obtención y caracterización de almidón resistente tipo iv en

CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DE ESTUDIOS
AVANZADOS DEL IPN
UNIDAD QUERÉTARO
“Obtención y Caracterización de Almidón Resistente Tipo
IV en Sistemas modelo de Almidón de Papa Mediante
Introducción de Ligaciones Cruzadas por Extrusión y su
Evaluación en la Preparación de Yogurt”
Yogurt”
Congreso Internacional de Químicos Farmacéuticos Biólogos
Carrera de Químico Farmacéuticos Biólogos de la
Universidad Autónoma de Nuevo león
Agosto de 2010
PRESENTA:
Dr. Fernando Martínez Bustos
ALMIDÓN
Principal hidrato de carbono de reserva energética
Metabolito principal de las plantas
Fuente de energía esencial para muchos organismos
2° macromolécula más abundante en la naturaleza
Cereales (maíz, trigo, arroz): 30 a 80 %
Leguminosas (frijol, chícharo, haba): 25 a 50 %
Tubérculos (papa, yuca): 60 a 90 %
Almidones de fuentes no tradicionales (jícama,
malanga, amaranto)
Induce cambios en las propiedades físicas de
muchos alimentos
IMPORTANCIA DEL ALMIDÓN
EL ALMIDÓN CONTRIBUYE DEL 50 AL 70% DE ENERGÍA EN LA DIETA HUMANA,
PROPORCIONANDO UNA FUENTE DIRECTA DE GLUCOSA, QUE ES UN SUBSTRATO ESENCIAL EN
EL CEREBRO Y LOS GLÓBULOS ROJOS PARA GENERAR ENERGÍA METABÓLICA.
EL ALMIDÓN ES TAMBIÉN UN MATERIAL INDUSTRIAL IMPORTANTE. APROXIMADAMENTE 60
MILLONES DE TONELADAS SE EXTRAEN ANUALMENTE POR TODO EL MUNDO DE VARIOS
CEREALES, TUBÉRCULOS Y DE RAÍCES, Y APROXIMADAMENTE EL 60% SE UTILIZA EN
ALIMENTOS Y EL 40% EN PRODUCTOS FARMACÉUTICOS Y PROPÓSITOS NO COMESTIBLES,
TALES COMO ENCAPSULANTES, FERTILIZANTES, PAPEL, CARTÓN, MATERIAL DE EMBALAJE,
PEGAMENTOS, TEXTILES, TELAS, PAÑALES, BIOPLÁSTICOS, MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN,
CEMENTO, Y PERFORACIÓN PETROLERA
APLICACIONES DEL ALMIDÓN
Excelente materia prima para modificar textura,
apariencia y consistencia de los alimentos
USOS INDUSTRIALES NONO-ALIMENTICIOS DEL ALMIDON
Adhesivo
Agroquímicos
Cosméticos
Producción de adhesivos
Aglutinante, encapsulador de pesticidas y de semillas
Talcos faciales
Detergente
Surfactantes, soportes, co-soportes, agentes
blanquedores y activadores de blanqueo
Alimentos
Modificador de viscosidad, agente de textura
Medicina
Perforación petrolera
Suplemento de plasma/ sustitutos, preservación de
órganos de trasplante, productos sanitarios
absorbentes
Modificador de viscosidad
Papel y tablas
Ligante y recubridor
Farmacéuticos
Encapsulante, Diluyente, ligante y encapsulador de
drogas
Plásticos
Purificación
Textil
Relleno biodegradable
Floculante
Recubridor, acabamiento e impresión, resistencia al
fuego
ALMIDÓN
Se presenta en forma de gránulo y está compuesto esencialmente (98-99%) por
polímeros de D-glucosa
Almidones normales 23-27% amilosa y el resto amilopectina
Almidones con alta amilosa o alta amilopectina
Amilopectina
Amilosa
Reactividad del almidón
Las moléculas de almidón poseen dos importantes grupos funcionales: los grupos –OH, susceptibles a reacciones de sustitución; y
las ligaciones C-O-C susceptibles al rompimiento de las cadenas. A través de reacciones con estos grupos pueden ser obtenidas
modificaciones en el almidón con diversas propiedades funcionales. Ligaciones cruzadas y puentes del tipo –OH que modifican la
estructura de la cadena, aumentando la viscosidad, reduciendo la retención de agua y aumentando la resistencia al esfuerzo
mecánico.
