Características térmicas, reológicas y estructurales de almidón de sorgo adicionado con mucílago de nopal

Abstract

En recientes años ha habido un aumento de la contaminación mediada por la acumulación de materiales de empaque que se desechan diariamente. Una de las áreas en investigación científica para combatir este problema que más se ha desarrollo es el estudio de polímeros provenientes de fuentes naturales conocidos como biopolímeros. Por sus propiedades mecánicas y fisicoquímicas, los biopolímeros pueden utilizarse como reemplazo de algunos materiales de empaque convencionales. Los polisacáridos como el almidón, son biopolímeros que se destacan por su bajo costo y alta disponibilidad, que se presentan como una de las alternativas más prometedoras para el desarrollo de nuevos materiales de empaque. De entre las fuentes de almidón conocidas actualmente, se destaca el sorgo, por tratarse de un cultivo resistente a sequía y con alto rendimiento de almidón. Sin embargo, las características fisicoquímicas y mecánicas de las biopelículas a base de almidón independientemente de la fuente, aún son pobres comparadas con las características de los polímeros sintéticos. La adición de macromoléculas como heteropolímeros de mucílago de nopal, podría inducir cambios en la estructura molecular y en la reología del almidón. El análisis de estos cambios puede brindar información que ayude a predecir las propiedades mecánicas y de barrera de películas a base de almidón y a adecuar las condiciones de procesamiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar las propiedades térmicas, reológicas y estructurales del almidón de sorgo adicionado mucílago de nopal (Opuntia ficus). Se evaluaron las propiedades fisicoquímicas, incluyendo la reología del almidón de sorgo (Sorghum saccharatum), con la adición de mucílago de nopal (Opuntia ficus). Se prepararon muestras de almidón nativo y mezclas de almidón-mucílago en proporciones 95:5 y 90:10 (g/g), ajustando el porcentaje de sólidos totales de las soluciones a 5.6% (p/v). viii Se realizaron análisis de calorimetría diferencial de barrido, difracción de rayos X espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier. Se observó un incremento significativo en la temperatura y entalpía de gelatinización del almidón cuando se adicionó mucílago. Los espectros de Infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR) y de difracción de rayos X (DRX), revelaron interacciones físicas entre el almidón y el mucílago, probablemente a través de puentes de hidrógeno, que pueden restringir el paso del agua a través de las regiones amorfas del gránulo, favoreciendo un incremento en la entalpía y temperatura de gelatinización. Las mezclas de geles de almidón mucílago, presentaron un incremento de un estado amorfo respecto a los geles de almidón. El espectro mecánico de los geles de almidón, incrementó casi tres veces el módulo de almacenamiento (G’) y casi el doble el módulo de pérdida (G’’), en muestras con mezclas 90:10 (g/g) de almidónmucílago,indicando re-arreglos estructurales en el sistema almidón-mucílago.