CARACTERIZACIN REOLGICA DE DISPERSIONES DE MUCLAGO DECHA (Salvia hispanica L.)

Marianela I. Capitania, b, Lus J. Corzoc,d, Lus A. Chel-Guerrerod, David A. Betancur-Anconad, Susana M. Nolascob , Mabel C. Tomsa

a Centro de Investigacin y Desarrollo en Criotecnologa de Alimentos (CIDCA,CONICET) Facultad de Ciencias Exactas, UNLP, 47 y 116, 1900, La Plata, BuenosAires, Argentina, mabtom@hotmail.comb TECSE, Dpto. Ingeniera Qumica, Facultad de Ingeniera, UNCPBA, Av. del Valle5737, 7400, Olavarra, Buenos Aires, Argentina, snolasco@fio.unicen.edu.ar,marianelacapitani411@hotmail.comc Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnologa, IPN, Av. Acueducto s/n, BarrioLa Laguna, Col. Ticomn, 07340, D.F., Mxico, lcorzo@ipn.mxd Facultad de Ingeniera Qumica, UADY, Perifrico Norte, Km 33,5, Tablaje Catastral13615, Col. Chuburn de Hidalgo Inn, 97203, Mrida, Yucatn, Mxico,bancona@uady.mx

IntroduccinLas propiedades reolgicas de los hidrocoloides en solucin dependen de diversosfactores: concentracin del componente, temperatura, grado de dispersin, cargaelctrica, tratamientos trmicos previos y/o mecnicos, presencia o ausencia deelectrolitos, entre otros. El anlisis de los efectos individuales o combinados de esosfactores es importante, especialmente cuando los mismos van a ser utilizados paramodificar los atributos de textura de los alimentos y tambin en el diseo, evaluacin ymodelado de procesos. El muclago de cha, carbohidrato complejo de alto pesomolecular (Lin y Daniel, 1994), emerge de la semilla cuando entra en contacto conagua, constituyendo un hidrocoloide con potencial uso como agente espesantes en laindustria de alimentos y farmacutica. El objetivo de este estudio fue caracterizar laspropiedades reolgicas de dispersiones acuosas de muclago de cha.

Materiales y MtodosSe utiliz muclago de semillas de cha de origen argentino, obtenido mediante dosmetodologas:-Muclago obtenido en Argentina (MOA): remojado de semillas enteras en agua(1:10 p/v), 4 h (temperatura ambiente), congelado (-20oC), liofilizacin y tamizacin.-Muclago obtenido en Mxico (MOM): remojado de semillas enteras en agua (1:20p/v), 1 h (temperatura ambiente), filtracin, concentracin, congelacin (-20C) yliofilizacin.Se prepararon dispersiones (0,25; 0,50; 0,75 y 1,00% p/v) de muclago en agua(Betancur-Ancona y col., 2002). Se determin el comportamiento de flujo (mtodo deMandala y Bayas, 2004), en un remetro AR-2000, con una geometra de cono (2) yplato (40 mm de dimetro), velocidad de deformacin ( de 1 a 500 s-1 y temperaturaconstante (25C). Los datos experimentales fueron ajustados mediante el modelo deOstwald-de Waele o Ley de la Potencia (Ec. 1).

nyk Ec. 1

Siendo esfuerzo de corte o deformacin, k: ndice de consistencia y n: ndice decomportamiento de flujo.

Adems, se determinaron los mdulos de almacenamiento (G, Pa), de prdida (G,Pa) y la tan , en funcin de la frecuencia angular (, Hz), a 25C, a fin de obtener elcomportamiento mecnico de las dispersiones.

Resultados y discusinEl rendimiento de muclago fue similar con ambas metodologas (aprox. 3,75% b.s.).La Figura 1 muestra la variacin de la viscosidad aparente con la velocidad dedeformacin a diferentes concentraciones de MOA y MOM. Las muestras presentaroncomportamiento pseudoplstico porque la viscosidad disminuy con el aumento de lavelocidad de deformacin. Asimismo, la viscosidad aument con el incremento de laconcentracin de muclago.