También existe la posibilidad de formación de puentes de hidrógeno por las interacciones intermoleculares que ocurren en la
amilosa. De los grupos C-OH presentes en cada 2do, 3ro y 6to átomo de carbono del residuo de glucosa en la amilosa, los que están
en la 2da y 6ta posición son más propensos a la formación de puentes de hidrógeno debido a que se localizan fuera de la hélice
ALMIDONES NATIVOS
• Presentan
limitaciones para uso en el sector
alimentario
1. Susceptibilidad al atrito
2. Susceptibilidad al ataque ácido
3. Poca estabilidad
4. Viscosidad inconsistente
ALMIDONES MODIFICADOS
Es el resultado de un tratamiento aplicado para cambiar o modificar una o
más de las propiedades físicas o químicas del almidón nativo del cual
proviene..
proviene
Ejemplos de almidones modificados y sus usos en alimentos
Almidón
Modificado
Tratamiento
Ventajas sobre
Almidón Nativo
Ejemplo de Uso en
Alimentos
Calor/Humedad
Soluble en Agua Fría
Rellenos para pays,
recubrimientos,
productos instantáneos
Acido
Baja viscosidad de pasta
caliente y alta viscosidad de
gel
Gomas y gelatinas
Oxidado
Hipoclorito
Mayor claridad y menor retrogradación
Espesante de salsas y
gelatinas
Hidroxi alquil éter
Oxido de
Propileno
Mayor claridad y estabilidad
Aderezos de ensalada
y rellenos para pays
Pregelatinizado
Hidrolizado
Esterificados
Acetilado
Monofosfatado
Succinatado
Mayor claridad, menor retrogradación y
Alimentos instantáneos
Anhídrido acético
formación
y congelados
de películas y fibras
Mayor estabilidad a ciclos de
Alimentos congelados
congelamiento/
Acido fosfórico
y fórmulas infantiles
descongelamiento
Estabilizante de
sabores en bebidas y
Anhídrido octenil
Capacidad emulsificante
aceites de ensaladas
succínico
y estabilizante
encapsulante de
ingredientes secados
por aspersión
Entrecruzados
di-almidón
fosfato
Oxicloruro de
fósforo
di-almidón
adipato
Modificado de Ellis y col. (1998).
Mayor estabilidad al calor,
pH y ciclos de
congelamiento/descongelamiento
Amplia gama de
alimentos enlatados y
congelados
REACCIONES DE MODIFICACIÓN QUÍMICA DE ALMIDÓN.
Adaptada de Tharanathan (2005).
CAMBIOS EN EL ALMIDÓN PRODUCIDOS POR TRATAMIENTOS HIDROTÉRMICOS
GELATINIZACIÓN
GELACIÓN
RETROGRADACIÓN
Origen del
almidón
Rango de
Temperatura de
Gelatinización °C
Papa
(Tubéculo)
56 – 66
Raíz (Raiz)
58 – 70
Maíz (Cereal)
62 – 72
Trigo (Cereal)
52 – 63
Arroz (Cereal)
61 – 77
Almidón resistente (AR).
El reconocimiento relativamente reciente de la digestión enzimática y adsorción
incompleta del almidón en el intestino delgado (Cummings y Englyst 1991;
Englyst y col. 1992), alcanzando el intestino grueso, donde este es fermentado en
un grado variable por la microflora (Asp, 1992), como un fenómeno normal ha
incrementado el interés en la fracción no digerible del almidón (Cummings y
Englyst 1991; Englyst y col. 1992).
Estos son llamados almidones "resistentes” y se definen como la suma de almidón y
los productos de degradación de todos los almidones no adsorbidos en el
intestino delgado de individuos sanos (Asp, 1992).
El AR se reconoce como un componente de hidratos de carbono no digeribles en los
seres humanos, donde se ha demostrado ser un laxante suave, fermentado casi
totalmente en el colon a ácidos grasos de cadena corta y que reduce el pH fecal y
los ácidos secundarios de la bilis. Los ácidos grasos de cadena corta producidos,
principalmente acetatos, propionatos y butiratos, estimulan el flujo sanguíneo
del colon y la absorción de fluidos y electrólitos. El butirato es un alimento
preferido para los colonocitos y, por otra parte, inhibe el desarrollo de las células
de cáncer (Topping y Clifton 2001).
