Papel del agua en la gelatinización del almidón de maíz: estudio por calorimetría diferencial de barrido

Role of water in maize starch gelatinization: an study by Differential Scanning Calorimetry

El comportamiento térmico del almidón de maíz (Sigma Aldrich) se estudió a través de calorimetría diferencial de barrido (DSC). El pico endotérmico observado en el perfil DSC se asocia al proceso de transición de gelatinización del almidón. La fase inicial del proceso y el rango en el que éste ocurre, está gobernada principalmente por la concentración del almidón en solución. En esta investigación se demuestra que los parámetros relacionados con el método de observación, en un análisis de DSC influyen al momento de determinar la gelatinización del almidón de maíz. De esta forma, la temperatura del pico de transición, la entalpía de gelatinización y el intervalo de temperatura de gelatinización son los parámetros en estudio cuando se varía la humedad de la muestra y velocidad de calentamiento con un tamaño de grano homogéneo. Para los análisis, se tomaron valores de humedad de 60, 65, 70, 75 y 80 % (p/p), para una velocidad de calentamiento de 2, 5 y 10°C/min. De igual modo, para un valor fijo de humedad (80 %), se utilizó una velocidad de calentamiento de 2, 5, 7, 10 y 15°C/min. Los resultados indican que la cantidad de agua influye significativamente sobre la entalpía de gelatinización del proceso, pero la temperatura del pico Tp de la endoterma se mantiene constante. El valor de la entalpía disminuye a medida que la cantidad de agua aumenta. Las variaciones también son dependientes de la rapidez con que se efectúa la transformación. Los análisis permitieron corroborar, que esta transición en el almidón es dependiente de factores extrínsecos durante el proceso. Este conocimiento sobre la gelatinización del almidón es útil para optimizar procesos industriales derivados de éste.

1 INTRODUCCIÓN

El almidón es un polímero cuya estructura molecular se basa en la unión de moléculas de glucosa que están unidas entre ellas mediante enlaces α-D-(1-4) y/o α-D-(1-6), que forman sus dos macromoléculas principales: la amilosa, polímero lineal con grado de polimerización de 100 a 1000 unidades de glucosa y la amilopectina, un polímero ramificado con grado de polimerización de aproximadamente 40.000 unidades de glucosa. El almidón es único entre los carbohidratos que ocurren en la naturaleza en forma de gránulos constituidos por regiones amorfas y semicristalinas. Es reconocida la gran importancia que tiene la organización física de estos gránulos en su funcionalidad y por tanto en el comportamiento de los productos alimenticios con formulaciones ricas en almidón [1].

Por su tamaño y complejidad, el gránulo de almidón crudo no es digerible por el organismo humano debido a su estructura semicristalina, por lo cual se deben utilizar procesos calor–humedad para transformarlo.