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Prieto-Mndez et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales 6 (1): 32-43, 2010

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Acetilacin y caracterizacin del almidn de cebada

J. Prieto-Mndez1*

, C. L. Trejo-Crdenas2

, F. Prieto-Garca1

M. A. Mndez-Marzo2

,L. A. Bello-Prez3y A. D. Romn-Gutirrez4

1Centro de Investigaciones Qumicas2Centro de Investigaciones en Materiales y Metalurgia.

2CeProBi.4Qumica en Alimentos. Universidad Autnoma del Estado de HidalgoMxico.

Acetylation and characterization of the barley starch

AbstractThe starch is constituted for amylase and amilopectyn. The acetylation is a chemical modification forestherification, in which his hydroxyl groups are replaced with acetyl groups that offer to him major stability,

changing the physicochemical and functional properties of the starches. The acetyl starches presents 6-10Cless in the gelatinization temperature (Tg) and the peak of maximum viscosity is major with regard to thenative one, which indicates that the acetyl starches disperse easier. The acetylation also increases the clarityand stability of the gels and reduces the retrogradation. To isolate the starch of barley, to modify the sameones by means of chemical agents (anhydride acetic, AA and acetate of vinyl, AV) and to characterize them,they have been aims of this work. With regard to the content of present starch in the grain (60%) the obtained

performance was 50 %. The percentage of acetyls reached between 3 and 6%; with the use of the AA, 1.6times were obtained major incorporation of acetyl groups; the degree of substitution was of 0.143 and 0.240,as AV or AA was in use, respectively. A difference was observed in the average diameter of particle betweenthree starches, for the native starch (AN) it was of 19m, whereas for the starches treated with AV and AA itwas of 22m and 104m respectively. The increase in the size owes to the introduction of the acetyl groups tothe chains of starch. The diffraction of X-rays allowed to observe that the peak of crystallinitty of the starchtreated with AV is great more defined in comparison with the AN, presenting a crystallinitty of 28.3 %, forthe starch modified with AA it diminishes his peak of crystallinitty and his crystallinitty is 28 %, this loss in

the crystallinitty owes to that the modification was carried out in the crystalline region of the starch. Themorphology of the granule did not fall ill for the process of acetylation. FTIR analysis corroborated the degreeof acetylation of the starch. One concludes that the barley starch can be modified by acetylation with VA andthese can be used in the nourishing industry like additives, since they are within the rank allowed by the FDA.

Key words: acetylation, starch of barley, anhydride acetic, native starch.

ResumenEl almidn est constituido por amilosa y amilopectina. La acetilacin es una modificacin qumica poresterificacin, en la cual se sustituyen sus grupos hidroxilos por grupos acetilos que le brindan mayorestabilidad, variando las propiedades fisicoqumicas y funcionales de los almidones. Los almidones acetilados

presentan 6-10C menos en la temperatura de gelatinizacin (Tg) y el pico de viscosidad mxima es mayorcon respecto al nativo, lo cual indica que los almidones acetilados se dispersan ms fcilmente. La acetilacin

tambin incrementa la claridad y estabilidad de los geles y reduce la retrogradacin. Aislar el almidn decebada, modificar los mismos mediante agentes qumicos (anhdrido actico, AA y acetato de vinilo, AV) ycaracterizarlos, han sido objetivos de este trabajo. Con respecto al contenido de almidn presente en el grano(60%) el rendimiento obtenido fue de un 50%. El porcentaje de acetilos alcanz entre 3 y 6 %; con el uso delAA se obtuvo 1.6 veces mayor incorporacin de grupos acetilos; el grado de sustitucin fue de 0.143 y 0.240,

*Autor de correspondenciaEmail: [email protected]; [email protected]


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segn se utiliz AV o AA, respectivamente. Se observ una diferencia en el dimetro promedio de partculaentre los tres almidones, para el almidn nativo (AN) fue de 19m, mientras que para los almidones tratadoscon AV y AA fue de 22 m y 104 m respectivamente. El aumento en el tamao se debe a la introduccin de

los grupos acetilos a las cadenas de almidn. La difraccin de rayos X permiti observar que el pico decristalinidad del almidn tratado con AV es mucho ms definido en comparacin con el AN, presentando unacristalinidad de 28.3%; para el almidn modificado con AA disminuye su pico de cristalinidad y sucristalinidad es de 28%, esta prdida en la cristalinidad se debe a que la modificacin se llev a cabo en laregin cristalina del almidn. La morfologa del grnulo no se afect por el proceso de acetilacin. El anlisisde FTIR corrobor el grado de acetilacin del almidn. Se concluye que el almidn de cebada puede sermodificado por acetilacin con VA y stos pueden ser utilizados en la industria alimentaria como aditivos, yaque se encuentran dentro del rango permitido por la FDA.