Clasificación de los tipos de almidón resistente (AR), fuentes de alimentos y
factores que afectan su resistencia para la digestión en el colón (Nugent 2005)
Descripción
Fuente de alimentos
Resistencia minimizada
por:
Tipo de AR
AR1
Protegida físicamente
(Englyst y otros 1992; Erlingen y col. 1993),
Granos y semillas enteros o parcialmente
molidos, legumbres
Molienda, masticado
AR2
Gránulos
resistentes
sin
gelatinizar
con
cristalinidad tipo B, levemente hidrolizado por αamilasa. En los gránulos del almidón crudo, los
almidones están fuertemente empacados en un
patrón radial y son relativamente deshidratados.
Papas crudas, plátanos verdes,
legumbres, maíz alto en amilosa
Procesamiento
y
cocinado de alimentos
AR3
Almidón retrogradado representa la fracción del
almidón más resistente y es principalmente amilosa
retrogradada formada durante el enfriamiento del
almidón gelatinizado, el cual podría ser formado en
alimentos cocidos que son almacenados a baja o a
temperatura ambiente (Englyst y otros 1992;
Eerlingen y otros 1993). Diversos alimentos cocidos
mediante el uso de calor húmedo contienen algo de
AR3.
Galletas y papas enfriadas, pan, hojuelas de
maíz, alimentos con repetidos tratamientos de
calor húmedo
Condiciones
procesamiento
AR4
Eerlinge y Delcour
(1995) han agregado
recientemente una cuarta catego oría llamada AR4,
o tipo IV, el cual es resultado de la modificación
química que interfiere con la digestión de la enzima.
El AR4 es el AR donde nuevos enlaces químicos,
además de los enlaces ((1→4) y ((1→6), son
formados. Son incluidos en esta categoría los
almidones modificados obtenidos por varios tipos o
tratamientos químicos que interfieren con la
digestión de las enzimas.
Almidones modificados químicamente debido a la
formación de enlaces cruzados
Alimentos
en
los
cuales
modificados han sido utilizados
Menos susceptibilidad
a la digestibilidad in
vitro
algunas
almidones
de
BENEFICIOS DEL AR
En 1995, Goñi y col., resaltaron los beneficios del almidón resistente en la salud:
Disminución del contenido energético de la dieta,
El almidón tiene la ventaja de otorgar la sensación de saciedad al individúo. Esto hace que no se tenga apetito
después de la comida y se esté saciado durante más tiempo.
No modifica los hábitos intestinales
Disminución de triglicéridos y colesterol y su papel preventivo del cáncer de colon.
Los alimentos ricos en almidón producen glucosa muy lentamente, así no se acumulan grandes concentraciones de
glucosa en sangre y tampoco de insulina como respuesta a la glucosa. Esto puede beneficiar a los enfermos con alto
índice de glucemia. Sin embargo, todavía, es difícil afirmar categóricamente esta influencia positiva del almidón en
la glucemia.
Otros beneficios que puede otorgar al consumidor son el efecto prbiótico y simbiótico. Puede ayudar en la
prevención de enfermedades, al actuar como potenciador del crecimiento de probióticos
El AR no solo fortifica la fibra sino también imparte características especiales que no se obtienen en alimentos altos
en fibra.
Es un laxante suave, fermentado casi totalmente en el colon a ácidos grasos de cadena corta y que reduce el pH fecal
y los ácidos secundarios de la bilis.
El butirato es un alimento preferido para los colonocitos y, por otra parte, inhibe el desarrollo de las células de
cáncer. Son benéficos para todos los individuos, especialmente para personas con diabetes tipo II.
Útil en productos para celiacos y en productos para terapia de rehidratación oral.
Los ingredientes de RS tienen usos en muchos productos alimenticios tales como panes,
muffins, pastas, y cereales de desayuno, entre otros. Además, RS proporciona fibra dietética
y propiedades sensoriales que son aceptables y apetecible a los consumidores (Brown, 2004).
De acuerdo con Baixauli y col.(2008), los muffins complementados con el 20% de RS fueron
más suaves que los muffins del control.
Las evaluaciones sensoriales de los pudines de la leche conteniendo de 1 hasta el 4% de RS
indicaron que el grado de aceptabilidad total de los pudines de la leche que contenían el 4%
de RS fue 4.5 en una escala hedónica de 9 puntos.
