicación en el empaquetamiento de alimentos.