Palabras clave: acetilacin, almidn de cebada, anhdrido actico, almidn nativo.

Introduccin

Los almidones acetilados tienen diferentescaractersticas a los nativos, presentan 6-10Cmenos en la temperatura de gelatinizacin (Tg) y el

pico de viscosidad mxima es mayor con respecto alnativo, lo cual indica que los almidones acetiladosse dispersan ms fcilmente que los nativos. Laacetilacin tambin incrementa la claridad yestabilidad de los geles y reduce la retrogradacin.Las reacciones que ocurren durante la acetilacinson ilustradas en la figura 1; en la reaccin

principal, el almidn es acetilado con anhdrido

actico y con una base como catalizador. Esta

reaccin es un ejemplo de una sustitucinnucleoflica en un carbono insaturado del anhdridoactico (Della, 2007). Adems los tres diferentesgrupos hidroxilo tienen diferente reactividad. El

primer -OH en el carbono 6 es ms reactivo y laacetilacin es llevada a cabo ms fcilmente que enlos carbonos 2 y 3. De los grupos -OH secundarios,el grupo -OH en el C2 es ms reactivo que el del C3(Xu et al., 2004); sin embargo, Heins et al., (1998),demostraron mediante resonancia magntica nuclear(RMN) que al hacer el anlisis de los almidones yaacetilados la posicin que se encontr mayormente

Figura 1. Reaccin qumica durante la acetilacin (Xu et al., 2004)


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acetilada fue la del C3. La acetilacin de losalmidones depende de ciertos factores, como lafuente de obtencin del almidn, concentracin del

reactivo, tiempo de reaccin y pH. Variosinvestigadores mencionan que la reaccin deacetilacin es reversible, mostrando unadesacetilacin en el almidn (Xu et al., 2004; deGraaf et al., 1995).

Material y Mtodos

El mtodo descrito por Huang et al. (2007), fueutilizado para modificar por acetilacin el almidnde cebada. El almidn fue dispersado en aguadestilada (45 ml) y agitado durante una hora a 25C.La solucin de NaOH al 3% fue utilizada para

ajustar el pH a 8.0. El anhdrido actico (11.6 ml)fue agregado gota a gota a la mezcla, mientras semantena el pH en un intervalo de 8.0-8.3 con el

NaOH al 3%. Despus de agregar el reactivo lareaccin se mantuvo por 10 min. La mezcla fueajustada a pH 4.5 con HCl 0.5M, despus fue lavadados veces con agua destilada y una vez con alcoholetlico al 96%. Se sec por 24 h a 40C. El

porcentaje de acetilacin y el grado de sustitucin(GS) fueron calculados. El almidn acetilado (1 g)fue colocado en un matraz de 250 ml, se leagregaron 50 ml de etanol al 75%, se tap y fuecalentado en un bao de agua a 50C por 30 min,despus de ese tiempo se dej enfriar a temperaturaambiente y se le agregaron 40 ml de KOH (0.5 M).Fue titulado con HCl 0.5 M usando fenolftalenacomo indicador. El mismo procedimiento se realizen almidn nativo para utilizarlo como referencia.Se realiz anlisis por difraccin de rayos lser en

polvo. Fue realizado en granulmetro Mastersizer2000 (Malvern Instrument, USA) con un ndice derefraccin de 1.494 y precisin de 1%, utilizandoestndares de calidad Malvern; se utiliz comomedio de transporte el aire. Los espectros de IR portransformada de Fourier (FTIR) de los almidonesnativos y acetilados fueron obtenidos por el mtodode Pushpamalar et al. (2006). La muestra seca se

mezcl con KBr en una relacin almidn/KBr de4:1. La mezcla se prens para obtener una pastilla yse analiz en un espectrmetro Nicolet Magna-IRTM 550; el espectro fue analizado en un intervalode resolucin de 400-4000 cm-1 y se realizaron 16

barridos. Las muestras de almidn fueron secadasen una estufa a una temperatura de 35C 3C pordos das; se colocaron sobre una cinta conductora de