0,01

0,1

1

10

1 10 100 1000Velocidad de deformacin (1/s)

Visc

osid

ad a

pare

nte

(Pa.

s)

(a)

0,01

0,1

1

10

1 10 100 1000

Velocidad de deformacin (1/s)

Visc

osid

ad a

pare

nte

(Pa.

s)

(b)

Figura 1. Comportamiento de flujo de dispersiones con diferentes concentraciones demuclago (% p/v): (): 0,25%; (): 0,50; (): 0,75; (): 1,00. a) MOA, b) MOM

En la Tabla 1 se presentan los valores de k y los valores de n de todas lasdispersiones de MOA y MOM. Los valores de n fueron menores que 1, indicando lanaturaleza pseudoplstica de las muestras. Con el incremento de la concentracin de

muclago, los valores de k aumentaron y los de n disminuyeron, demostrando unaumento de la viscosidad y un mayor grado de pseudoplasticidad de las dispersiones.

Tabla 1 Valores de k y n de dispersiones de muclagos de cha a diferentesconcentraciones (R2 0,99)

Muclago Concentracin (%) k n

0,25 0,28 0,03 0,53 0,00

0,50 0,92 0,07 0,49 0,01

0,75 1,17 0,09 0,47 0,00MOA

1,00 1,98 0,03 0,47 0,00

0,25 0,51 0,06 0,50 0,01

0,50 1,91 0,02 0,47 0,00

0,75 2,28 0,12 0,46 0,00MOM

1,00 5,13 0,11 0,43 0,00

Todas las dispersiones presentaron un comportamiento elstico (G>G), siendo estacaracterstica ms pronunciada al incrementar la concentracin de hidrocoloide (Figura2). Asimismo, estos mdulos presentaron una dependencia de la frecuencia. A bajasconcentraciones y altas frecuencias de deformacin, las dispersiones se transformaronen un material ligeramente viscoso (G>G).Los valores de tan G/G) se mantuvieron aproximadamente constantes para todoel barrido de frecuencia (0,6 a 0,9 y 0,6 a 1,1, para dispersiones de 1,00% y 0,25%,MOA y MOM, respectivamente), indicando un comportamiento de gel elstico dbil.

1

10

100

1 10Frecuencia (Hz)

G (

Pa),

G

(Pa)

0,1

1

10

100

Tan

d

(a)

1

10

100

1 10Frecuencia (Hz)

G(

Pa),

G

(Pa)

0,1

1

10

100

Tan

d

(b)

Figura 2. Comportamiento mecnico de dispersiones con diferentes concentracionesde muclago (% p/v): () 0,25; () 0,50; () 0,75; () 1,00. Smbolos rellenos: G,simbolos vacios: G, lineas: tan () 0,25; ( ) 0,50; ( ) 0,75; () 1,00.a) MOA, b) MOM

ConclusionesMOA y MOM se comportaron como fluidos no newtonianos, siendo su comportamientode flujo pseudoplstico en el rango de concentraciones estudiadas a 25C. Unincremento en la concentracin de muclago produjo un incremento en la viscosidadaparente y en la pseudoplasticidad. Estas caractersticas resultaron ms pronunciadasen MOM, debido a su mayor pureza. En el rango de frecuencia ensayado, ambos tipos

de muclagos se comportaron como geles dbiles debido a que G fue mayor que G yporque tan G/G) fue mayor que 0. Estos resultados daran lugar a la aplicacin delmuclago de cha en diversos productos que requieran determinadas condiciones decomportamiento (ketchup, mayonesa, yogures, entre otros).

ReferenciasBetancur-Ancona D, Lpez-Luna J, Chel-Guerrero L (2002). Comparison of the

chemical composition and functional properties of Phaseolus lunatus prime andtailing starches. Food Chemistry 82(2): 217-225.

Lin KY, Daniel JR. (1994). Structure of chia seed polysaccharide exudates.Carbohydrate Polymer 23:13-18.

Mandala IG, Bayas E (2004). Xanthan Effect on Swelling, Solubility and Viscosity ofWheat Starch Dispersions. Food Hydrocolloids 18: 191201.

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