Defensa de Tesis Doctoral. Pamela Soledad CUENCA

Título: " Desarrollo de Recubrimiento Activo Basado en Almidón, Acetato de Almidón para Preservar la Calidad de Alimentos Regionales"

Autora: Bqca. Pamela Soledad CUENCA  (IMAM-FCEQyN-UNaM)

Director: Dr. Oscar Alfredo ALBANI (IMAM-FCEQyN-UNaM)

Co-Directora: Dra. Ana Laura RAMALLO (IMAM-FCEQyN-UNaM)

Subdisciplina: Tecnología de los Materiales

Fecha de la Defensa: 09/03/2020

 Calificación: (10 Diez)

Comisión de Supervisión:

Dr. Aníbal Marcelo SLAVUTSKY (INIQUI-CONICET-UNSa)

Dra. María Cristina AREA (IMAM-FCEQyN-UNaM)

Dra. Beatriz del Valle ARGÜELLO (FCEQyN-UNaM)

Tribunal Evaluador:

Dr. Aníbal Marcelo SLAVUTSKY (INIQUI-CONICET-UNSa)

Dr. Fernando Esteban FELISSIA (IMAM-FCEQyN- UNaM)

Dra. Alicia Esther ARES (IMAM-FCEQyN-UNaM)

Resumen

El objetivo del trabajo de tesis fue el desarrollo de un bio-recubrimiento activo basado en almidón, acetato de almidón de mandioca y fracciones de almidón de mandioca que mejore la vida útil de productos regionales, particularmente de quesos.

 Para ello la primera parte de la tesis aborda, el estudio de la estructura química, la estabilidad térmica y las propiedades morfológicas del almidón nativo de mandioca (AM) y de acetatos de almidón de alto grado de sustitución (AAM), sintetizados a partir de éste.

 El almidón de mandioca se acetiló mediante un método simple y escalable para producir un material polimérico altamente hidrofóbico con uso potencial en el recubrimiento y el envasado de alimentos. La formación del éster se confirmó utilizando FTIR por la presencia de la señal de carbonilo alrededor de 1749 cm-1 . Los grados de sustitución (DS) obtenidos por titulación estuvieron entre 1.9 y 2.9. El análisis termogravimétrico mostró un aumento en la estabilidad térmica con la acetilación, la muestra DS = 2.9 se comportó como un homopolímero. Las micrografías SEM mostraron la pérdida de la estructura del gránulo de almidón y la aparición de nuevas estructuras en forma de colmena. AM y AAM se caracterizaron estructuralmente por RMN. El porcentaje de ramificación AM obtenido por 1H NMR fue 4,76. Usando 13C {1H} -NMR cuantitativo, se calculó el DS, confirmando los valores ya obtenidos por titulación de retorno y se determinó el patrón de sustitución regioselectivo, demostrando que la posición favorita de acetilación es la de C6.

Conocer las propiedades del almidón y de los acetilados permitió inferir sus propiedades en el estado coloidal y desarrollar películas de almidón de mandioca, en bajas concentraciones de soluto (menor al 1% p/v) utilizando solamente agua como plastificante, mediante gelatinización a 120 °C. Por otro lado, se logró la separación de las fracciones de amilosa y amilopectina mediante el método de Mukerjea y Robyt (2009), y a partir de ellas se obtuvieron películas homogéneas y de buenas propiedades mecánicas, solubles en agua (amilopectina) e insolubles para los tiempos ensayados (amilosa).

Se prepararon películas de AAM utilizando un plastificante hidrófobo, a fines de obtener materiales altamente hidrófobos que puedan actuar como recubrimientos.

 Se estudiaron estas películas mediante las técnicas convencionales de caracterización de polímeros de almidón haciendo foco en el estudio del efecto de almacenamiento, a fines de encontrar matrices adecuadas para ser utilizadas como recubrimientos.

Se encontró que, mediante la aplicación del tratamiento térmico a altas temperaturas en la gelatinización del almidón, se logró retrasar significativamente la retrogradación de películas de almidón, amilosa y amilopectina de mandioca, haciendo que las mismas mantengan buenas propiedades durante el almacenamiento. En tanto las películas de AAM sufrieron segregación y pérdida de su integridad a los pocos días de moldeadas. En base a lo antes estudiado, se decidió ensayar películas de almidón y amilosa de mandioca como recubrimientos activos en quesos, utilizando como antimicrobiano natamicina.

La pérdida de peso, para distintas condiciones de humedad relativa en el almacenamiento y el desarrollo microbiano fueron estudiados, encontrándose que el recubrimiento de quesos con películas de almidón y de amilosa disminuyen la pérdida de peso y de color, siendo el recubrimiento de almidón de mandioca y 10 mg/dm2 de natamicina un método efectivo para controlar la población de hongos y levaduras, presentes tanto en el queso como en la película, así como retrasar el crecimiento de bacterias psicrotróficas. Esto último, permitiría aumentar la vida útil del alimento (queso barra) y ofrecer al consumidor un producto mejor conservado.

Palabras clave: Almidón de Mandioca- Acetato de almidón de mandioca- Alto Grado de SustituciónRecubrimiento activo- Preservación de quesos.