Obtención de almidón acetilado de plátano con alto grado de
Contents
1. 39 419 429 Bello Perez L A Pano de Leon Y Agama Acevedo E y Paredes Lopez O 1998 Isolation and partial characterization of amaranth and banana starches Starch Staerke 50 409 413 Bello Perez L A Agama Acevedo E S yago Ayerdi S G Moreno Damian E y Figueroa J D C 2000 Some structural physicochemical and functional studies of banana starches isolated from two varieties growing in Guerrero M xico Starch Staerke 52 68 73 Champion J 1978 El Pl tano T cnicas Agr colas y Producciones Tropicales Ed Blume Barcelona Espa a Chen Z Huang J Suurs P Schols H A Voragen A G J 2005 Granule size affects the acetyl substitution on amylopectin populations in potato and sweet potato starches Carbohydrate Polymers 62 333 337 De Graaf R A Broekroelofs G A Janssen L P B M y Beenackers A A C M 1995 The kinetics of the acetylation of gelatinised potato starch Carbohydrate Polymers 28 137 144 Flores Gorosquera E Garc a Su rez F Flores Huicochea E N ez Santiago M C Gonz lez Soto R A y Bello P rez L A 2004 Rendimiento del proceso de extracci n de almid n a partir de frutos de pl tano Musa paradisiaca Estudio en planta piloto Acta Cient fica Venezolana 55 86 90 Fox E Shotton K y Urlich C 1995 Sigma Stat Manual de Usuario Versi n 2 1 para Windows 95 NT y 3 1 Ed Sandel Co USA pp 36 40 Khalil M I Hashem A and Hebeish A 1995 Preparation and chara2. 59 443 458 XXV Aniversario de la Carrera de Ingenier a en Alimentos 568 en el Instituto de Ciencias Agr colas Universidad de Guanajuato
3. approximately 50 The differences between both starches during the acetylation process might be due to the chemical composition granule size amylose content crystalline arrangement and amylopectin structure Introducci n El almid n se sintetiza en plantas como polisac rido de almacenamiento se obtiene de diferentes fuentes principalmente cereales leguminosas tub rculos y en recientes investigaciones de frutos que a n no llegan a la maduraci n Una de las fuentes m s utilizadas para la obtenci n de almid n es el ma z ya que este cereal presenta un alto contenido de este polisac rido debido a la amplia utilizaci n el ma z y al d ficit de este grano en nuestro pa s en la actualidad se buscan fuentes alternativas para la obtenci n de almid n Zhang et al 2005 se alan a diferentes especies de pl tano como una buena materia prima para la obtenci n de harina o almid n ya que ste polisac rido es el principal componente del pl tano antes de llegar a su maduraci n del 70 80 en base seca similar al contenido de almid n en ma z y papa que en la actualidad son las fuentes m s utilizadas para la obtenci n de este polisac rido Champion 1978 XXV Aniversario de la Carrera de Ingenier a en Alimentos 562 en el Instituto de Ciencias Agr colas Universidad de Guanajuato IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS ICA El almid n en estado nativo es ampliamente ut
4. de acetilaci n Wuzburg 1964 Posteriormente se determin el GS en el almid n acetilado que equivale al n mero promedio de grupos OH que se reemplazaron por grupos CHz C 0 en la UAG y se calcula con la siguiente f rmula GS __ 162 x Acetil 4300 42x Acetil donde 162 Peso molecular de la UAG 4300 100 x peso molecular del grupo CH3 C 0 42 Peso molecular del grupo CHz C 0 1 XXV Aniversario de la Carrera de Ingenier a en Alimentos 564 en el Instituto de Ciencias Agr colas Universidad de Guanajuato IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS CA Con los gramos de anh drido ac tico utilizados por cada 100 g de almid n en la reacci n se calcul el porcentaje de acetilo te rico de Acetilo te rico g anh drido 0 4215 x100 100 g de muestra 0 4215 donde 0 4215 peso molecular del grupo CH C 0 43 peso molecular del anh drido ac tico 102 La eficiencia de la reacci n se determin mediante la siguiente expresi n Fficiencia Acetilo real x100 Acetilo te rico An lisis estad stico Se realiz un an lisis de comparaci n de medias aplicando la prueba de t de student con un nivel de significancia del 95 a 0 05 en el programa estad stico Sigma stat Fox y col 1995 en caso de haber diferencias significativas entre las medias se aplic un m todo de comparaci n m ltiple de Tukey al mismo nivel de significancia W
5. IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS ICA Obtenci n de almid n acetilado de pl tano con alto grado de sustituci n Denisse Guerra Della Valle Mayra Rivas Gonz lez Rosal a Am rica Gonz lez Soto Javier Solorza Feria y Lu s Arturo Bello P rez Centro de Desarrollo de Productos Bi ticos CeProBi IPN Carr Yautepec Jojutla Km 8 5 Col San Isidro C P 62730 Yautepec Mor M x Fax 735 3 94 18 96 Email labellop ipn mx Resumen Se obtuvieron almidones acetilados de pl tano y ma z con alto grado de sustituci n GS haciendo reaccionar el almid n con anh drido ac tico y NaOH como catalizador Los valores de grupos acetilos para ma z fue de 44 9 y para pl tano de 41 1 lo cual equivale a un GS de 3 y 2 6 respectivamente En la eficiencia de la reacci n de acetilaci n se obtuvieron valores cercanos al 50 La diferencia encontrada en la acetilaci n de ambos almidones pudiera estar relacionado con la composici n qu mica el tama o del gr nulo el contenido de amilosa el arreglo cristalino y la estructura de la amilopectina Abstract Acetylated starches with high degree of substitution DS from banana and maize were obtained by reacting with acetic anhydride and NaOH as the catalyst The acetyl groups values for maize starch was 44 9 and for banana starch 41 1 this is equivalent to DS of 3 and 2 6 respectively Reaction efficiency RE value in both starches was
6. alpole y col 1991 Resultados y discusi n Tabla 1 An lisis qu mico proximal de los almidones nativos de ma z y pl tano Humedad L pidos Cenizas Prote na Ma z 9 8 0 05 0 19 0 03 0 12 0 14 0 35 1 0 04 Pl tano 5 45 0 2 0 18t 0 06 0 31 0 03 1 69 0 12 a Media de 3 repeticiones desviaci n est ndar en base seca b N x 6 25 Valores con letras may sculas iguales en la misma columna no presentan diferencias significativas P lt 0 05 En la extracci n del almid n se obtuvo un rendimiento del 59 15 con 83 10 de pureza estos valores son menores a los obtenidos por Bello P rez et al 1998 y Whistler 1998 esto se atribuye al estado de madurez del fruto al realizar la obtenci n del almid n En el an lisis qu mico proximal de las muestras se observan diferencias significativas principalmente en el contenido de prote nas y cenizas de los almidones XXV Aniversario de la Carrera de Ingenier a en Alimentos 565 en el Instituto de Ciencias Agr colas Universidad de Guanajuato FORO DE CIENCIA Y TECNOLOG A DE ALIMENTOS IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V o ICA Tabla 1 estas diferencias se deben a la fuente del almid n ya que debido a su composici n inicial y al tipo de extracci n se espera que stas existan La eficiencia de la reacci n de acetilaci n para almid n de ma z fue de 57 y 52 para almid n de pl tano figura 1 Estos datos son similares a los q
7. cterization of starch acetate Starch 47 394 398 Mark A M y Mehltretter C L 1972 Facile preparation of starch triacetates Starch Staerke 24 73 76 Millan Testa C E M ndez Montealvo M G Ottenhof M A Farhat I A y Bello P rez L A 2005 Determination of the molecular and structural characteristics of Okenia Mango and Banana starches J Agric Food Chem 53 495 501 Saartrat S Puttanlek C Rungsardthong V y Uttapap D 2005 Paste and gel properties of low substituted acetylated canna starches Carbohydrate Polymers 61 211 221 Walpole E R Myes H R and Myes L S 1991 Probabilidad y Estad stica para Ingenieros Ed Prentice Hall Hispanoamericana S A Mexico pp 688 699 