Evaluación Fisicoquímica y Nutricional de Almidones y Películas Comestibles a base de Almidón

Abstract

Las películas comestibles son una capa delgada de un material polimérico que puede ser ingerido directamente como una lámina o formando parte de un alimento. Funcionan como una barrera física que extiende la vida útil del alimento y como vehículo para la incorporación de ingredientes funcionales. El almidón puede ser empleado para la producción de películas comestibles y sus características como polímero, les confiere propiedades fisicoquímicas y nutricionales particulares; que varían dependiendo de la fuente botánica del almidón. En este estudio, se realizó una evaluación fisicoquímica y nutricional de películas comestibles a base de almidón de maíz regular, maíz waxy (Zea mays L.), mapuey (Dioscorea trifida L.), yuca (Manihot sculenta Crantz), apio (Arracacia xanthorrhiza Bancroft), ocumo chino (Colocasia esculenta L.) y papa (Solanum tuberosum L.). Para ello, (i) se aislaron y caracterizaron nutricionalmente los almidones utilizados para la formulación de las películas comestibles, mediante el estudio de la digestibilidad in vitro (almidón disponible, almidón resistente total y tasa de α-amilólisis) e in vivo (supervivencia, variación de peso, actividad similar a α-amilasa y excreción de ácido úrico en el gorgojo de arroz, Sitophilus oryzae L.); (ii) se formularon las películas comestibles y se caracterizaron desde el punto de vista físico, químico, mecánico, morfológico y propiedades de barrera y (iii) se caracterizaron nutricionalmente las películas comestibles formuladas. Las películas comestibles a base de almidón de maíz regular, maíz waxy, mapuey, apio y papa al 5% (p/v) y de ocumo chino y yuca al 6% (p/v) se formularon satisfactoriamente con la incorporación de 2% (v/v) de glicerol; resultando en películas fácilmente manejables y flexibles. Las películas de almidón de yuca y de maíz waxy presentaron las mejores propiedades de barrera al vapor de agua; sin embargo, a diferencia de las películas de almidón de papa, mapuey y maíz regular, fueron altamente solubles y tolerantes al agua. Desde el punto de vista de la digestibilidad del almidón, las películas comestibles presentaron contenidos variables de almidón disponible (58−70%), almidón resistente total (1,1−11,8%) y almidón retrogradado (0,06−2,86%), así como una alta tasa de hidrólisis enzimática en su estado crudo (43−83% a los 60 min). In vitro pero no in vivo, las películas elaboradas con el almidón de maíz waxy fueron más digeribles que las preparadas con el almidón de maíz regular; posiblemente factores extrínsecos al almidón afecten su biodisponibilidad. El análisis de componentes principales utilizado para evaluar el efecto combinado de la fuente botánica del almidón como matriz polimérica y de la formulación de las películas comestibles sobre la digestibilidad del almidón (in vivo e in vitro), mostró que a excepción de las películas de almidón de maíz waxy y yuca, la gelatinización térmica empleada para su elaboración aumentó la digestibilidad del almidón, sin embargo, con la formulación ocurrió una dilución de los nutrientes. Por su parte, el efecto de la fuente botánica del almidón como matriz polimérica sobre las propiedades de las películas comestibles, se observó en las propiedades de barrera, físicas, mecánicas y en la digestibilidad in vitro de las películas; siendo más delgadas, transparentes, solubles y digeribles las películas de almidón de maíz waxy y yuca. Este estudio permitió identificar propiedades fisicoquímicas y nutricionales en las películas comestibles, que podrían contribuir a ampliar las aplicaciones de estas preparaciones como materiales termoplásticos comestibles, biodegradables, económicos y de gran versatilidad, que beneficien la salud de los consumidores.