Resumen:
El objetivo del presente trabajo fue estudiar las propiedades reológicas y fisicoquímicas del mucílago de chía liofilizado. Inicialmente la semilla de chía se caracterizó determinando sus parámetros morfométricos mediante un análisis de imágenes. Para la obtención del mucílago se empleó un método de extracción con agua bidestilada utilizando una relación mucílago: disolvente de 1:20, manteniendo un pH de 8 y una temperatura de 80°C durante 2 h de agitación, posteriormente se filtró y se centrifugó el mucílago obtenido. Enseguida el mucílago fue secado por el método de liofilización y se colocó en desecadores para evitar que adquiriera humedad y con el mucílago de chía puro se dio inicio con los estudios reológicos y fisicoquímicos.
Se formularon dispersiones del mucílago de chía liofilizado en agua bidestilada a diferentes concentraciones (1, 1.5 y 2 % (w/w)), temperaturas (25, 35, 45, 55 y 65 °C), pH’s (3, 5, 7 y 9), fuerzas iónicas (NaCl y CaCl2), a las cuales se les midió su comportamiento reológico (viscosidad aparente), esto con la finalidad de determinar que parámetros son lo que afectan directamente la viscosidad del mucílago de chía. Posteriormente, se determinaron distintas propiedades fisicoquímicas del mucilago como solubilidad, retención de agua, retención de aceite, capacidad emulsionante e índice de cremado.
Los resultados obtenidos mostraron al mucílago de chía como un fluido no newtoniano mediante curvas de flujo, las cuales se ajustaron al modelo ley de potencia para determinar el índice de consistencia (k) y el comportamiento de flujo (n). Los valores de n resultaron menores a 1, evidenciando que el mucílago de chía se comporta como un fluido pseudoplástico.
El efecto del pH no causó mayor impacto en la viscosidad del biomaterial, sin embargo, cuando se incrementó la concentración en las dispersiones, el alto contenido de sólidos causa movimientos moleculares y formación de una película interfacial que condujo a una mayor viscosidad. Con respecto al estudio de la fuerza iónica, en primera instancia el mucílago de la chía se define como un polielectrolito cargado negativamente, por lo tanto, si se añaden iones positivos disminuye la repulsión y las moléculas del biopolímero produjeron una reducción en la viscosidad.
La prueba de solubilidad determino que el mucílago es soluble a diferentes condiciones mostrando mayor solubilidad al aumentar la temperatura, en medio ácido y la adición de sales.
En el estudio del índice de hinchamiento (SI) y la capacidad de retención de agua (WHC) el parámetro que más influyó fue la temperatura, la cual al incrementarse provocó movimiento molecular generando interacciones débiles que favorecieron la absorción de agua, por el contrario, la adición de sales desfavoreció dichas propiedades cuando se incrementó su concentración, ya que las sales neutralizaban la solución formando fuerzas de unión más fuertes. Los valores de retención de agua y aceite fueron similares por lo cual quedó demostrado su carácter anfifílico y comparado con otros mucílagos los valores obtenidos de ambos fueron considerablemente mayores atribuyendo esto a la composición química del mucílago de chía.
Se observó que a medida que se incrementa la fracción volumétrica dispersa (F) el mucílago disminuye significativamente su capacidad de actividad emulsionante, esto ocurre porque a menor fracción volumétrica de aceite las gotas se encuentran más separadas e inmovilizadas. Sin embargo, el incremento de la fracción volumétrica aumento la estabilidad de la emulsión al retardar el movimiento de las gotas. Los resultados obtenidos demostraron que el mucílago de chía cuenta con las características necesarias para ser empleado como emulsificante, su carácter anfifílico permite que las gotas de la fase oleosa puedan dispersarse en la fase continua. Tiene potencial para sustituir otros emulsificantes al contener ventajas en su composición química, emplear concentraciones bajas, el pH no juega un papel importante dentro de su comportamiento y los valores obtenidos en las propiedades funcionales fueron considerablemente mayores a comparación de otros que han empleados en la industria.
La muestra con mayor viscosidad, es decir, la que contenía una fracción volumétrica de aceite de 0.01 en el estudio del índice de cremado fue la que más tardo en separarse debido a la dificultad de movimiento de las gotas.
Las propiedades fisicoquímicas estudiadas indican que el mucílago de chía puede ser empleado como un emulsificante y su reología muestra que dependiendo del producto que se quiera elaborar pueden variar parámetros de temperatura, pH, concentración y fuerza iónica para que adquiera las características deseadas sin alterar su propiedad emulsificante.
Descripción:
Existe un interés creciente en la industria química por promover la utilización de insumos, materias primas y productos de fuentes naturales libres de químicos, ya que en la actualidad se prefieren productos convenientes y seguros.
En el caso particular de la tecnología con biopolímeros, continuamente se están desarrollando metodologías para la obtención de nuevos agentes emulsionantes provenientes de fuentes vegetales o animales, conocidos como biopolímeros, que presenten características específicas para ser considerados como potenciales biomateriales en la elaboración de emulsiones.