Resumen de Study of the rheological and physicochemical properties of fructan fractions of Agave tequilana cv. Cenizo

Pamela Isabel Aldrete Herrera, Mercedes Gpe. López Pérez, Luis Isaacs Ceja Medina, Luis Medina Torres, Rosa Isela Ortiz Basurto

• español

  Las propiedades físico-mecánicas de fracciones de fructanos en diferentes especies de agave sin Denominación de Origen del Tequila (DOT), requieren ser estudiadas para identificar y ampliar aplicaciones industriales. Se realizó la caracterización reológica y fisicoquímicade tres fraccio-nes de fructanos de Agave tequilana cv. cenizo sin DOT, con diferente grado de polimerización (GP) para proponer su uso como aditivo en la industria alimentaria. Las fracciones fueron ob-tenidas mediante enriquecimiento del GP aparente (GPa) por ultradiafiltración escalonada con membranas de 10, 5 y 1 kilodalton (kDa) y clasificadas en base a la fracción enriquecida eviden-ciadas mediante perfiles HPLC con detector amperométrico. El ultradiafiltrado de la membrana con 10 kDa, denominado Alto Grado de Polimerización (AGP), mostró enriquecimiento de fruc-tanos con alto GPa ≥ 30, el de 5 kDa denominado Intermedio Grado de Polimerización (IGP), presenta enriquecimiento en GPa entre 10 a 30, estas fracciones secadas por aspersión, mostra-ron una distribución de tamaño de partícula modal (D [4,3] < 20 μm). En el ultradiafiltrado de la membrana de 1 kDa, denominado Bajo Grado de Polimerización (BGP), se enriquecieron los fructo-oligosacáridos (FOS) y fructanos con GPa máximo de 15; esta muestra fue concentrada a 72 °Brix. La transición vítrea (Tg) mostró un incremento dependiente del GPa (BGP = 152.17 °C, IGP = 216.12 °C y AGP = 227.5 °C). La viscosidad fue dependiente del grado de polimerización, exhibiendo un comportamiento termo-mecánico estable al flujo. Los polvos reconstituidos pre-sentaron un comportamiento newtoniano y estable al flujo en rango de concentración de 2-50 %, temperatura de 5-45 °C y pH de 2-9. Las propiedades macro y micro estructurales identificadas en las respectivas fracciones de fructanos de agave, diversifican posibles aplicaciones con poten-cial interés como material encapsulante, estabilizante y edulcorante prebiótico, entre otras que tienen los fructanos de agave en la industria alimentaria y nutracéutica.

• English

  The physico-mechanical properties of fructan fractions in different agave species without Tequila Denomination of Origin (DOT) need to be studied to identify and expand industrial applications. The rheological and physicochemical characterization of three fractions of Agave tequilana cv. cenizo fructans without DOT, with different degree of polymerization (DP) was carried out to propose their use as an additive in the food industry. Fractions were obtained by apparent DP enrichment (DPa) by stepwise ultradiafiltration with 10, 5 and 1 kilodalton (kDa) membranes and classified on the basis of the enriched fraction evidenced by HPLC profiling with amperometric detector. The ultradiafiltrate of the membrane with 10 kDa, called High Degree of Polymerization (HDP), showed enrichment of fructans with high DPa ≥ 30, the one with 5 kDa called Intermediate Degree of Polymerization (IDP), presents enrichment in DPa between 10 to 30, these fractions dried by spray, showed a modal particle size distribution (D [4,3] < 20 μm). In the ultradiafiltrate of the 1 kDa membrane, called Low Polymerization Grade (LDP), fructo-oligosaccharides (FOS) and fructans with maximum DPa of 15 were enriched; this sample was concentrated to 72 °Brix. The glass transition (Tg) showed a DPa-dependent increase (LDP = 152.17 °C, IDP = 216.12 °C and HDP = 227.5 °C). Viscosity was dependent on the degree of polymerization, exhibiting thermo-mechanically stable flow behavior. The reconstituted powders exhibited Newtonian and flow-stable behavior in a concentration range of 2-50 %, temperature of 5-45 °C and pH of 2-9. The macro and micro structural properties identified in the respective fractions of agave fructans, diversify possible applications with potential interest as encapsulating material, stabilizer and prebiotic sweetener, among others that agave fructans have in the food and nutraceutical industry