doble adhesin, la cual se fij previamente en unsoporte de aluminio; se recubrieron con una capa deoro en un electro-depositador (marca Denton

modelo Vaccum Desk II). Las muestras seobservaron en un microscopio electrnico de

barrido (MEB), marca JOEL, modelo JSM-G-300 aun voltaje de 20 KV, 18 mm. Las fotografas setomaron a amplitudes de 2000x, 1500x, 1000x,500x y 100x. Se coloc una cantidad mnima demuestra de almidn en el portaobjetos, se adicionuna gota de agua destilada y se puso uncubreobjetos. Las muestras se observaron en unmicroscopio de luz polarizada (marca Nikonmodelo EFD-3) acoplado a una cmara de video(marca Dage, modelo MTI DC- 330) utilizando un

programa About Meta Morph version 6.1r0, con un

objetivo de 10x. Los grnulos de almidn seseleccionaron al azar y se observ el fenmeno debirrefringencia mediante la formacin de la cruz demalta en el centro del grnulo de almidn.Utilizando el mismo microscopio la muestra fueobservada en campo claro con un objetivo de 10x.Las imgenes obtenidas fueron analizadasutilizando el programa Sigma Scan Pro, versin5.0.0.Para evaluar la temperatura de gelatinizacin de losalmidones se pesaron 2.2 mg de muestra base secaen charola de aluminio; se adicionaron 7.5l deagua des-ionizada. La charola fue selladahermticamente y se dej equilibrar por espacio deunos 30 minutos antes de realizar el anlisis. Comoreferencia se utiliz una charola de aluminio vaca.Transcurrido el tiempo de humectacin (1 hora) lamuestra fue sometida a un programa decalentamiento en un intervalo de temperatura de 10a 120C y una velocidad de 10C min-1 Latemperatura de inicio (Ti), temperatura degelatinizacin o de pico (Tp), temperatura final (Tf)y la entalpa (H) fueron obtenidas a partir de lostermogramas directamente del anlisis del softwareTA Instruments OS/2 versin 2.1. Para ladeterminacin de retrogradacin se almacenaron lascharolas en refrigeracin por siete das.

Resultados y discusin

El porcentaje de acetilos que se encontr para elalmidn de cebada, en dependencia del agenteutilizado (vinil acetato, VA o anhdrido actico,AA) se muestra en la tabla 1. Se puede observarcmo se alcanza entre 3 y 6 % de acetilacin, con el


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uso del AA se obtuvo 1.6 veces mayorincorporacin de grupos acetilos. Estos resultadosguardan relacin directa con el grado de sustitucin

(GS) que equivale al nmero promedio de grupos-OH que se reemplazaron por grupos CH3-C=O enla molcula de almidn de cebada en este caso.El nivel de sustitucin de los grupos hidroxilos a lolargo de la cadena de almidn, a menudo sonexpresados como GS. En la misma tabla 1 semuestran los resultados obtenidos durante el

proceso acetilacin del almidn nativo de cebada.Se puede observar el GS del almidn obtenidodespus del tratamiento con 11.4 ml de VA y 11.6ml de AA, en iguales condiciones, es mayor para elalmidn tratado con AA, esto se debe a que el AAes un agente muy reactivo. La sustitucin llevada a

cabo en los carbonos 2, 3 y 6, debido a que son losmenos impedidos estricamente a lo largo de laamilosa, por lo que al ser una cadena lineal susgrupos -OH pueden ser sustituidos ms fcilmente.El GS tambin se va a ver limitado por ladisponibilidad de los grupos -OH dentro de lacadena de almidn, dado que la reaccin siempre vaa comenzar por el carbono que se encuentre mslibre para reaccionar.En estudios realizados por Huang et al. (2007), enalmidones extrados de leguminosas, el GS esmayor para los almidones tratados con VA, el gradode sustitucin en los almidones de chcharostratados con AA fue de 0.066, para los que se utilizVA fue de 0.07, para los almidones de garbanzo elGS fue de 0.059 con AA y 0.064 con VA y en losalmidones extrados del ejote fue de 0.057 con AAy 0.068 con VA. Lawal (2004), obtuvo valores ms

