Obtención de nanopartículas de almidón de plátano (musa paradisiaca) y malanga (colocasia esculenta) mediante hidrólisis enzimática parcial asistida con ultrasonido

Abstract

El almidón es un polisacárido que ha sido utilizado como materia prima para la obtención de nanopartículas debido a las propiedades y aplicaciones que tiene. Las nanopartículas de almidón (npa) han sido extraídas por distintos métodos (físicos, químicos, enzimáticos y combinaciones de estos) y tienen una gran gama de aplicaciones industriales, como por ejemplo sustitutos de grasas, estabilizadores, agentes emulsionantes o de refuerzo en materiales poliméricos de origen natural o sintético. El objetivo del presente trabajo de investigación fue obtener npa mediante hidrólisis enzimática parcial-asistida con ultrasonido a partir de dos fuentes botánicas diferentes de almidón (plátano y malanga). Primero se realizó la caracterización química proximal de los almidones nativos y grado de hidrólisis (GH). El material obtenido después del proceso de hidrólisis enzimático (npa) se analizó por distribución de tamaño de partícula (DTP) y se caracterizó por análisis morfológico, estructural y térmico. La composición química proximal (CQP) del almidón de plátano (AP) y malanga (AM) fue la siguiente: lípidos (0.38 y 0.53%), proteínas (0.82 y 0.53%) y cenizas (0.21 y 0.47%), respectivamente. El AM presentó un contenido de amilosa y amilopectina de 13.93% y 86.07% respectivamente mientras que el AP presentó un contenido de amilosa y amilopectina de 23.75% y 76.25%, respectivamente. La cinética de hidrólisis de los almidones (plátano y malanga) permitió observar que el GH del AP es más rápido en comparación con el GH del AM. La DTP para las muestras de almidón de malanga hidrolizado (AMH) y sonicado e hidrolizado (AMSH) fue el más bajo (125 y 80.6 nm). Los gránulos de AM y AP presentaron morfologías características (elípticos y poligonales) de su fuente botánica. El proceso de hidrólisis enzimática y ultrasonido generó agregados y npa con formas ovoides o esféricas. El análisis de EDS reveló que los almidones sonicados e hidrolizados están compuesto por carbono, oxígeno, fósforo y sodio. Los espectros de FTIR del AMSH y AMH no presentaron cambios importantes en las señales. El patrón de difracción de Rayos X de las muestras (APSH y AMSH) cambió de forma importante en comparación con el patrón de difracción característico en estado nativo y mostró la presencia de nuevas señales asociadas con fósforo y sodio.