Efecto de harina de alga cochayuyo (Durvillaea antárctica) sobre la capacidad de impresión y propiedades termofísicas de un alimento impreso 3D a base de harina de arroz

Abstract

Se estudio el uso de alga de Cochayuyo en las propiedades de impresión 3D debido a su alto contenido de alginato. La preparación de las muestras consistió en cuatro diferentes formulaciones entre harina de arroz y harina de Cochayuyo (100-0%, 70-30%, 50-50% y 30-70%), las cuales fueron mezcladas con agua previamente hervida (100°C) hasta una completa homogeneización. Las pastas obtenidas fueron impresas con la misma figura mediante una máquina de impresión 3D. Con las figuras ya impresas se comparó la fidelidad de la impresión, la calidad de la impresión y la deformación que sufren las muestras al cabo de 2 h de ser impresas, se pudo observar que la calidad de impresión aumentaba a medida que se aumentaba la cantidad de Cochayuyo en las muestras, mientras que la deformación disminuye a mayor concentración de Cochayuyo. Por otro lado, se les realizaron mediciones reológicas a las pastas utilizadas para la impresión 3D para observar el comportamiento reológico de estas, se determinó que todas las pastas poseían un comportamiento viscoelástico, adecuado para ser impresas, además se observó mediante los módulos G` y G`` que a medida que aumentaba la concentración de Cochayuyo las muestras presentaban un comportamiento más sólido. También se estudiaron los comportamientos térmicos que presentaban las muestras mediante la técnica de DSC en donde se pudo observar que todas las muestras presentaban un peack endotérmico que comenzaba entre los 100 - 104°C encontrando su altura máxima entre los 120 - 125°C, del mismo modo se pudo observar que la concentración de Cochayuyo provocaba una disminución en los valores de entalpía que presentan los termogramas, esto posiblemente debido a que el alginato dentro del Cochayuyo dificultaría la gelatinización del almidón de la harina de arroz. A las figuras impresas 3D se les realizó un análisis de perfil de textura (TPA) para observar cómo se comportan frente a una simulación de una mordedura, los parámetros de dureza, cohesión, gomosidad y masticabilidad presentaron un aumento en sus valores a medida que aumentaba la concentración de Cochayuyo, mientras que los valores de elasticidad, la resiliencia y adhesividad disminuyeron.

The use of seaweed from Cochayuyo in 3D printing properties was studied due to its high alginate content. The preparation of the samples consisted of four different formulations between rice flour and Cochayuyo flour (100-0%, 70-30%, 50-50% and 30-70%), which were mixed with previously boiled water (100 °C) until complete homogenization. The pastes obtained were printed with the same figure using 3D printing. With the figures already printed, the fidelity of the print, the quality of the print and the deformation suffered by the samples after 2 hrs of being printed were compared, it was possible to observe that the print quality increased when amount of Cochayuyo in samples. while the deformation decreased with amount of Cochayuyo. On the other hand, rheological measurements were made to the pastes used for 3D printing to observe their rheological behavior. All the pastes presented a viscoelastic behavior, suitable for being printed, they were also developed using the modules G` and G`` that as the concentration of Cochayuyo increased, the samples presented a more solid behavior. The thermal behaviors presented by the samples were also studied using the DSC technique, where it was observed that all the samples presented an endothermic peak that began between 100 -104°C, finding its maximum height between 120 - 125°C. Also, it was possible to observe that the concentration of Cochayuyo caused a decrease in the enthalpy values presented by the thermograms, this possibly due to the fact that the alginate inside the Cochayuyo will hinder the gelatinization of the starch of the rice flour. The 3D printed figures underwent a texture profile analysis to observe how they behave when faced with a simulation of a bite, the parameters of hardness, cohesion, gumminess and chewiness presented an increase in their values as the concentration of Cochayuyo increased. while the values of elasticity, resilience and adhesiveness decreased.