Universidad central de venezuela

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

FACULTAD DE AGRONOMÍA

INSTITUTO DE QUÍMICA Y TECNOLOGÍA



Estudio de la composición físico-química, propiedades funcionales y nutricionales de almidones nativos y modificados extraídos de clones de diferentes variedades de musáceas.


TRABAJO DE ASCENSO presentado ante la Ilustre Universidad Central de Venezuela, por la M. Sc Shelly Edimar Alemán Guevara, para optar al escalafón de Asistente.

Tutora: Dra. Alejandra Ramírez (UCV)

Abril, 2012.

Maracay, Venezuela.

TABLA DE CONTENIDO

ÍNDICE DE FIGURAS 4

ÍNDICE DE TABLAS 8

RESUMEN 9

DEDICATORIA 11

AGRADECIMIENTOS 11

INTRODUCCIÓN 13

OBJETIVOS 17

II. REVISION BIBLIOGRÁFICA 18

2.1. MUSÁCEAS 18

2.1.1.- Clasificación de los bananos 20

2.1.2.- Variedades de bananos presentes en Venezuela 25

2.1.3.- Producción de bananos 28

2.1.4.- Composición química y bioquímica en diferentes estados de madurez y productos 34

2.1.5.- Importancia nutricional. 37

2.2.- GENERALIDADES DEL ALMIDÓN 42

2.3.- ALMIDÓN DE MUSÁCEAS 47

2.3.1.- PROPIEDADES FÍSICAS 49

2.3.1.1.- Morfología y tamaño del gránulo 49

2.3.2-. PROPIEDADES FUNCIONALES 50

2.3.2.1.- Poder de Hinchamiento y Solubilidad. 50

2.3.2.2.- Perfil de gelatinización. 52

2.3.2.3.- Grado de sustitución 55

2.4- ALMIDONES MODIFICADOS. 56

2.4.1.- Modificaciones Físicas. 57

2.4.2.- Modificación Química 59

2.4.2.1. Modificación química por conversión o degradación. 60

2.4.2.2.- Modificación química por derivación o sustitución. 62

2.4.2.2.1.- Almidones Entrecruzados. 63

2.4.2.2.2.- Almidones Estabilizados o Eterificados. 64

2.4.2.2.3.- Almidones Esterificados 65

2.4.3.2.4.- Almidones doblemente modificados o doble derivación: 75

III.- MATERIALES Y MÉTODOS 76

3.1.- Materiales 76

3.1.1.- Lugar de investigación 76

3.1.2.- Materia Prima 76

3.1.3.- Plan de muestreo y análisis estadístico 77

3.2.- Métodos 77

3.2.1.- Extracción de almidón nativo 77

3.2.2.- Modificación de los almidones nativos 79

3.2.2.1.- Almidones modificados físicamente por tratamiento térmico. 79

3.2.2.1.1.- Obtención de almidones pre-gelatinizados por doble tambor. 79

3.2.2.2.- Almidones modificados químicamente por derivación o sustitución. 80

3.2.2.2.1.- Obtención de almidones fosfatado-acetilado. 80

3.3.- Cálculo del rendimiento de los almidones obtenidos. 82

3.4. Caracterización de los almidones nativos y modificados de plátano y cambur 82

verde 82

3.4.1.- Grado de sustitución (GS) de los almidones modificados fosfatados-acetilados 82

3.4.2.- Análisis morfométrico de los gránulos de almidón 84

3.4.2.1.- Microscopía electrónica de barrido (SEM) 84

3.4.2.2.- Microscopía óptica 84

3.4.2.3.- Tamaño de partícula 84

3.4.3.- Propiedades físicas, químicas y funcionales 85

3.4.3.1.- Determinación de la pureza 85

3.4.3.2.- Color 85

3.4.4.- Propiedades funcionales 87

3.4.4.1.- Perfil amilográfico 87

3.4.4.2.- Índice de absorción de agua, sólidos solubles y poder de hinchamiento 87

3.4.4.3.- Solubilidad en agua fría 89

3.4.4.4.- Estabilidad y claridad de las pastas 89

3.4.4.5.- Estabilidad al congelamiento-deshielo: 90

3.4.4.6.- Viscosidad Aparente 90

3.4.5.- Propiedades Nutricionales 91

3.4.5.1.- Digestibilidad in vitro del almidón 91

3.4.5.2.- Almidón resistente 91

IV.- RESULTADOS Y DISCUSIONES 92

4.1.- RENDIMIENTO DE LOS PROCESOS DE OBTENCIÓN DE LOS ALMIDONES NATIVOS Y MODIFICADOS DE MUSÁCEAS. 92

4.2 Grado de sustitución (GS) de los almidones modificados fosfatados-acetilados 94

4.3.- Análisis morfométrico de los gránulos de almidón 96

4.3.1.- Microscopía electrónica de barrido (SEM) 96

(C) 97

4.3.2.- Microscopía óptica 103

4.3.2.1.- Microscopia de luz polarizada (MLP) 103

4.3.3 Tamaño de partícula 109

4.4.- Composición física y química de los almidones de plátano (Musa AAB subgrupo Plátano “Hartón”) y cambur (Musa AAA sub grupo “pineo gigante”; Musa AAAB “FHIA-01” y Musa AAAB “FHIA-02”). 111

4.4.1.- Composición química 111

4.4.2.- Caracterización físico-química 127

4.4.2.1.- Color 131

4.4.4.2.- Almidón dañado 136

4.5.- Propiedades Reológicas 138

4.5.1.- Índice de absorción de agua, solubilidad y poder de hinchamiento 138

4.5.2.- Solubilidad en agua fría. 147

4.5.3.- Estabilidad y claridad de las pastas. 150

4.5.4.- Estabilidad al congelamiento y deshielo 155

4.5.5.- Consistencia del gel 161

4.5.6.- Viscosidad aparente 163

4.5.7.- Perfil amilográfico 167

4.6.- Propiedades Nutricionales 195

4.6.1.- Digestibilidad “in vitro” de los almidones nativos y modificados de plátano y cambur verde. 195

4.6.2.- Almidón resistente 201

V.- CONCLUSIONES 205

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 207