Resumen

La irradiación con ultrasonidos de alta intensidad demostró ser un método eficaz para modificar la goma de tara generando productos de bajo peso molecular y mejor solubilidad en agua. Los objetivos de esta investigación fueron optimizar los parámetros para el tratamiento ultrasónico de alta intensidad con metodología de superficie de respuesta y mejorar la solubilidad de la goma de tara. Los resultados demostraron que después del tratamiento con ultrasonidos, la solubilidad de la goma de tara había aumentado (17,7%) como resultado de la reducción de la viscosidad intrínseca (70%). El peso molecular de la goma de tara no tratada fue de 1,89 x 106 Da y, después del tratamiento con ultrasonido, se redujo a 0,47 x 106 Da. Los análisis reológicos confirmaron la reducción del peso molecular de la goma de tara modificada y optimizada y el consiguiente aumento de la solubilidad. Este conocimiento proporciona una mejor comprensión de la tecnología de tratamiento por ultrasonido y aumenta las posibilidades de uso de la goma de tara en la industria alimentaria.

1. INTRODUCCIÓN

La goma de tara (TG), también llamada algarroba peruana, es un polímero que se obtiene moliendo el endospermo de las semillas del árbol Caesalpinia spinosa. Perú es el mayor productor de TG, con aproximadamente el 80% del cultivo total. El TG es un galactomanano con funcionalidad y estructura similares a las de las gomas guar y algarroba; sin embargo, las proporciones de manosa/galactosa difieren, y son 3/1 para el TG, 2/1 para la goma guar y 4/1 para la goma de algarroba[1]. Debido a sus propiedades funcionales similares, la TG se ha considerado una alternativa importante con la que aliviar la escasez de las dos fuentes comunes de galactomananos (goma guar y goma de algarrobo)[2], y presenta otras ventajas, como su fácil disponibilidad, no toxicidad, biocompatibilidad y biodegradabilidad[2]. Los galactomananos son polisacáridos hidrófilos neutros con pesos moleculares (Mw) aproximados de 1,0 × 106 g-mol-1, y contienen una cadena lineal de (1-4)-β-D-manopiranosas unidas a unidades de α-D-galactopiranosilo mediante (1-6) enlaces glucosídicos[3]. El galactomanano de TG tiene un elevado peso molecular y, al igual que otros polisacáridos, su estructura química, composición de monosacáridos, modos de enlace y estructuras ramificadas pueden comprometer las actividades biológicas del polisacárido[4]. Diversos estudios han informado de que los polisacáridos de alto peso molecular presentan una alta viscosidad y una baja solubilidad en agua, lo que podría reducir su actividad biológica y posiblemente limitar la aplicación de los polisacáridos[4-6]. Las soluciones acuosas de TG son neutras y muy viscosas[6]. Para disolver completamente los TG es necesario calentarlos, lo que puede considerarse una desventaja en términos económicos y prácticos.

En este contexto, los ultrasonidos de alta intensidad (HIUS) con frecuencias entre 20-100 kHz e intensidades superiores a 1 W/cm2 demostraron ser eficaces en la despolimerización y generación de productos de bajo peso molecular y mejor solubilidad en agua[7,8], y es una tecnología verde; no requiere ni produce productos químicos no deseados (es decir, no produce sustancias que puedan contaminar el producto final), lo que permite una aplicación más amplia en la industria farmacéutica, cosmética y alimentaria.

• Materias:Viscosidad Solubilidad Optimización de procesos
• Subjects:Viscosity Solubility Process optimization
• Palabras claves:Despolimerización; Galactomanano; Solubilidad; Sonicación; Viscosidad
• Keywords:Depolymerization; Galactomannan; Solubility; Sonication; Viscosity