La incorporación de el 1% de RS en pudines de leche dio lugar a un grado de aceptabilidad
total de 6.6 (Ares y otros, 2009) RS es paleatable, blanco en color, de pequeño tamaño de
partícula uniforme, mejora la textura en productos cocinados al horno,
Presenta baja capacidad de retención de agua, buenas características de mezclado, extrude
bien con buenas características de expansión, mejora la crujencia, baja densidad a granel,
proporciona ventajas nutricionales, y oportunidad para desarrollar alimentos innovadores
y creativos (Brown, 2004; Patil, 2004).
RS también se ha utilizado en formulaciones de barras alimenticias para diabéticos.
En Australia, un pan blanco fortificado con maíz alto en RS aumentó el contenido dietético
de la fibra a partir de ~3% a 5.6%. Esto permitió la comercialización del pan como
conteniendo una fibra más dietética que el pan de multi-grano (Brown, 2004).
El pan blanco fortificado con RS dio lugar a características físicas mejoradas. La adición de
RS, mejoró el volumen del pan, con una corteza más ligera, de textura uniforme, y de
contenido dietético elevado de fibra (Brown, 2004).
Algunas barras de nutrición tales como Choice DM Nutrition Bar and Glucerna Snack Bar
incluyen RS en la etiqueta.
FOSFATACIÓN
Enlaces entrecruzados
Consiste en usar reactivos bifuncionales o polifuncionales capaces de
reaccionar con dos o más grupos diferentes hidroxilo en el mismo o
diferente polímero de almidón
almidón..
CH2OH
O
Almidón
CH2OH
O
2
Almidón
+
POCL3
OCF
OH-
O
O P O- Na+
O
Na3P3O9
TMS
CH2
O
Almidón
Los enlaces covalentes se entrecruzan y vinculan dando mayor fuerza a la
estructura granular
Almidones Fosfatados
Los almidones fosfatados se aplican en:
↑ Claridad
CH2OH
O
↑ Viscosidad
O
↑ Adhesividad
Aderezos
↑ Estabilidad a la descongelación
Salsas
Na+ O-
P
O
O
CH2
O
↑ Resistencia al ácido,
ácido, álcali y otros productos químicos
Relleno de frutas para pay
↓ Sinéresis
Pudín
Apariencia homogénea,
homogénea, viscosidad y consistencia
PRODUCCIÓN DE AR TIPO IV
EXTRUSIÓN
Es un bioreactor de HTHTST
por
las
transformaciones físicas,
químicas y bioquímicas
que ocurren con el
material, que realiza, al
mismo tiempo, funciones
de transporte, mezclado,
corte,
orientación,
expansión y formado del
material, a presión y
temperaturas controladas.
controladas.
Alimentación
MP
Tornillo
Cortador
Producto
EXTRUSOR
Transductor
de presión
Alimentación
Chaqueta de
enfriamiento
Termopares
Chaqueta de
calentamiento
Dado
Termopar de
descarga
Placa de
retención
Motor y
Motorreductor
Sección de
alimentación
Sección de
transición
Sección de
cocción
(de alta presión)
Estrias
del
barril
Tornillo con el
diámetro de la
raíz incrementado
Ventajas:
↑ flexibilidad y versatilidad
↓ costos de proceso
$ en la compra de otros equipos
Eficiencia energética
Características estructurales se modifican:
Estructura granular se pierde
Cristales nativos se funden
Macromoléculas se rompen parcialmente
Objetivo General
Obtener almidones resistentes de papa mediante fosfatación
por extrusión y evaluar el comportamiento de éstos en la
preparación de yogurt.
Justificación
Los procesos convencionales de preparación de AR tipo IV
requieren un exceso de reactivos y la posterior remoción de los
excesos de estos que no reaccionaron, que pueden ser explosivos y
pueden causar contaminación ambiental, incrementando los costos
de
producción.
Patentes reportadas. Maíz con alta amilosa. Reacciones de
calentamiento enfriamiento, almidones modificados. Aprox 50% de
AR
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Establecer las condiciones del proceso de fosfatación por extrusión
(temperatura de proceso y contenido de humedad) en la obtención de
almidones resistentes de papa.
2. Obtener almidón resistente de papa utilizando el proceso de fosfatación por
extrusión con base en las mejores condiciones establecidas, además de
fosfatación convencional con propósitos de comparación.
