Microwave and ultrasound activation effect on cationization of corn and potato starches

Efecto de la irradiación asistida por microondas y ultrasonido sobre la cationización de los almidones de maíz y papa

El objetivo de este estudio fue identificar y comparar el efecto de la irradiación por ultrasonido (US) y microondas (MW) en la reacción de síntesis asistida para obtener derivados catiónicos de la fécula de maíz y de la patata, con el agente catiónico (3-cloro-2-hidroxipropil)-cloruro de trimetilamonio en solución y en condiciones de disolvente limitado, conocido como proceso de pasta. Los derivados del almidón se caracterizaron mediante técnicas como la espectroscopia infrarroja transformada de Fourier, el análisis termogravimétrico, la calorimetría diferencial de barrido, la microscopia electrónica de barrido y la microscopia de fuerza atómica. La aplicación de la irradiación tanto (MW) como (US) como fuentes de energía permitió acortar el tiempo de eterificación a minutos, en comparación con las 18 horas de calentamiento tradicional que se habían notificado anteriormente. Los resultados muestran el alto potencial de las fuentes de energía alternativas para innovar y aumentar la eficiencia de un proceso tecnológico de derivatización del almidón.

INTRODUCCIÓN

Se ha informado ampliamente de que el calentamiento por microondas (MW) hace que las reacciones se produzcan más rápidamente que en condiciones térmicas convencionales y limita la aparición de reacciones secundarias más lentas [1, 2], por lo que se suelen obtener mayores rendimientos. Los resultados del estudio realizado por Jyothi et al. [3, 4] indican que la succinilación del almidón puede lograrse en tiempos de reacción más cortos, que la activación por microondas desarrolló usos más nuevos y versátiles para el almidón de yuca. Mediante el calentamiento por microondas se describió un método rápido en la acetilación del almidón de yuca y las propiedades fisicoquímicas del producto obtenido [5]. La acetilación del almidón de yuca modificó el movimiento molecular del almidón, lo que provocó una disminución de la temperatura de transición vítrea.

Como se ha publicado recientemente, se preparó almidón de patata zincado en una reacción asistida por microondas en estado sólido [6]. Las reacciones fueron más rápidas que las que se produjeron por calentamiento convectivo. Se sintetizaron una serie de derivados catiónicos del almidón mediante el injerto de una fracción catiónica, como el cloruro de glicidil octil dimetilamonio (GODAC), el cloruro de glicidil dodecil dimetilamonio (GDDAC) y el cloruro de glicidil tetradecil dimetilamonio (GTDAC), en la columna vertebral del almidón, utilizando NaOH como catalizador [7].