Caracterización físicoquímica y funcional de almidones de Papa y Tunta de tres variedades nativas amargas procedentes de Ilave - Puno

Abstract

La tunta es un producto deshidratado que se obtiene bajo un proceso tradicional y artesanal, a partir de tubérculos de papa de la región altoandina, aprovechando elementos de la zona y las condiciones de la geografía y del clima en cierta época del año que favorece un congelado y secado natural. Para este proceso se destina principalmente variedades amargas con alto contenido de glicoalcaloides, no aptas para su consumo directo. Este producto destaca por su prolongada conservación y por ser una fuente importante de almidón, que podría ser aprovechado para su uso a nivel industrial, aportando mayor valor comercial al cultivo. Dentro de este contexto, los objetivos de esta investigación fueron: caracterizar fisicoquímica y funcionalmente almidones procedentes de papas (AP) y tuntas (AT) de tres variedades nativas amargas (Ocucuri negra, Cuchi jipilla y Pala) cultivadas en la provincia del Collao, distrito Ilave, Puno, y evaluar el efecto de esta tecnología tradicional sobre estas propiedades. Para lo cual luego de la extracción de los almidones por vía húmeda, se caracterizaron fisicoquímicamente a través de: análisis proximal, color, contenido de fósforo (CF) y de amilosa (CAM). La evaluación funcional incluyó: claridad de gel (T%), sinéresis en congelación (SC) y refrigeración (SR), poder de hinchamiento (PH), solubilidad (S) y capacidad de absorción de agua (CAA) a 60,70,80 y 90°C; el comportamiento reológico de los geles fue determinado con un reómetro híbrido estudiándose el comportamiento de flujo (umbral de fluencia (σo), índice de consistencia (K) e índice reológico (η)), las propiedades viscoelásticas (módulos de almacenamiento (G’) y pérdida (G’’) con sus respectivas pendientes e interceptos, y viscosidad compleja (n*)) y las propiedades de formación de pasta (viscosidad inicial(PV), temperatura de pastificación (TP), tiempo pico (Pt), temperatura pico (PT), viscosidad máxima (VM), índice de inestabilidad (II), viscosidad de caída (VC), retrogradación (RG) y viscosidad final (VF)); las propiedades térmicas (temperatura de gelatinización inicial (To), pico (Tp), y final (Tf)) se investigaron mediante el uso de un multicalorímetro diferencial de barrido. Además, se midió las estructuras helicoidales ordenadas mediante una prueba de corto alcance, a través de las ratios obtenidos de los espectros infrarrojo con transformador de Fourier y Atenuador de Reflactancia (FTIRATR). Los resultados fueron evaluados estadísticamente utilizando un diseño de bloques completamente al azar y la prueba de diferencia mínima significativa de Tukey. Dentro de los análisis fisicoquímicos en todos los almidones destacan los bajos contenidos de proteína (0,25-0.40%), fibra (0-0,1%) y lípidos (0-0,16%), y altos para carbohidratos (>99%). El 15 CAM y CF estuvieron en el rango de 23,13-31,02% y 374,20-854,74 ppm, respectivamente, con contenidos más altos para AP. Los AT tuvieron valores más altos para las propiedades de S, SR, CAA y PH a 70 y 80°C, mientras los AP presentaron valores mayores para T%, SC, CAA y PH a 90°C. Todos los AP presentaron menor SR frente a su variedad equivalente, y el AT de la variedad Pala destacó por su mayor SR y menor SC. El comportamiento de flujo de los geles tuvo un buen ajuste al modelo de Herschel-Bulkley (R2>0,99), con una tendencia no newtoniana de naturaleza pseudoplástica después de un umbral de fluencia. Además, el σo e K fue significativamente más alto para los AP. Los AT tuvieron valores mayores para la PV, TP, Pt y PT, lo contrario se observó para el resto de propiedades de formación de pasta. Por otro lado, los seis almidones se caracterizaron por ser geles débiles, con predomino de un comportamiento más elástico que viscoso (G’>G’’); sin embargo, en los AT el G’ incrementó pronunciadamente, así como, el espesamiento (n*); y fueron observados valores significativamente más altos de viscosidad en el sistema (interceptos) y más bajos de pendientes, frente a los resultados de AP. También, las propiedades térmicas de Tf y ΔH fueron mayores para los AP, lo que concordó con el mayor orden molecular de corto alcance. En conclusión, existen diferencias significativas (p<0,05) en las propiedades funcionales de los almidones de las variedades amargas estudiadas, y el proceso de elaboración de tunta tiene efectos significativos sobre las mismas, información valiosa para recomendar el mejor destino para su aplicación industrial.