bajos de GS en almidones acetilados con AA adiferentes concentraciones, utilizandoconcentraciones de 6% y 8% en almidn de avena,obtuvo un GS de 0.05 y 0.11 respectivamente,tratando el almidn de maz con 10 g de AA, obtuvoun GS de 0.03 y con 15 g se obtuvo 0.04 de GS. Asmismo Mormoghtadaide et al. (2009), utilizaronconcentraciones de 27.77 ml y 37.88 ml en almidn

de avena, dando un GS de 0.05 y 0.11respectivamente.Las variaciones en el GS pueden deberse a la

utilizacin de diferentes fuentes de almidn,contenidos diferentes de amilosa y amilopectina,tamao y morfologa del grnulo y a las condicionesen las que se lleven a cabo la reaccin deacetilacin, as como en la variacin de diferentes

parmetros como son el tiempo de reaccin ytemperatura. El bajo GS obtenido en estosalmidones los hace aptos para su utilizacin en laindustria de alimentos, ya que la FAO permite lautilizacin de almidones acetilados con bajo GS.Asimismo la Administracin de Drogas yAlimentos de los Estados Unidos (FDA) permite enalimentos, almidones con bajo GS, limitndolos a

valores menores a 2.5% de grupos acetilos enalmidones para uso en la industria (Rincn et al.,2007). En la figura 2 se puede apreciar el promediodel tamao de partculas de los almidones nativos ymodificados por acetilacin. Se puede observar unadiferencia en cuanto al dimetro promedio de

partcula entre los tres almidones, el tamao para elalmidn nativo (AN) fue de 19 m, mientras que

para los almidones tratados con VA y AA fue de 22m y 104 m respectivamente. El aumento en eltamao se debe a la introduccin de los gruposacetilos a las cadenas de almidn.Las molculas largas y ramificadas de laamilopectina forman cristales en una orientacinregular entre regiones amorfas y cristalinas, que danal grnulo las caractersticas de birrefringenciasegn reportan algunos autores (Fox y Cameron,2002). Estas regiones amorfas contienen en lofundamental molculas de amilosa. Esto posibilitaasumir que cuando el grnulo de almidn absorbeagua, las reas amorfas quedan ms disponibles y

por tanto se pueden mover ms libremente dentrodel grnulo. Los estados de gelatinizacin quefueron determinados a diferentes temperaturas y encorrespondencia con el tamao y distribucin de losgrnulos de AN de cebada, (variedad Esmeralda)

Tabla 1. Porcentaje de acetilacin y Grado de Sustitucin de los almidones con diferentes agentes.

Almidnde

Porcentaje de acetilacinVA AA

Cebada 3.66 0.07 6.00 0.11Almidn

deGrado de Sustitucin (GS)

VA AACebada 0.143 0.008 0.240 0.008

VA (Vinil Acetato) AA (Anhdrido Actico)


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con cscara (AEC) o perlado (AEP), se muestran enla tabla 2. A las temperaturas iniciales de 20C yhasta 35C, no se observ ninguna variacin en el

tamao promedio de los grnulos del AN de cebadani tampoco diferencia significativa entre lasmuestras AEC y AEP. Esto indica que al menoshasta 35C no se produce hinchamiento en losgrnulos.Los almidones son materiales semicristalinos, y sucristalinidad depende de las caractersticasestructurales de la amilopectina y la reasociacin de

la amilosa (Della, 2007). La difraccin de rayos X(DRX), es una tcnica que se utiliza para el estudiode la naturaleza cristalina de los almidones. En la

figura 3 se muestra el patrn de DRXcorrespondiente a los AN y acetilados. Se puedeobservar que el pico de cristalinidad del almidntratado con VA es mucho ms definido encomparacin con el AN, presentando unacristalinidad de 28.3%. Por otra parte el almidnmodificado con AA disminuye su pico decristalinidad y su cristalinidad es de 28%, esta

Figura 2. Distribucin del tamao de partcula de los almidones nativos y modificados.

