Influencia del hidróxido de calcio en las propiedades físico químicas del almidón de maíz

Abstract

En este trabajo se presenta un estudio de las modificaciones térmicas que sufre el almidón de maíz cuando se somete a un tratamiento alcalino en una solución de agua con concentraciones de hidróxido de calcio de 0, 0,1, 0,3, 0,4 y 0,5% en relación a la masa de maíz utilizada como fuente de almidón. Para preparar las muestras con una mayor confiabilidad, se diseño y construyó un sistema de cocción asistida por computador, que permitió controlar las variables de tiempo y temperatura de preparación, de esta forma se utilizaron tiempos de 30, 60, 90 y 120 minutos a una temperatura constante de 98°C. Los análisis de calorimetría diferencial de barrido (DSC) demostraron que las harinas estaban en gran parte gelatinizadas, lo cual se ve reflejado en los bajos valores de entalpía que se obtuvieron en comparación con los valores obtenidos tanto para almidón puro como para maíz sin procesar. Estos análisis también determinaron que el proceso de cocción desplaza la temperatura de la transición hacia valores más altos y es aun mayor en presencia de hidróxido de calcio. Estos análisis fueron complementados por difracción de rayos X que demostró una pérdida significativa en la fase cristalina de las harinas en relación al almidón y al maíz crudo. Por otro lado, análisis de termogravimetría (TGA) permitieron concluir que la adición de hidróxido de calcio en la solución de cocción, aumenta la temperatura de descomposición de la muestra, lo cual hace a la harina más estable termodinámicamente. Estos análisis complementan los resultados de espectroscopía infrarroja (FTIR) que demuestran que la mayor presencia de hidróxido de calcio en la muestra, cambia el coeficiente de absorción de las bandas que corresponden a los enlaces OH de los polímeros que forman el almidón, lo cual obedece a una formación de enlaces puente entre los grupo OH y el calcio en la solución. La formación de estos enlaces aumenta la estabilidad de la muestra, lo cual está acorde con el corrimiento de la transición en DSC. La absorción de calcio por parte del almidón de maíz se determinó mediante medidas de pH y absorción atómica, las cuales demuestras que a mayor tiempo de cocción, mayor es la cantidad de calcio absorbido en el proceso termodinámico (Texto tomado de la fuente)

A study of the thermal modifications experienced by the starch, when it is submitted to thermo-alkali process in a solution of water with concentrations of Ca(OH)2 of 0, 0,1, 0,3, 0,4 and 0,5% in relation with mass of maize used like starch source, is presented. For the preparations of the samples, a cooking system assisted by computer with a high reliability was designed and built, this system allows the control in the variables of time and temperature of cooking, in this way, times of 30, 60, 90 and 120 minutes were used with a constant temperature of 98°C. Differential scanning calorimetry (DSC) analysis showed that the flours were highly gelatinized; it is visible in the lower values of enthalpy in comparison with the values obtained for pure starch and raw maize. This analysis also allows determinate that the cooking process moves the temperature transition to higher values and this differences is bigger for the samples with calcium hydroxide. This analysis were completed with X ray diffractions analysis, this technique showed that there is a significant loss in the crystalline phase for the flour in relation with the pure starch and the raw maize. In other side, the termogravimetric analysis, allows discuses that the addition of calcium hydroxide in the cooking solutions, increase the decomposition temperature of the sample, it is, became a thermodynamically more stable flour. This analysis are complemented with the results of infrared spectroscopy (FTIR) that shows that at a higher presence of Ca(OH)2 in the sample, changes the absorption coefficient in the OH groups corresponding bands, this is due a conformation of bridge bondings between the OH groups of the starch molecules and the Ca ions in the solution. The conformation of this bondings increase the stability of the sample, which is agree with the displacement of the transitions in the DSC analysis. The absorption of calcium by the maize starch was determinate by pH and atomic absorption measurements, these analyses demonstrate that a higher cooking time high is the quantity of calcium absorbed in the thermodynamic process.