Modificación física de almidón de mandioca inducida por ultrasonido

Abstract

El objetivo del trabajo fue modificar físicamente almidón de mandioca con ultrasonido y estudiar su influencia sobre las propiedades estructurales y funcionales del polímero. Suspensiones al 5% p/v se trataron con ultrasonido durante 5, 10 y 20 min a 40% de amplitud y 750 W. El tratamiento se realizó a temperatura ambiente y en un baño con hielo. Observaciones al microscopio óptico evidenciaron un mayor hinchamiento de los gránulos luego del ultrasonido independientemente de la temperatura de tratamiento. Por SEM se observó que el ultrasonido indujo un daño físico superficial de los gránulos. El tratamiento afectó la distribución de tamaños, siendo los gránulos más pequeños los más susceptibles. Por DSC no se observaron diferencias significativas en la temperatura y la entalpía de gelatinización de las muestras tratadas respecto al control, excepto para las muestras tratadas durante 20 min. Cambios observados en la región 1075-1020 cm-1 de los espectros FTIR indicaron que el tratamiento modificó la cristalinidad de los almidones, resultados corroborados por difracción de rayos X. Las pastas presentaron un comportamiento pseudoplástico tixotrópico ajustando satisfactoriamente los datos experimentales con el modelo de Ostwald de Waele. Los espectros dinámicos mostraron las características viscoelásticas del sistema. La modificación física favoreció la retrogradación de las pastas. Esta tecnología simple y eco-compatible permitió inducir cambios estructurales en el almidón.

The aim of this work was to physically modify cassava starch by ultrasound treatment and to study their influence on the structural and functional properties of the polymer. Starch suspensions (5%) were sonicated for 5, 10 and 20 min at 40% amplitude and 750 W. The treatment was performed at room temperature and with an ice bath. Observations by light microscopy showed a greater swelling of the granules after treatment. The ultrasound induced a surface physical damage of the granules as was observed by SEM. The treatment affected the size distribution being the most susceptible the smaller granules. Except for samples treated during 20 min, no significant differences in the temperature and gelatinization enthalpy of treated samples respect to the control were observed by DSC. Changes evidenced in the 1075-1020 cm-1 FTIR spectra region indicated that treatment modified the crystallinity of starches, results confirmed by X-ray diffraction. The pastes showed pseudoplastic and thixotropic behavior; fitting successfully the experimental data with the model Ostwald de Waele. Dynamic spectra showed the viscoelastic properties of the system. Physical modification favored the pastes retrogradation. This simple and eco-friendly technology enabled induce structural changes of starch.