Caracterización fisicoquímica y estudio reológico del mucílago de la cáscara de pitahaya (Hylocereus spp)

Abstract

El objetivo del presente trabajo fue estudiar las características fisicoquímicas y reológicas del mucílago de la cáscara de pitahaya. El mucílago se extrajo calentando una mezcla 1:4 de materia vegetal y agua bidestilada a 80°C durante 2 h. La materia sólida se separó mediante decantación y el extracto acuoso se filtró a través de una malla de 120. Enseguida el mucílago se secó en una estufa de convección forzada y el producto final fue tamizado y almacenado, hasta que fuera requerido. Para identificar los grupos funcionales del mucílago seco, se aplicó espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), en el espectro FTIR del mucílago seco de la cáscara de pitahaya se observó los grupos funcionales característicos de los polisacáridos con enlaces β con residuos de pirano y ácido galacturónico fuente de pectina. Para evaluar el comportamiento térmico del mucílago se realizó termogravimetría (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). En el termograma del mucílago se observaron tres fenómenos de pérdida de masa, al primero con un valor de 3.95% lo atribuimos a la perdida de humedad, en el segundo fenómeno se presentó una pérdida de masa porcentual de 42.27% atribuida a la descomposición térmica del polisacárido a través de la perdida de compuestos orgánicos y la última pérdida de 8.99% corresponde al final de la destrucción de la muestra debido a la descomposición de residuos carbonizados y residuos de minerales. De manera complementaria, en un análisis de DSC se observa la degradación del polisacárido en cuatro fases, donde tres de los cuales son procesos endotérmicos y se asocian a los siguientes fenómenos: i) Desorción del agua físicamente absorbida, ii) Eliminación de agua estructural, reacciones de deshidratación, iii) Despolimerización y ruptura de enlaces y finalmente ocurre un proceso exotérmico iv) Formación de estructuras polinucleares de carbono aromático y grafítico. En el análisis de microscopia de barrido se observó una morfología de partículas no uniformes de superficie laminar del mucílago seco. En el estudio reológico se estudió el efecto de la temperatura de la dispersión de mucílago a una concentración del 5.0% (p/p) en agua bidestilada a la temperatura de 20, 40 y 60°C. De igual forma se estudió el efecto de la concentración de 2.0%, 5.0% y 8.0% (p/p) a temperatura constante de 20°C. Los resultados obtenidos en las curvas de flujo de ambos estudios mostraron que las dispersiones del mucílago son de un fluido no newtoniano y estos datos se ajustaron al modelo de 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 las dispersiones del mucílago de la cáscara de pitahaya se comportan como un fluido pseudoplástico. Con los resultados de la caracterización fisicoquímica y reológica del mucílago de la cáscara de pitahaya (Hylocereus spp) se puede asumir que puede ser un potencial hidrocoloide para diferentes aplicaciones en la industria alimenticia y/o farmacéutica. Asimismo, se da la pauta para un mayor interés en el estudio científico de este hidrocoloide.