Análisis de propiedades térmicas durante gelatinización en tres variedades de arroz iniap aplicando el calorímetro diferencial de barrido (dsc)

Abstract

La finalidad de este trabajo investigativo fue caracterizar tres variedades de arroz ecuatoriano midiendo las propiedades térmicas que ocurren durante la gelatinización del almidón. Para poder estudiar el comportamiento de sus cadenas poliméricas, se realizó un análisis por Calorimetría Diferencial de Barrido que permitió medir la cantidad de energía necesaria para que ocurra el proceso de gelatinización e identificar los eventos de las propiedades térmicas durante ésta transición. Inicialmente, se diseño un protocolo de uso para el Laboratorio de Ensayos Metrológicos y de Materiales (LEMAT) del equipo Calorimétrico DSC Q200. Este protocolo abarcó los procedimientos específicos para el correcto funcionamiento del equipo: acondicionamiento, calibración y ensayo de muestra de harina. El acondicionamiento que se realizó fue para eliminar cualquier tipo de humedad dentro de la celda donde se realiza el análisis, y para estabilizar el sistema DSC-LNCS (Equipo de Enfriamiento por Nitrógeno Líquido); la calibración se llevó a cabo con la III celda del equipo vacía, con dos discos de zafiro estándar colocados directamente en los sensores de la celda y con indio, para calibrar resistencia y capacitancia, flujo de calor y temperatura, lo que permite que los resultados obtenidos sean más confiables. Los parámetros tomados para el acondicionamiento y la calibración estuvieron basados en los segmentos utilizados durante la experimentación. Las muestras que se analizaron fueron harina de arroz de tres variedades: INIAP 14, 15 y 17. Todas las muestras fueron analizadas por triplicado y evaluadas frente a un patrón de referencia (cápsula hermética vacía) dentro del equipo a una velocidad de calentamiento de 5°C/min desde 20 a 130°C. Las propiedades térmicas de gelatinización que se analizaron en cada variedad fueron: temperatura inicial, temperatura del pico endotérmico, temperatura final, diferencial de entalpía e intervalo de gelatinización. Los resultados estadísticos obtenidos a través de un análisis de varianza, indicó que si existe diferencia significativa entre las propiedades térmicas de gelatinización con un 95% de confianza. Se evidenció que para la temperatura inicial de gelatinización y para el intervalo de gelatinización la variedad INIAP 17 resultó significativamente IV diferente a las demás. Para la temperatura de gelatinización (pico endotérmico) sólo existió diferencia significativa entre las variedades de INIAP 15 y 17. Para la temperatura final, las únicas muestras que se mostraron significativamente diferentes fueron las variedades de INIAP 14 y 15. También se pudo observar que para los valores de diferencial de entalpía no existió diferencia significativa. Con los resultados obtenidos durante gelatinización se pudo estimar que la variedad de arroz INIAP 17 presentó menor contenido de amilosa debido a que tuvo menor temperatura de gelatinización que las otras dos variedades de arroz. Los resultados de esta tesis permitirán establecer posibles aplicaciones tecnológicas de las variedades de arroz estudiadas. Además, en base al protocolo que se creó, se conseguirá promover el uso del DSC en muestras alimenticias permitiendo al laboratorio de LEMAT de la ESPOL incrementar su oferta de servicios al sector productivo.