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CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA Y PROPIEDADES REOLÓGICAS DE FRACCIONES
DE FRUCTANOS DE AGAVE SILVESTRE CON DIFERENTE GRADO DE POLIMERIZACIÓN
Presenta: MCA. Pamela Isabel Aldrete Herrera
Director: Dra. Rosa Isela Ortiz Basurto
Co-directora: Dra. Mercedes G. López Pérez
Fecha: 13 de diciembre del 2018 Doctorado en Ciencias en Alimentos Seminario de Culminación
El uso de fructanos de agave con diferente grado de polimerización ha captado el interés en el sector
alimentario por sus propiedades tecnológicas y funcionales como son la mejora de propiedades sensoriales
en los alimentos, la capacidad como material de pared para preservar compuestos bioactivos 1 y por su
efecto prebiótico incluyendo beneficios a la salud 2 . El grado de polimerización de los fructanos está definido
por factores como son la variedad del agave, que puede influir en sus características.
El objetivo de esta investigación fue caracterizar las propiedades fisicoquímicas, reológicas y funcional
tecnológica de fracciones enriquecidas con alto, intermedio y bajo grado de polimerización de fructanos de
agave silvestre.
Se utilizaron 5 variedades de agave en 3 edades de crecimiento, cosechados en distintos estados de
México (A. spp, Agave atrovirens, A. salmiana spp. crassipina [Veracruz]; A. tequilana cv. cenizo [Jalisco];
A. salmiana, cv. chino [Guanajuato]), se realizó la extracción de fructanos de cada variedad de acuerdo a
la metodología descrita por López et al. (2006), el extracto de fructanos de agave se caracterizó
fisicoquímicamente y se determinó la dispersión del grado de polimerización aparente (GP a ) en
cromatografía de intercambio iónico (DIONEX ICS-5000) con un gradiente de NaOH 100 mM y NaOAc 600
mM, utilizando un estándar de inulina de achicoria como referencia. La separación de fracciones
enriquecidas de alto, intermedio y bajo GP a se realizó a partir de la variedad de con mayor GPa. Se
determinó el perfil de distribución de las fracciones de fructanos de agave enriquecidas con diferente GP a
en cromatografía de intercambio iónico y se determinó el comportamiento reológico a flujo de cizalla simple 3
con un reómetro hibrido HR1 (TA instruments) a concentraciones de 2 a 50 % (P/V), temperatura de 5 a 45
°C y pH de 2 a 9. El análisis de datos se realizó con un diseño unifactorial mediante un ANOVA y prueba
LSD para comparación de medias (α=0.05) con el paquete estadístico Statistica 10.0.
Las variedades de A. spp, A. atrovirens y A. salmiana cv. chino presentaron una dispersión del GP a máxima
de 9 se proponen en procesos de obtención de FOS o como materia prima en la elaboración de jarabes
y/o productos fermentados. La variedad Agave salmiana spp. crassipina puede ser utilizada para la
obtención de fracciones de intermedio y bajo GP a . Se obtuvieron fracciones de alto (GP a ≤ 70), intermedio
(GP a ≤ 39) y bajo (GP a ≤ 9) GP a a partir de Agave tequilana cv. cenizo, las fracciones de alto grado de
polimerización aparente (AGP) e Intermedio grado de polimerización aparente (IGP) fueron estabilizadas
en polvo mediante secado por aspersión. Se obtuvo un polvo fino, de alta solubilidad, higroscópico de baja
fluidez y un tamaño de partícula de 18.6 µm para AGP y 17.6 µm para IGP, como resultado del proceso de
secado. La fracción de bajo grado de polimerización (BGP) fue estabilizada a 72 ºBx por su alto contenido
de mono y disacáridos. Las fracciones de fructanos de agave de AGP, IGP y BGP presentaron un
comportamiento newtoniano con viscosidades dependientes de la concentración, grado de polimerización
y temperatura. No se observó efecto del pH en la estabilidad mecánica de las fracciones de fructanos de
agave, sugiriendo que los fructanos son una molécula polielectrolítica que se mantiene estable en
ambientes ácidos y alcalinos.
Las fracciones de fructanos de AGP, IGP y BGP se caracterizaron por tener una solubilidad mayor al 90%
en agua, sin embargo, los polvos presentaron alta higroscopicidad debido a las estructuras ramificadas
características de los fructanos de agave. Todas las fracciones mostraron un comportamiento newtoniano
con viscosidad dependiente del grado de polimerización, temperatura y concentración, presentaron
estabilidad mecánica a pH ácidos y alcalinos.
1. Ramos-Hernández, J. A., Ragazzo-Sánchez, J.A., Calderón-Santoyo, M., Ortiz-Basurto, R.I., Prieto, C., Lagaron, J.M. (2018). Use of
Electrosprayed Agave Fructans as Nanoencapsulating Hydrocolloids for Bioactives. Nanomaterials. 8 (11), 868.
2. García-Gamboa, R., Ortiz-Basurto, R.I., Calderón-Santoyo, M., Bravo-Madrigal, J., Ruiz-Álvarez, B.E., González-Ávila, M. (2018). In vitro
evaluation of prebiotic activity, pathogen inhibition and enzymatic metabolism of intestinal bacteria in the presence of fructans extracted from
agave: A comparison based on polymerization degree. LTW-Food Science and Technology. 92, 380-387.