Whistler R L 1998 Banana starch production US Patent 5797985 2 p XXV Aniversario de la Carrera de Ingenier a en Alimentos 567 en el Instituto de Ciencias Agr colas Universidad de Guanajuato IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS ERA Wurzburg O B 1964 Acetylation In Methods in Carbohydrate Chemistry Whistler Smith and Wolfrom Eds Academic Press USA Vol IV pp 240 Xu Y Miladinov V y Hanna M A 2004 Synthesis and characterization of starch acetates with high substitution Cereal Chemistry 81 735 740 Zhang P Whistler R L BeMiller J N Hamaker B R 2005 Banana starch production physicochemical properties and digestibility review Carbohydrate Polymers
8. ilizado en el sector industrial como excipiente en tabletas agente de relleno floculante y adhesivo como materia prima presenta buenas propiedades funcionales sin embargo los almidones nativos no resisten los esfuerzos de corte temperatura y pH s extremos lo que puede solucionarse modificando el almid n El tipo m s com n de modificaci n del almid n es el tratamiento con peque as cantidades de reactivos qu micos debido a su alta eficiencia y a que brinda la posibilidad de controlar par metros que influyen en las propiedades del material Una de las modificaciones qu micas de mayor utilizaci n es la acetilaci n debido a que aumenta la estabilidad de las pastas que se forman con el almid n acetilado Los almidones acetilados con bajo GS son com nmente utilizados en la industria de alimentos ya que les imparte consistencia textura y estabilidad y los almidones con alto GS han sido utilizados como termopl sticos sustitutos de acetato de celulosa de Graaf et al 1995 Xu et al 2004 Saartrat et al 2005 El objetivo de este trabajo fue obtener almid n de pl tano Musa paradisiaca L modificado por acetilaci n con alto grado de sustituci n y comparar los rendimientos obtenidos con el almid n de ma z Zea mays acetilado con alto grado de sustituci n Materiales y M todos Se utiliz almid n de ma z comercial donado por Corn Products International y el almid n de pl tano Musa paradisiaca L se aisl a nivel pla
9. nta piloto siguiendo la metodolog a propuesta por Flores Gorosquera et al 2004 utilizando pl tanos en estado verde fisiol gico adquiridos en la central de abastos de Cuautla Morelos M xico An lisis Qu mico Proximal En los almidones nativos se evalu el porcentaje de humedad 44 16 prote nas 46 13 cenizas 08 01 y l pidos 30 25 seg n la metodolog a de la Asociaci n Americana de Qu mica de Cereales AACC 2000 Acetilaci n del almid n La modificaci n por acetilaci n de los almidones se realiz siguiendo la metodolog a de Mark y Mehltretter 1972 con algunas modificaciones el almid n de ambas fuentes se mezcla con 120 mL de anh drido ac tico Reasol M dentro de un matraz de reacci n con 2 bocas agitando a 200 rpm con un mezclador Ika Werke Cincinnati Oh despu s de homogenizar por 5 min se a adieron 0 15 g de NaOH al 50 por gramo de almid n La temperatura se increment a 123 C aproximadamente en 15 min al llegar a esta XXV Aniversario de la Carrera de Ingenier a en Alimentos 563 en el Instituto de Ciencias Agr colas Universidad de Guanajuato IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS ICA temperatura se contabiliz el tiempo de reacci n 5 h Al finalizar el tiempo establecido se retira la reacci n del calor para disminuir la temperatura a 70 C y el almid n se recuper mediante la suspensi n del almid n en 100 mL de alc
