Evaluación de la modificación de almidón de yuca (Manihot esculenta) vía desramificación enzimática y entrecruzamiento y la utilización del almidón modificado para la obtención de películas biodegradables

Abstract

En esta investigación se estudió la morfología, cristalinidad y el proceso de gelatinización mediante seguimiento de la viscosidad y calorimetría diferencial de barrido para el almidón de yuca. Se evaluó el proceso de hidrólisis enzimática con pululanasa para obtener almidón desramificado enzimáticamente (ADRE), y se estableció que las mejores condiciones para el proceso son la temperatura de reacción 60 °C y pH 4, y mediante seguimiento cromatográfico se determinó que se producen una mezcla de alto, medio y bajo peso molecular con capacidad filmogénica. Posteriormente se trabajó con esterificación de almidón nativo y almidón desramificado (ADRE) con ácido cítrico, málico y adípico, inicialmente se realizó en medio orgánico con DMSO para la obtención de adipato de ADRE a 90 °C con un grado de sustitución de 0,009, en la segunda parte la evaluación se realizó mediante el método de calor seco en horno, y se logró sintetizar citrato, malato y adipato de almidón y de ADRE con una temperatura de reacción de 100°C, tiempo de reacción 2,5 h y relación ácido/almidón de 15 g/100g, esto se verificó con espectroscopia infrarroja y se complementó con determinaciones de calorimetría diferencial de barrido (DSC) y termogravimetría (TGA), los grados de sustitución obtenidos fueron bajos y estuvieron entre 0,04 y 1,03. Se caracterizaron estos productos y se encontró aumento de la hidrofobicidad, pocos cambios en la cristalinidad, cambios en la morfología y se prepararon películas con estos derivados de almidón por el método de casting con polioles como plastificantes y estas tienen menor permeabilidad a vapor de agua, mejores propiedades mecánicas y son biodegradables. (Texto tomado de la fuente)

In this research, the morphology, crystallinity and the gelatinization process were studied by monitoring the viscosity and differential scanning calorimetry for cassava starch. The enzymatic hydrolysis process with pullulanase to obtain enzymatically debranched starch (ADRE) was evaluated, and it was established that the best conditions for the process are the reaction temperature of 60 °C and pH 4, and through chromatographic monitoring it was determined that a mixture of high, medium and low molecular weight with filmogenic capacity. Subsequently, work was carried out with esterification of native starch and debranched starch (ADRE) with citric, malic and adipic acid, initially it was carried out in an organic medium with DMSO to obtain ADRE adipate at 90 °C with a degree of substitution of 0.009, in In the second part, the evaluation was carried out using the oven-dry heat method, and it was possible to synthesize starch and ADRE citrate, malate and adipate with a reaction temperature of 100°C, reaction time of 2.5 h and acid/acid ratio. starch of 15 g/100g, this was verified with infrared spectroscopy and complemented with determinations of differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TGA), the degrees of substitution obtained were low and were between 0.04 and 1.03. These products were characterized and an increase in hydrophobicity was found, few changes in crystallinity, changes in morphology and films were prepared with these starch derivatives by the casting method with polyols as plasticizers and these have lower permeability to water vapor. better mechanical properties and are biodegradable.