Calorimetría diferencial de barrido para la caracterización de materiales alimentarios: Implicancias para el aprovechamiento de residuos y recursos autóctonos

Abstract

Un paso importante en el desarrollo de ingredientes funcionales naturales es el diseño de sistemas de estabilización de los componentes activos que facilitan además su efectiva absorción en el tracto intestinal (1). En general, los medios en que se conservan son congelados o deshidratados, habitualmente formando vidrios. Los componentes de estos sistemas se encuentran en un estado que no corresponde a su condición de estabilidad termodinámica, y exhiben muchos cambios dependientes del tiempo, que afectan significativamente la estabilidad. Su estado físico es extremadamente sensible a la humedad, la temperatura y el tiempo, y los cambios en la composición o en alguna de estas variables provocan transiciones de fase o estado. Por lo tanto, para el desarrollo adecuado de dichos ingredientes es necesario contar con datos de las características de los componentes bioactivos y excipientes y de las transformaciones dinámicas que pueden producirse durante el proceso de elaboración y/o almacenamiento. Los principales cambios en los sistemas estabilizados se producen por cambios de estado (transición vítrea) y de fase (cristalización, fusión, gelatinización y retrogradación de almidón, desnaturalización y agregación de proteínas) y se pueden determinar mediante análisis térmico. El análisis térmico, comprende el estudio de la evolución de las propiedades de una muestra cuando se somete a cambios de temperatura a una velocidad determinada o bien a una temperatura constante durante un cierto tiempo. Se puede medir el cambio de distintas propiedades, como: masa (termogravimetría, TGA), temperatura (análisis térmico diferencial, DTA), flujo de calor (calorimetría diferencial de barrido, DSC), mecánicas (análisis termo-mecánico, DMA), el cambio de dimensiones (termodilatometría), entre otras (2,3). En este capítulo se tratarán las aplicaciones de la calorimetría diferencial de barrido para la caracterización y análisis de genuinidad, calidad y estabilidad de ingredientes de origen natural y de algunos biomateriales obtenidos a partir de residuos agroindustriales, obtenidos por procesos de fermentación.