10. ohol et lico 96 se centrifug lavando el residuo con alcohol y posteriormente con agua hasta eliminar el anh drido Despu s de los lavados la pasta de almid n que se obtuvo se sec en la estufa a una temperatura de 50 C durante 24 h Determinaci n del de grupos acetilos CHz C 0 Wuzburg 1964 La medida del contenido de acetilo se basa en la titulaci n de los residuos acetilo despu s de someter la muestra a un tratamiento alcalino Se pes 1 g de almid n acetilado base seca en un matraz Erlenmeyer de 250 mL Se a adieron 50 mL de soluci n de etanol al 75 tapando ligeramente el frasco se coloc en ba o de agua a 50 C con agitaci n por 30 min Se dej enfriar y se le adicionaron 40 mL de KOH 0 5 N y unas gotas de fenolftale na mientras se agitaba Se tap el frasco y se dej por 72 h con agitaci n eventual Transcurridas las 72 h la muestra saponificada se titul con HCI 0 5 N usando fenolftale na como indicador se dej reposar por 2 h luego de lo cual se titul el lcali adicional que pudo haber lixiviado de la muestra El mismo procedimiento se realiz en el almid n nativo para utilizarlo como referencia El porcentaje de grupos CHz C 0 se calcul con la siguiente f rmula de Acetilo mL blanco mL de muestra x N del HCI x 0 043 x 100 g de muestra base seca donde 0 043 miliequivalentes del grupo CH C 0 Determinaci n del grado de sustituci n GS y de la eficiencia E de la reacci n
11. pel importante en la acetilaci n de los almidones ya que el anh drido ac tico comienza a reaccionar por la parte externa del granulo introduciendo los grupos acetilos principalmente en la amilopectina y ya que se ha reportado que el almid n de pl tano XXV Aniversario de la Carrera de Ingenier a en Alimentos 566 en el Instituto de Ciencias Agr colas Universidad de Guanajuato IX CONGRESO DE CIENCIA DE LOS ALIMENTOS y V FORO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS CA tiene menor cantidad de amilopectina Bello P rez et al 2000 Agama Acevedo et al 2005 Millan Testa et al 2005 este podr a ser uno de los motivos por el cual el almid n de ma z tenga un GS mayor que el almid n de pl tano en las mismas condiciones de modificaci n Los valores obtenidos de de Acetilos y GS muestran que el almid n de ma z se acetila en mayor proporci n que el almid n de pl tano y que para llegar a un GS m ximo en almid n de pl tano se requiere de mayor tiempo de reacci n o una mayor concentraci n de anh drido ac tico debido a las diferencias que existen entre ambos almidones Bibliograf a AACC 2000 Approved Methods of the American Association of Cereal Chemist 10th ed St Paul MN American Association of Cereal Chemists Vol 11 Agama Acevedo E Ottenhof M A Farhat I A Paredes L pez O Ort z Cereceres J y Bello P rez L A 2005 Aislamiento y caracterizaci n del almid n de ma ces pigmentados Agrociencia
12. ue obtuvieron Xu et al 2004 a la mismas condiciones de reacci n OMa z m Pl tano 3 0 2 6 GS Acetilos Efieciencia Figura 1 Par metros resultantes de la acetilaci n de almid n de ma z y pl tano El porcentaje de grupos acetilos que se obtuvo fue de 44 9 en almid n de ma z y 41 1 en almid n de pl tano sto equivale a grados de sustituci n GS de 3 y 2 6 respectivamente Los valores obtenidos para el almid n de ma z son similares a los reportados por otros autores Mark y Mehltretter 1972 Khalil et al 1995 Xu et al 2004 sin embargo en el caso del almid n de pl tano no se lleg al GS m ximo esto se puede atribuir a diferentes factores como la pureza del almid n ya que durante el proceso de obtenci n del almid n nativo de pl tano quedan residuos de algunas impurezas Flores Gorosquera et al 2004 que pueden impedir la difusi n y adsorci n de los grupos acetilos en la mol cula de almid n Xu et al 2004 Existen otros factores como el tama o del gr nulo en el caso del almid n de pl tano es ovalado y a largado de 8 50 um Bello P rez et al 2000 y Millan Testa et al 2005 a diferencia del granulo de almid n de ma z que es esf rico y de 3 20 um ya que seg n lo reportado por Chen et al 2005 a mayor tama o del granulo se disminuye el GS del almid n acetilado y se ala que tanto el contenido de amilosa amilopectina como la estructura y la cristalinidad del almid n juegan un pa
Download Pdf Manuals
Related Search