3. Caracterizar los almidones resistentes de papa obtenidos por estos procesos
con base en algunas propiedades químicas, fisicoquímicas, reológicas y
estructurales.
4. Evaluar en formulaciones de yogurt el comportamiento fisicoquímico,
reológico y sensorial de la adición de los almidones resistentes obtenidos.
Materiales
Almidón de papa
Trimetafosfato
de
sodio
y
Tripolifosfato de sodio (Sigma-Aldrich
Química)
M5
Fosfatación del almidón de papa usando el
método convencional:
convencional:
Lim and Seib 1993
5 g de NaCl + 6 g (STMP/STPP) 99:1
+ 70 mL de agua + 50 g de almidón
Pulverizado en mortero
< malla # 60 (0.25 mm)
25 ºC
Agregar NaOH 1M
(pH 11)
Secado del residuo
(40
(40°°C / 24 h)
agitación por 3 horas
15% de humedad
Lavado con 100 mL
H2O desionizada (4x)
Filtrado al vacío
Calentar la suspensión
(130 °C / 2 h)
Centrifugado a 15 000 x g
(10 min)
Enfriar a temperatura
ambiente
Dispersado en 100 mL
de H2Od
Woo y Seib 2002
Diapositiva 23
M5
Semi-moist reaction with STMP/STPP. Wheat starch (50.0 g, db) was stirred in water (70.0 mL) at 25°C containing 2.5 g of sodium
sulfate (5.0%, sb) and 2.0 or 4.0% of 99:1 (w/w) mixture of STMP/STPP (Lim and Seib 1993). The slurry was adjusted to pH 11.0 by
adding 1.0M sodium hydroxide and then stirred 1 hr. The
entire slurry was dried to <15% moisture content in a dish (d = 96.8 mm, h = 11.1 mm) before heating 2 hr at 130°C in a forced
convection oven. The reacted solids were cooled to room temperature and dispersed in distilled water (100.0 mL). The cross-linked
starch was isolated as before.
The starch was recovered by centrifuging
(15,000 x g, 10 min), washing with water (100.0 mL, 4x), and drying at 40°C.
Maricruz, 05/10/2006
Proceso de extrusión:
extrusión:
Perfil (55, 70, 9090-160 ºC)
Dado de 5 mm
Relación de compresión de 2:1
Velocidad de rotación de tornillo de 85 rpm
Fosfatación del almidón de papa usando el
proceso de extrusión:
extrusión:
Acondicionamiento
del almidón nativo
Procesamiento en
extrusor
Secado (40 ºC) y
molido (malla 60)
Trimetafosfato de sodio
Tripolifosfato de sodio
Humedad (18-30%)
Temperatura (90-160 °C)
Análisis
Martínez--Bustos y otros 2003
Martínez
Preparación de yogurt ((Lactel
Lactel))
Primeramente se estandarizó el porcentaje de grasa de la leche a 3% con un
contenido de sólidos totales de 13%.
Se utilizaron niveles de almidón resistente de 1, 3 y 5% obtenidos por el proceso
convencional y por extrusión, así como un control sin almidón resistente.
Se separaron volúmenes de 200 mL de leche ya estandarizada en recipientes de
plástico con tapa para cada muestra y se calentó en baño María hasta llegar a
35ºC. Una vez alcanzada la temperatura se agregaron las muestras en polvo de
almidón resistente agitando con un Braun Multipractic por espacio de 1 min.
Luego, fueron homogeneizadas a 35 ºC y pasteurizadas a 85 ºC por 20 min, en
baño María.
Posteriormente las muestras fueron retiradas del baño y dejadas enfriar hasta 45
ºC para adicionar cultivos lácticos (L. delbrueckii subsp. bulgaricus (1.5 p/p) y S.
thermophilus (0.2 p/p) y agitadas para una buena incorporación.
Finalmente fueron incubadas por 3 h en baño María a 45 ºC o hasta alcanzar un
pH de 4.50±0.05 y enfriadas en una cámara de refrigeración a 4 ºC durante un
mínimo de 18 h para su posterior análisis.
