Transformaciones morfológicas y fisicoquímicas de almidón de maíz por fermentación con Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y Aspergillus oryzae var. oryzae - Reyes Arreozola, Maria Isabel (Universidad Autónoma Metropolitana, 2017)
Desde la antigüedad, los alimentos han sido producidos y conservados por fermentación incluyendo cerveza, vino, productos lácteos (yogurt, quesos), sake (vino de arroz), panes, frutas, etc. El almidón es la fuente más importante de energía para los seres humanos. La transformación en las microestructuras (amilosa y amilopectina) que conforman el almidón son las responsables de la disponibilidad de glucosa para la nutrición humana. En consecuencia, una comprensión precisa de las transformaciones fisicoquímicas y morfológicas sufridas por el almidón durante las distintas fermentaciones debe proporcionar información valiosa para el procesamiento adecuado en la producción de alimentos. En el presente trabajo, fueron realizadas dispersiones de almidón de maíz nativo (3% p/v) y sometidas a fermentación líquida con la cepa de S. cerevisiae, fermentación ácido láctica con Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y fermentación sólida con Aspergillus oryzae var. oryzae. Se empleó un inóculo de 2107 células mL-1 para todos los tratamientos evaluados. Las transformaciones fisicoquímicas en gránulos de almidón sufridas durante el tiempo de fermentación fueron monitoreadas por Microscopia óptica, SEM, XRD, FTIR, DSC e hidrólisis ácida (HCl, 1 M). Los microorganismos evaluados poseen la capacidad de producir distintos tipos de metabolitos secundarios entre los cuales destacan las enzimas, las cuales intervienen en la hidrólisis de amilosa y amilopectina, viéndose reflejado en la modificación de la estructura de los gránulos de AMF. Los estudios realizados muestran que los microorganismos actúan sobre los gránulos de almidón provocando fracturas severas en la estructura modificando el porcentaje de cristalinidad, tamaño, organización estructural (cristalinidad de corto alcance) y viscosidad. El menor tamaño de partícula de AMF se obtuvo con Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, fue de 6.07 µm a las 24 h de fermentación. Con Saccharomyces cerevisiae se obtuvieron gránulos de 13.09 µm a las 168 h y con Aspergillus oryzae var. oryzae fueron más prolongados los tiempos de fermentación obteniendo tamaños de 8.69 a las 192 h. El análisis de rayos-X indicó un aumento en la cristalinidad para S. cerevisiae, fue de 40.94 % (96 h), 39.44 % (3 h) y 38.60 % (96 h) para L. bulgaricus y A. oryzae, respectivamente. En cuanto a las propiedades térmicas la temperatura de pico (Tp) se desplazó en los tres casos evaluados 2.37 °C para S. cerevisiae, 2.56 °C con L. bulgaricus y 6.29 °C empleando una cepa de A. oryzae, estos resultados son indicativos de que están mejor estructurados los gránulos de AMF. La hidrólisis en condiciones ácidas rigurosas mostró una disminución de 16.98, 9.37 y 11.86 % (con S. cerevisiae, L. bulgaricus y A. oryzae respectivamente) generando almidones resistentes a hidrólisis por lo tanto menos digeribles. La viscosidad aparente de las dispersiones gelatinizadas a 1 s-1 (Pas) produjo geles débiles con viscosidades reducidas en las tres fermentaciones con valores de 6.97, 2.64 y 1.37 (Pas) con las cepas evaluadas (S. cerevisiae, L. bulgaricus y A. oryzae). De esta manera, se concluye que las fermentaciones evaluadas producen almidones con alto contenido de cristalinidad, de menor tamaño, mejor estructurados y resistentes a hidrólisis ácida por lo tanto se podría afirmar que son menos digeribles.