Tabla 2. Tamao de grnulos de almidn (m) por tipos (%DSR)

Temperatura AEP AEC

20 19.76 (0.77 19.54 (0.53)35 19.76 (0.77) 19.54 (0.31)

45 30.45 (1.05) 25.12 (0.79)55 49.56 (2.04) 30.15 (1.68)65 88.60 (2.76) 36.65 (2.07)75 96.35 (3.21) 40.25 (2.16)85 94.60 (5.12) 34.56 (1.88)95 42.60 (2.22) 28.70 (0.93)

100 39.20 (1.85) 27.00 (0.68)105 37.60 (1.66) 26.50 (0.64)


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prdida en la cristalinidad se debe a que lamodificacin se llev a cabo en la regin cristalinadel almidn. Debido a que la modificacin es

llevada a cabo con mayor facilidad en la reginamorfa (compuesta por la amilosa), y al no tener unalto grado de sustitucin, su regin cristalina no seva a ver daada, como se observa en el patrn dedifraccin del almidn acetilado con VA. Esto

tambin se puede observar en la figura 4 demicroscopa con luz normal (a) y luz polarizada (b),donde se observa que el almidn no pierde su cruz

de Malta ni su birrefringencia, contrario de lo quesucedi con el almidn tratado con AA, ya queaument su GS, llevndose a cabo la sustitucin enla regin cristalina del grnulo. En la figura 5 semuestra como el grnulo perdi su cristalinidad al

a) b)

Figura 3. Patrn de difraccin de rayos X de loa almidones de cebada nativo y modificados por acetilacin.

Figura 4. Micrografa del almidn modificado con VA a) Luz Normal b) Luz Polarizada


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no observarse la cruz de Malta. Della (2007),observ que la cristalinidad en los almidonesacetilados de pltano va disminuyendo conforme eltiempo en la reaccin se va aumentando. Otrosestudios realizados en almidones de maz acetilado,muestran que los almidones con bajo Grado deSustitucin muestran perfiles de cristalinidadsimilares al del nativo. Sin embargo cuandoaumenta el GS la estructura cristalina del almidnes destruida (Xu et al., 2004). Las propiedadestrmicas de los almidones nativos y modificados,fueron evaluadas por medio de DSC. Latemperatura (Tp) y entalpa (H) de gelatinizacinde los almidones nativos y acetilados se presenta enla tabla 3.Se puede observar que hay una disminucin encuanto a las temperaturas de los almidonesmodificados entre 6.4-12.9 C con respecto a lastemperaturas del AN. Mormoghtadaie et al.(2009),obtuvieron una reduccin en los almidonesacetilados de arroz y arroz ceroso. Tambin observuna disminucin en las Ti y Tc en almidonesmodificados de avena, esta disminucin se debe al

debilitamiento de las fuerzas intragranulares erango; esto mismo ocurre a los catorce das deretrogradacin, la variacin no muestra variacionessignificativas. En cuanto a la entalpa degelatinizacin se puede observar una disminucinen los almidones derivatizados, siendo de 4.84 J g-1

para el almidn acetilado con VA y menor en el

intergranulares de las molculas de almidn. A lossiete das se observa que no hay gran variacin conrespecto a las temperaturas inicial y finales de

gelatinizacin con respecto a los almidones nativosy acetilados, ya que se mantienen en el mismo

almidn tratado con AA de 2.36 J g-1. Esto seatribuye a que durante la modificacin el grnulosufre dao y va perdiendo su organizacin, lo cual

provoca que disminuya la cantidad de energanecesaria para realizarse la transicin de fase (Della,2007). Lawal (2004), observ una reduccin en laentalpa de gelatinizacin despus del segundo ysptimo da, entre las muestras de almidnderivatizados el ms alto nivel de reduccin seobserv en el almidn acetilado despus delsegundo y sptimo da. La recristalinizacin de lasmolculas de almidn se produjo durante elalmacenamiento congelado y el recalentamiento delgel en un DSC produjo una transicin endotrmicaque estaba ausente en las primeras muestras.Los perfiles de viscosidad de los almidones nativosy acetilados, se muestran en la figura 6, se observaque el pico de viscosidad del AN se encuentra pordebajo del de los almidones tratados con acetatos.El almidn modificado con AA muestra un pico deviscosidad de 386 Pa.s a una temperatura de 90 C,mientras que el pico de viscosidad del almidntratado con VA se encuentra en 234 Pa.s a una

temperatura de 82.5 C. Esto se debe a que laacetilacin causa dao en los grnulos de almidn.Rincn et al. (2007), obtuvieron en almidonesacetilados de fruto de Pan un incremento en losvalores de viscosidad a una temperatura inicial degelatinizacin de 69.3 C. Tambin observaron unaumento en los picos de viscosidad de almidonescerosos de arroz modificados por acetilacin a

a) b)

Figura 5. Micrografa del almidn modificado con AA a) Luz Normal b) Luz Polarizada


