Ingeniería de alimentos

 

Efecto del tiempo de reacción en la acetilación del almidón de plátano

 

Effect of reaction time on the acetylation of plantain starch

 

D. Guerra–DellaValle¹, L. A. Bello–Pérez¹*, R. A. González–Soto¹, J. Solorza–Feria¹ y G. Arámbula–Villa²

 

¹ Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del IPN, Apartado postal 24. C.P. 62731, Yautepec, Morelos, México. * Autor para la correspondencia. E–mail: labellop@ipn.mx Tel. +52 735 3942020, Fax: +52 735 3941896

² Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN, Unidad Querétaro. Libramiento Norponiente No. 2000. Fracc. Real de Juriquilla. Querétaro C. P. 76230, México.

 

Recibido 18 de Septiembre 2008
Aceptado 21 de Noviembre 2008

 

Resumen

El almidón de plátano fue acetilado a diferentes tiempos de reacción, se evaluaron el grado de sustitución, la velocidad de reacción, así como el patrón de difracción de rayos–X y las características morfológicas y térmicas. El grado se sustitución (GS) aumentó con el tiempo de reacción y consecuentemente también aumentó la eficiencia de la reacción. La constante de la velocidad de reacción fue mayor en el almidón de plátano (0.67 h^–1) que en el de maíz (0.23 h^–1). La espectroscopía de infrarrojo con transformada de Fourier confirmó la introducción de grupos acetilo en la molécula de almidón y la señal característica de este grupo (1226 cm^–1) fue mayor a tiempos largos de reacción. La superficie del gránulo de almidón, observada por microscopía electrónica de barrido, mostró mayores cambios cuando el tiempo de reacción incrementó y fueron mínimos en el almidón de plátano. Este comportamiento coincide con los mayores picos de cristalinidad medidos por difracción de rayos X en el almidón de plátano y el patrón amorfo encontrado en el almidón de maíz acetilado. La temperatura (74.8 °C para el almidón nativo de plátano y 71 °C para su contraparte acetilada) y entalpia de gelatinización (12.89 J/g para el almidón nativo de plátano y 7.44 J/g para su contraparte acetilada) disminuyeron en los almidones acetilados y el efecto fue mayor a tiempos largos de reacción. Es posible determinar un cierto tiempo de reacción para obtener almidón de plátano acetilado con un GS específico, así como determinadas propiedades fisicoquímicas y funcionales.

Palabras clave: modificación química; almidón de plátano; acetilación; FTIR; MEB; DRX; CBD.

 

Abstract

Plantain starch was acetylated at different times; the degree of substitution, reaction rate constant, morphology, X–ray diffraction pattern and thermal characteristics were evaluated. The degree of substitution (DS) rose with the reaction time and consequently the reaction efficiency increased. The reaction rate constant was higher in plantain (0.67 h^–1) starch than in maize starch (0.23 h^–1). Fourier transform infrared spectroscopy confirmed the introduction of acetyl groups in the starch molecule and the signal characteristic of this group (1226 cm^–1) was higher at longer reaction times. The starch granule surface, observed by scanning electron microscopy, showed more changes when the reaction time increased and those were minimal in plantain starch. This pattern agreed with the higher crystallinity peaks measured by X–ray diffraction in plantain starch and an amorphous pattern obtained in acetylated maize starch. Peak temperature (74.8 °C for native plantain starch and 71 °C for its acetylated counterpart) and enthalpy of gelatinization (12.89 J/g for native plantain starch and 7.44 J/g for its acetylated counterpart) decreased in the acetylated starches and the effect was higher at longer reaction times. It is possible to determine a reaction time in order to obtain an acetylated plantain starch with specific DS and physicochemical and functional properties.

Keywords: chemical modification; plantain starch; acetylation; FTIR; SEM; WAXS; DSC.

 

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Agradecimientos

Se agradece el apoyo económico de la SIP–IPN, COFAA–IPN y EDI–IPN. Uno de los autores también agradece la beca del CONACYT.

 

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