Evaluación de las propiedades fisicoquímicas, térmicas y microestructurales del almidón de achira (Canna edulis)

Abstract

El almidón es uno de los ingredientes alimentarios más utilizados en el mundo debido a sus múltiples funcionalidades, con un estudio extenso de las propiedades del almidón, se pueden diversificar sus aplicaciones, teniendo en cuenta que la funcionalidad del almidón se rige por sus propiedades fisicoquímicas. Considerando el alto porcentaje de almidón que tiene la achira (Canna edulis), en este trabajo se evaluaron las propiedades fisicoquímicas de cuatro ecotipos nativos de almidón de achira, obtenido de material vegetal nativo de Huila, Nariño y Cundinamarca. Se evaluó la composición proximal, pH, acidez, claridad del gel, color, índice de absorción de agua, poder de hinchamiento, solubilidad y contenido de amilosa/amilopectina. Se estudió el comportamiento reológico con análisis rápido de viscosidad (RVA), las propiedades térmicas a través de calorimetría diferencial de barrido (DSC), la estructura con difracción de rayos X y la morfología con microscopía electrónica de barrido (SEM). Así mismo, se evaluó la calidad física y sensorial de un producto horneado (bizcocho de achira) formulado con los cuatro ecotipos de almidón nativo de achira; con el fin de establecer si existen diferencias respecto al origen del almidón como materia prima. Los resultados muestran que los cuatro ecotipos de almidón, poseen alto contenido de amilosa (21.24%-31.71%), alto índice de blancura (92.57-93.41), pastas claras (Transmitancia 40%), alto poder de hinchamiento (20.014-39.37) y absorción de agua (18.21-35.74), baja solubilidad (7.89-13.53%), tamaño promedio de gránulos grandes (34.69-58.90 μm), temperaturas de gelatinización entre 63.25°C y 65.49°C, y alta viscosidad (13480-15606 cP). Estas características encontradas han sido reportadas para almidones convencionales con alta y diversa aplicación industrial, esto indica que los almidones nativos evaluados en este trabajo poseen buena calidad y alta aptitud tecnológica. Además, se encontraron diferencias estadísticamente significativas (p0.05) en los parámetros de calidad física (humedad, color, textura) y sensorial evaluados en el producto horneado, con relación al origen del almidón. Palabras claves: Almidón, Canna edulis, difracción de rayos X, análisis RVA, Calorimetría DSC, microscopía.

Abstract: Starch is one of the most used food ingredients in the world due to its multiple functionalities, with an extensive study of the properties of starch, its applications can be diversified, taking into account that the functionality of starch is governed by its physicochemical properties. Considering the high percentage of starch in achira (Canna edulis), in this work the physicochemical properties of four native ecotypes of achira starch, obtained from native plant material from Huila, Nariño and Cundinamarca, were evaluated. The proximal composition, pH, acidity, gel clarity, color, water absorption index, swelling power, solubility and amylose/amylopectin content were evaluated. The rheological behavior was studied with rapid viscosity analysis (RVA), the thermal properties through differential scanning calorimetry (DSC), the structure with X-ray diffraction and the morphology with scanning electron microscopy (SEM). Likewise, the physical and sensorial quality of a baked product (achira biscuits) formulated with the three ecotypes of native achira starch was evaluated; in order to establish if there are differences respect to the origin of starch as raw material. The results show that the four ecotypes of starch, have high content of amylose (21.24% -31.71%), high index of whiteness (92.57-93.41), light pastes (Transmittance 40%), high swelling power (20.01-39.37) and water absorption (18.21-35.74), low solubility (7.89- 13.53%), average size of large granules (34.69-58.90 μm), gelatinization temperatures between 63.25°C and 65.49°C, and high viscosity (13480-15606 cP). All these characteristics have been reported for conventional starches with high and diverse industrial application, this indicates that the native starches evaluated in this work have good quality and high technological aptitude. In addition, statistically significant differences (p 0.05) were found in the parameters of physical quality (humidity, color, texture) and sensory quality evaluated in the baked product, in relation to the origin of the starch.