The tunta is a product that is obtained by a traditional process, from potato tubes of the high Andean region, taking advantage of elements of the area and the conditions of geography and climate at the time of year that favors a frozen and natural drying. For this process, the bitter potatoes are mainly used for varieties with glycoalkaloid content, which are not suitable for direct consumption. This product stands out for its prolonged preservation and for being an important source of starch, which could be used for industrial use, providing greater commercial value to the crop. Within this context, the objectives of this research were: characterize physicochemically and functionally starches from potatoes (AP) and tuntas (AT) of three bitter native varieties (Ocucuri negra, Cuchi jipilla and Pala) grown in Collao province, Ilave district, Puno, and evaluate the effect of this traditional technology on these properties. For which after the extraction of the starches by the wet way, they were characterized physicochemically through proximal analysis, color, the content of phosphorus (CF) and amylose (CAM). The functional evaluation included: gel clarity (T%), freezing (SC) and cooling (SR) syneresis, swelling power (PH), solubility (S) and wáter absorption capacity (CAA) at 60.70, 80 and 90 ° C; the rheological behavior of the gels was determined with a hybrid rheometer, studying the flow behavior (yield point (σo), consistency index (K) and rheological index (η)), viscoelastic properties (storage modules (G ') and loss (G ") with their respective slopes and intercepts, and complex viscosity (n *)) and pulping properties (initial viscosity (PV), pasture temperature (TP), peak time (Pt), temperature peak (PT), maximum viscosity (VM), instability index (II), drop viscosity (VC), retrogradation (RG) and final viscosity (VF)); the thermal properties (initial gelatinization temperature (To), peak (Tp), and final (Tf)) were investigated by using a differential scanning multicalorimeter. In addition, ordered helical structures were measured by a shortrange test, through the ratios obtained from the infrared spectra with Fourier transformer and Reflow attenuator (FTIR-ATR). The results were statistically evaluated using a completely randomized block design and Tukey's minimum significant difference test. To physicochemical analyzes of all starches highlighted low of protein (0.25-0.40%), fiber (0-0.1%) and lipids (0-0.16%) content, and high levels of carbohydrates (> 99%). The CAM and CF were in the range of 23.13-31.02% and 374.20-854.74 ppm, respectively, with higher contents for AP. The ATs had higher values for the properties of S, SR, CAA, and PH at 70 17 and 80 ° C, while the AP showed higher values for T %, SC, CAA, and PH at 90 ° C. All the APs presented lower SR compared to their equivalent variety, and the AT of the Pala variety stood out for its higher SR and lower SC. The flow behavior of the gels had a good fit to the Herschel-Bulkley model (R2> 0.99), with a non-Newtonian tendency of a pseudoplastic nature after a yield point. In addition, the σo e K was significantly higher for the AP. The AT had higher values for the PV, TP, Pt, and PT, the opposite was observed for the rest of the pulping properties. On the other hand, the six starches were characterized as weak gels, with predominance of a more elastic than viscous behavior (G '> G "); however, in the AT the G 'increased sharply, as well as the thickening (n *); and significantly higher viscosity values were observed in the system (intercepts) and lower slopes, compared to the AP results. In addition, the thermal properties of Tf and ΔH were greater for the AP, which was consistent with the greater short-range molecular order. In conclusion, there are significant differences (p <0.05) in the functional properties of the starches of the bitter varieties studied, and the tunta production process has significant effects on them, valuable information to recommend the best destination for its application industrial.