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menores temperaturas que los AN.El AN mostr seales por FTIR que corresponden ala elongacin (estiramiento) de los principalesgrupos caractersticos de la molcula de almidn(Figura 7) lo que coincide con lo que sealanalgunos autores (Xu et al., 2004; Mano et al., 2003;Guerra et al., 2008). De igual manera, las muestrasacetiladas presentaron tambin seales en elintervalo de 900-1280 cm-1, que corresponde alestiramiento del enlace C-O (Figuras 8 y 9). Se

puede observar que la seal que apareceaproximadamente a 1255 cm-1 corresponde

especficamente al estiramiento del enlace C-O delos grupos acetilo lo cual han confirmado ydiscutido algunos autores (Mano et al., 2003). Estaseal fue mayor cuando la reaccin se llev a cabocon AA (Figura 8) debido al aumento en el GS; esto

permite corroborar la mayor reactividad del AA encomparacin con el VA. Guerra et al. (2008), hanreportado esta seal en 1226 cm-1 para el almidnde pltano acetilado; en este estudio, para elalmidn de cebada acetilado, se puede reportarcomo seal tpica esta que aparece a 1255 cm -1,ligeramente desplazada a mayores nmero de ondas

Tabla 3. Anlisis trmico del almidn modificado.

AlmidnGelatinizacin Retrogradacin (7 das) Retrogradacin (14 das)

Nativo VA AA Nativo VA AA Nativo VA AACebada Ti 55.520.35 49.960.21 48.050.19 55.070.14 49.960.17 44.180.48 55.890.06 46.561.38 46.651.40

Tp 59.480.10 54.170.02 52.580.20 59.380.14 54.170.01 49.651.40 59.130.13 51.281.12 51.630.96

Tf 77.200.94 66.540.34 61.900.51 74.771.89 66.540.28 59.630.96 76.470.83 63.580.19 61.510.49

H 7.650.14 4.840.11 2.360.14 8.260.68 4.840.09 2.760.32 7.870.31 5.390.16 2.470.14

VA (Vinil Acetato) AA (Anhdrido Actico) Error estndar.

Figura 6. Perfil de viscosidad de los almidones modificados.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

000

100

200

300

400

500

600

700

800

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Temperatura(C)

Viscosidad(Pa.s

)

Tiempo (min)

Almidn nativo Almidn tratado con vinil acetato Almidn tratado con anhdrido actico


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Figura 7. Anlisis por FTIR del AN de cebada.


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4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 370.0

0.0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100.0

cm-1

%T

3430.7

2920.6

2850.7

2157.0

1735.8

1647.5

1461.6

1428.3

1376.9

1254.5

1159.3

1081.6

1016.1

930.3

861.7

767.6

708.3

609.5

574.9

528.0

442.9

395.8

Figura 8. Anlisis por FTIR del AN acetilado con VA.


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Cuando se produce la reaccin de acetilacin en lamolcula de almidn, se observa una disminucin(acortamiento) en las seales que corresponden a las

vibraciones por estiramiento o tensin (entre 3000-3900 cm-1) y a las vibraciones por flexin (1650cm-1) de los grupos -OH (ms notable en esta ltimavibracin). Esto es debido a la introduccin degrupos acetilo en el almidn, que propician uncierto efecto estrico a las vibraciones por flexin,corroborando que la acetilacin se efectu en lasmuestras analizadas.Adems, se observ un incremento en la seal a1730-1740 cm-1 en el almidn de cebadamodificado (indicado con flechas). Esta seal escaracterstica para el almidn acetilado y secorresponde con reportes de la bibliografa

consultada y se seala en las figuras 8 y 9 (Della,2007; Xu et al., 2004; Guerra et al., 2008). Guerraet al. (2008), tambin reportan esta seal para elalmidn de pltano acetilado e indican que se hacemayor, cuanto mayor es el tiempo en que se lleva acabo la reaccin. En este trabajo se observ ademsque en el almidn acetilado con AA (Figura 8) esms intensa esta seal, lo que corrobora la mayor

reactividad del anhdrido actico con respecto alacetato de vinilo en el proceso de acetilacin delalmidn.

