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Ciencia & Tecnología

Nanoalmidón, con alto potencial en la agroindustria

Al alcanzar un tamaño nanométrico, el almidón nativo –con el que normalmente se preparan sopas y coladas– presenta grandes ventajas como materia prima para la agroindustria, además de ahorro energético.

Palmira, 06 de noviembre de 2020Agencia de Noticias UN-

Nanoalmidón solubilizado a temperatura ambiente, en el que se ve un líquido estable, es decir sin partículas en el fondo y sin grumos. Fotos: Wilson Caicedo.

Solución de almidón nativo (sin tratar) mezclado a temperatura ambiente, en la cual se ve su estado inestable.

Entre los usos más comunes del almidón está la elaboración de sopas y coladas.

Gránulos de almidón nativo.

Aspecto de los gránulos de almidón tratado con nanotecnología (nanoalmidón).

El almidón se encuentra especialmente en tubérculos, y en menor medida en algunos granos.

Así lo reveló la investigación del ingeniero agroindustrial Wilson Daniel Caicedo Chacón, de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, que se desarrolló en el marco del macroproyecto “Síntesis y caracterización de nanoestructuras a partir de productos y residuos agroindustriales”, dirigido por la profesora Ana Cecilia Agudelo Henao, también de la Institución.

Uno de los problemas que se presentan con el almidón común, o nativo, es que no solubiliza a temperatura ambiente, es decir que si a un vaso de agua a temperatura ambiente se le agrega almidón y se revuelve, este forma “grumos”.

Buscando optimizar este biopolímero –que forma parte del grupo de los carbohidratos y se encuentra especialmente en tubérculos y en algunos granos–, el ingeniero Caicedo redujo su tamaño para evaluar si así tendría mayores ventajas.

Como advirtió que al hacer un alimento más pequeño sus propiedades pueden cambiar significativamente, eligió trabajar con nanotecnología para generar nanoalmidón, es decir reduciendo hasta 1.000 veces el tamaño original del compuesto, para lo cual aplicó un tratamiento que no representa modificaciones químicas nocivas para el consumo humano.

En la agroindustria, para disolver el almidón común por lo general se aumenta la temperatura de la solución –por eso en las recetas se recomienda calentarlo–, lo que implica un gasto energético.

Pruebas con almidón de papa

Para llevar a cabo el estudio, los investigadores utilizaron almidón de alta pureza de papa parda, compuesta entre el 60 y 90 % de almidón.

El almidón se sometió a un proceso de nanoprecipitación, en el cual se mezcla con etanol (alcohol común) e hidróxido de sodio, este último a muy bajas concentraciones, con lo cual el almidón se reduce a tamaño nanométrico.

El ingeniero Caicedo explica en este punto que “en agroindustria, cuando se quiere realizar un producto cuya finalidad sea para consumo, se trata de utilizar reactivos químicos o concentraciones que no sean tóxicas”.

Luego el almidón se precipita, es decir que baja hasta el fondo del recipiente, y en ese momento ya las partículas están a tamaño nanométrico. Luego se seca, y así prácticamente se evapora todo el etanol y el hidróxido de sodio, con lo que queda el almidón puro nuevamente y consumible.

Por último se realiza su caracterización física y térmica para evaluar la eficiencia de las nanopartículas de almidón y así determinar si realmente brindarán ventajas significativas.

Se disuelve mejor

Uno de los resultados positivos con el nanoalmidón es que seca más rápido que el almidón nativo, un proceso que en la agroindustria es muy importante.

Además se encontró que reduciendo el tamaño se ataca el problema de la solubilización, pues con estas nuevas características el almidón sí se disuelve en agua a temperatura ambiente, sin necesidad de gastar energía. Es decir, solo será necesario revolver la mezcla para obtener una solución uniforme y estable (que no bajará al fondo del recipiente), lo que representaría un ahorro energético tanto para la industria de coladas y sopas como para el consumidor en sus preparaciones domésticas.

Como materia prima, al usar nanoalmidón se necesitarán cantidades menores para elaborar los diferentes productos, pues además de los usos ya mencionados, este compuesto también se utiliza como espesante, gelificante y enturbiante, entre otros.

Los resultados demuestran el potencial del almidón tratado con nanotecnología para implementarlo a nivel agroindustrial.

La investigación también fue apoyada por el ingeniero agroindustrial Germán Ayala Valencia, de la UNAL Sede Palmira y actual profesor e investigador de la Universidad Federal de Santa Catarina (Brasil), donde el ingeniero Caicedo realiza la Maestría en Ingeniería de Alimentos.

La caracterización térmica de las muestras se hizo en el Laboratorio de Análisis Térmico de la Universidad Autónoma de Occidente, en Cali, dirigido por la profesora Gladis Mirian Aparicio Rojas.

(Por: fin/PAGA/MLA/LOF
)
N.° 184

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