Keogh y O´Kennedy 1998
Métodos analíticos
Características fisicoquímicas (almidón fosfatado):
IE
DA
IAA a 30 y 70 °C
ISA a 30 y 70 °C
Color
Métodos analíticos
Características químicas:
Contenido de fósforo
Grado de sustitución (GS)
Chang y Lii (1992)
GS = (162 P ) / ( 3100 − 124 P )
Almidón Resistente
[Glucosa]
Glucosa oxidasa
Shin y otros 2004
Métodos analíticos
• Características Estructurales:
RVA
Microscopia electrónica de barrido
Difractometría de rayos
rayos--X
Métodos analíticos
• Características Térmicas:
Calorimetría diferencial de barrido
Temperatura inicial
Paredes--López y otros 1992
Paredes
Pico de temperatura
Temperatura final
Entalpía de transición (δ
(δH)
Calentamiento: 10 oC/ min
(20--120 ºC)
(20
Métodos analíticos
• Características fisicoquímicas (yogurt):
Índice de sinéresis (IS)
pH
Viscosidad
Métodos analíticos
• Características sensoriales Lactel:
Escala hedónica de 9 puntos
Apariencia
Sabor
Textura
Aceptación general
DISEÑO EXPERIMENTAL
Diseño central compuesto rotable
• 13 pruebas con 5 repeticiones en el punto central
• 2 variables independientes
independientes:: contenido de humedad
temperatura de extrusión
• 5 niveles de variación con un α de 1.414
Metodología de superficie de respuesta
Design Expert (StatStat-Ease 2005) versión 7.0.0.1
y
Diseño experimental del estudio de extrusión para dos factores.
TRATAMIENTO
VARIABLES INDEPENDIENTES
CODIFICADAS
DECODIFICADAS
X1
X2
TEMP
HUM
1
-1
-1
100.25
19.76
2
-1
1
100.25
28.24
3
1
-1
149.75
19.76
4
1
1
149.75
28.24
5
0
-1.414
125
18
6
0
1.414
125
30
7
-1.414
0
90
24
8
1.414
0
160
24
9
0
0
125
24
10
0
0
125
24
11
0
0
125
24
12
0
0
125
24
13
0
0
125
24
TEMP= Temperatura de extrusión
HUM= Contenido de humedad
ÍNDICE DE EXPANSIÓN
1.93
1.85
IE 1.77
1.70
1.62
160.00
1.87
160.0
142.5
125.0
107.5
30.0
1.82
142.50
27.0
24.0
21.0
90.0
1.77
125.00
18.0
1.72
107.50
1.67
Los almidones fosfatados por extrusión
mostraron mayor índice de expansión a
altas temperaturas y bajas humedades.
90.00
18.00
21.00
24.00
27.00
30.00
IAA 30°
30°C
Aumentos en la temperatura
de extrusión y reducciones en
el contenidos de humedad
resultaron en disminución en
valores de IAA.
5.70
4.93
4.15
IAA 30 °C
3.38
2.60
160.00
3.14
30.0
90.0
27.0
107.5
24.0
142.50
3.63
125.0
21.0
142.5
18.0
160.0
4.12
125.00
4.62
107.50
5.11
90.00
18.00
21.00
24.00
27.00
30.00
ISA 30°
30°C
11.80
10.23
ISA 30°C
8.65
7.08
160.00
5.50
10.69
9.66
160.0
30.0 142.50
142.5
27.0
125.0
8.63
24.0
107.5
21.0
125.00
90.0 18.0
Aumentos
en
la
temperatura de extrusión y
disminuciones
en los
contenidos de humedad
resultaron en aumentos en
valores de ISA
7.60
107.50
6.57
90.00
18.00
21.00
24.00
27.00
30.00
∆E
15.00
12.25
∆E
9.50
6.75
160.00
13.21
11.51
4.00
142.50
160.0
9.80
30.0
142.5
8.09
27.0
125.0
24.0
107.5
125.00
21.0
90.0
18.0
107.50
6.39
6.39
Los valores de ∆E aumentaron
con incrementos en temperatura
de extrusión y decrementos en
contenido de agua.
90.00
18.00
21.00
24.00
27.00
30.00
GS
0.0280
0.0258
GS
0.0235
0.0212
0.0190
160.0
30.0
142.5
160.00
0.0264434
27.0
125.0
0.024964
24.0
107.5
21.0
90.0
0.0234846
142.50
18.0
0.0220052
Los valores de GS de los
almidones fosfatados por extrusión
aumentaron al incrementar la
temperatura de extrusión y
contenido de humedad.
