Tesis (Doctor en Ciencias Agroalimentarias) -- Departamento de Ingeniería Agroindustrial, 2024 Doctorado

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El maíz es una fuente valiosa de almidón, pero aún existe una gran diversidad de genotipos poco investigados. Por ello, este estudio se enfocó en evaluar las propiedades fisicoquímicas, estructurales y funcionales de genotipos poco estudiados como es el maíz cacahuacintle. Se aisló almidón de dos variedades de maíz cacahuacintle, MA1 y MA2, provenientes de diferentes localidades del Estado de México, y se comparó con almidón comercial de maíz (CS). Asimismo, se realizó la modificación química del almidón MA1 con anhídrido obtener succínico (OSA), y se evaluaron los efectos de la modificación química sobre la estructura y propiedades funcionales del almidón nativo. La microscopía electrónica de barrido (SEM) y los análisis de espectroscopía infrarroja (FTIR), permitieron detectar los cambios morfológicos y estructurales de los almidones. Los gránulos de CS presentaron forma poliédrica, mientras que los del almidón OSA (MCOSA) presentaban formas irregulares alargadas y esféricas. Las estructuras de los gránulos mostraron diferencias. El FTIR evidenció que la modificación con OSA del almidón fue exitosa y modificó su estructura química. El análisis de rayos X reveló que todos los almidones tuvieron un patrón Tipo A, pero con cristalinidades diferentes, que oscilaban entre 21.07 y 25.37%. Los almidones MA1 y MA2 exhibieron mayor solubilidad, poder de hinchamiento y capacidad de retención de agua en comparación con CS, mientras que este último presentó una mayor capacidad de retención de aceite. Además, MA1 y MA2 mostraron un mayor contenido de fracción de almidón resistente que CS. Asimismo, el almidón MCOSA mejoró el aumento de la fracción de lenta digestión y almidón resistente. Este estudio reveló que el almidón obtenido de maíz cacahuacintle, presenta características morfológicas, estructurales y funcionales interesantes, con un potencial prometedor para su aplicación en el desarrollo de nuevos alimentos que requieran fracciones de almidón de lenta digestión y almidón resistente. --

Maize is a valuable source of starch, but there is still a great diversity of under-researched genotypes. Therefore, this study focused on evaluating the physicochemical, structural, and functional properties of little studied genotypes such as cacahuacintle maize. Starch was isolated from two varieties of cacahuacintle maize, MA1 and MA2, from different locations in the State of Mexico, and was compared with commercial corn starch (CS). Likewise, the chemical modification of MA1 starch with octenyl succinic anhydride (OSA) was carried out, and the effects of the chemical modification on the structure and functional properties of the native starch were evaluated. Scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FTIR) analyzes allowed the detection of morphological and structural changes in starches. The CS granules had a polyhedral shape, while those of OSA starch (MCOSA) had irregular elongated and spherical shapes. The structures of the granules showed differences. The FTIR showed that the OSA modification of the starch was successful and modified its chemical structure. X-ray analysis revealed that all starches had a Type A pattern, but with different crystallinities, ranging between 21.07 and 25.37%. Starches MA1 and MA2 exhibited greater solubility, swelling power and water retention capacity compared to CS, while the latter presented a greater oil retention capacity. Furthermore, MA1 and MA2 showed a higher content of resistant starch fraction than CS. Likewise, MCOSA starch improved the increase in the slowly digestible fraction and resistant starch. This study revealed that the starch obtained from cacahuacintle maize presents interesting morphological, structural, and functional characteristics, with promising potential for its application in the development of new foods that require slowly digestible starch fractions and resistant starch.