Conclusiones

El rendimiento obtenido hace posible la utilizacinde cebada forrajera como una buena fuente deobtencin de almidn para su uso industrial. Alrealizarse la modificacin se obtuvieron almidonescon bajos valores de GS, lo que demuestra que estosalmidones acetilados pueden ser utilizados en laindustria alimentaria como aditivos, ya que seencuentran dentro del rango permitido por la FDA.El anlisis morfolgico mostr que el almidntratado con VA durante la reaccin de modificacin

no sufri dao en su superficie, en cambio en elalmidn tratado con AA los grnulos sufren uncierto dao debido a la modificacin. En el anlisistrmico se evidencian los cambios sufridos por lamodificacin en los almidones, ya que se disminuyesu temperatura de gelatinizacin, as como laenerga necesaria para que se lleve a cabo latransicin de fases.

4000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 370.0

0.0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100.0

cm-1

%T

3432.0

2918.5

2849.6

2346.4

2129.7

1736.9

1646.6

1462.5

1428.8

1378.3

1255.0

1160.0

1080.5

1018.8

932.2

860.8

765.8

704.0

603.7

573.3

528.6

Figura 9. Anlisis por FTIR del AN acetilado con AA.


12/12


43

Otros anlisis como espectroscopia de infrarrojo(FTIR), microscopa electrnica de barrido (MEB) oel anlisis del tamao de partculas, han permitido

caracterizar los productos modificados poracetilacin y su comparacin con el almidn nativo.Por el anlisis reolgico se determin que almodificar los almidones por mtodos qumicos, seafecta la estructura.

Bibliografa

de Graaf, R.A., Broekroelofs, G.A., Janssen, L.P.B.M., Beenackers,A.A.C.M. 1995. The kinetics of the acetylation of gelatinized

potato starch. Carbohydrate Polymers, 28: 137-144.Della, V.D. 2007. Efecto del nivel de acetilacin en las caractersticas

morfolgicas y moleculares del almidn de pltano (Musaparadisiaca L). Tesis de maestra del Centro de Desarrollo deProductos Biticos de Yautepec, Morelos.

Fox, B.A., Cameron, A.G. 2002. Ciencias de los Alimentos,Nutricin y Salud. Editorial Limusa. Grupo Noriega Editores.P.150-171.

Guerra-Dellavalle, D., Bello-Prez, L.A., Gonzlez-Soto, R.A.,Solorza-Feria, J., Armbula-Villa, G. 2008. Efecto del tiempo dereaccin en la acetilacin de almidn de pltano. RevistaMexicana de Ingeniera Qumica. Vol. 7(3).

Heins, D., Kulicke, W.M., Kuper, P., Thielking, H. 1998.Characterization of acetyl starch by means of NMR spectroscopyand SEC/MALLS in comparison with hydroxyethyl starch.Starch/Strke, 50(10): 431-437.

Huang, J., Schols, H.A., Klaver, R., Jin, Z., Sulmann, E., Voragen,A.G.J. 2007. Characterization of differently sized granulefraction of yellow pea, cowpea and chickpea starches aftermodification with acetic anhydride and vinyl acetate.

Carbohydrate polymers, 67:11-20.Lawal, O.S. 2004. Succinyl and acetyl Starch derivatives of a hybridmaize. Physicochemical characteristic and retrogradation

properties monitored by DSC. Carbohydrate Reserch 339 2673-2682.

Mano J.F., Koniarova D., Reis R.L. 2003. Thermal properties ofthermoplastic starch/synthetic polymer blends with potential

biomedical applicability. Journal of Materials Science 14, 127-135.

Mormoghtadaie, L., Kadivar, M., Shahedi, M. 2009. Effects of cross-linking and acetylation on oat starch properties. Food Chemistry116, 709713.

Pushpamalar, V., Langford S.J., Ahmad, M., Lim Y.Y. 2006.Optimization of reaction conditions for preparing carboxymethylcellulose from sago waste. Arbohydrate Polymers 64: 312-18.

Rincn, M.A., Rached, B.L., Aragoza, L.E., Padilla, F. 2007. Efectode la acetilacin y oxidacin sobre algunas propiedades delalmidn de semillas de Fruto de pan (Artocarpus altilis).

ARCHIVOS LATINOAMERICANOS DE NUTRICIN.Organo Oficial de la Sociedad Latinoamericana de Nutricin.Vol. 57, No. 3

Xu Y., Miladinov, V., Hanna, M.A. 2004. Synthesis andcharacterization of starch acetates with high substitution. CerealChemistry, 81: 735-740.

acetilacion-y-caracterizacion-del-almidon-de-cebada.pdf

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