125.00
0.0205258
107.50
90.00
18.00
21.00
24.00
27.00
30.00
AR
87.60
85.73
AR
83.85
81.98
160.00
80.10
86.3229
85.0799
160.0
30.0
142.5
142.50
27.0
125.0
83.8368
24.0
107.5
21.0
90.0
125.00
18.0
82.5938
Los valores de AR de los almidones
fosfatados por extrusión mostraron
un contenido de 79.89-87.07 %,
resultando en un aumento al
incrementar la temperatura de
extrusión y contenido de humedad.
107.50
81.3508
90.00
18.00
21.00
24.00
27.00
30.00
OPTIMIZACIÓN
160.0
El área de superposición
está entre 90.3 a 107.4 °C
de
temperatura
de
extrusión y entre 23.2 a
30% de contenido de
humedad.
TEMPERATURA °C
AR=87.07
142.5
GS=0.02
125.0
AR=87.07
AR= 83.6%; GS= 0.01925;
IAA= 4.94%.
IAA 30°C=5
107.5
90.0
18.0
21.0
24.0
HUMEDAD %
27.0
30.0
• MEB:
Características
Estructurales
Almidón de papa
Almidón de papa
fosfatado convencionalmente
Almidón de papa
fosfatado por extrusión
Características Fisicoquímicas del
Yogurt
Características generales del yogurt elaborado con almidón de papa
fosfatado por los métodos de extrusión y convencional, así como un
controla.
Fuente
pH
ISb
Viscosidad (cp)
Almidón de papa fosfatado por
extrusión
4.09±0.003a 20.9±0.06a
12600±100a
Almidón de papa fosfatado
convencionalmente
4.14±0.002a 22.7±0.09a
11300±100b
Control
4.22±0.002a 33.1±0.12b
10600±200c
aMedias
dentro de una misma columna con letras diferentes significa diferencia estadística
(p≤0.05).
bIS=Índice de sinéresis
Características Sensoriales del Yogurt
Evaluación sensorial del yogurt elaborado con almidón de papa fosfatado
por los métodos de extrusión y convencional, así como un controla.
Calificación del yogurt
Fuente
Color
Almidón
de
papa
5.73±0.46a
fosfatado por extrusión
Almidón
de
papa
5.16±0.36b
fosfatado
convencionalmente
Control
4.7±0.17c
aLetras
(p≤0.05).
Sabor
Textura
Aceptación
general
5.53±0.55a
5.53±0.19a
5.71±0.84a
5.15±0.62b
5.06±0.24b
5.29±0.66b
4.73±0.41c
4.8±0.2b
4.56±0.78c
diferentes en una misma figura significa diferencia estadística
CONCLUSIONES
Los almidones fosfatados por extrusión mostraron mayor índice de
expansión a altas temperaturas y bajas humedades. Incrementos en
temperatura de extrusión y decrementos en contenidos de humedad
resultaron en aumentos en valores de ISA y disminución en valores de
IAA. Los valores de ∆E aumentaron con incrementos en temperatura de
extrusión y decrementos en contenido de agua.
El proceso de extrusión resultó eficiente en la introducción de grupos
fosfatos al almidón de papa; en el cual, el grado de sustitución fue mayor
en comparación con el proceso convencional de fosfatación.
CONCLUSIONES
Los valores de AR de los almidones fosfatados por extrusión
mostraron un contenido de 79.89-87.07 %, resultando en un
aumento al incrementar la temperatura de extrusión y contenido
de agua.
Se determinaron las condiciones óptimas de procesamiento del
almidón fosfatado por extrusión, encontrando las mejor región
comprendida entre 90.30 a 107.38 °C de temperatura de
extrusión y entre 23.16 a 29.96% de contenido de humedad.
Es posible incrementar el contenido de AR en alimentos por
modificación de las condiciones de procesamiento tales como pH,
temperatura y tiempo de calentamiento, extrusión.
CONCLUSIONES
Los resultados de la evaluación sensorial mostraron que es
posible utilizar el almidón fosfatado por extrusión como
aditivo para la elaboración de yogurt natural generando
productos aceptables en términos de aceptación general y en
términos de atributos tales como sabor y textura y color.
Además, la aceptación general del producto evaluado fue
mayor (p<
<0.01) comparado que el elaborado con el almidón
fosfatado convencionalmente y el yogurt comercial.
G R A CIA S¡¡¡