PRÁCTICA Ns 10 Obtención de concentrados proteicos
de origen vegetal
I. OBJETIVOS
• Identificar las características de la materia prima a emplear.
• Conocer el proceso de obtención de un aislado
proteico a partir de una fuente vegetal.
II. TEORIA
La soya (Glycina max) es una leguminosa muy rica en proteínas (38%) ofreciendo
una fuente relativamente barata de proteínas vegetales.
Las proteínas que se obtienen a partir de la soya pueden ser utilizadas para
reemplazar proteínas de origen animal. Bajando asi los costos de elaboración. Por otro lado, los productos
proteicos obtenidos deben ser evaluados en sus propiedades funcionales para
determinar el potencial de sustitución que representa. Así por ejemplo si se
obtiene un aislado proteico de soya, este debe ser evaluado respecto de su
Capacidad de emulsión (CE), y de Gelificación (CG) y compararlo con las
propiedades funcionales de la carne para su sustitución en la elaboración de hot
dog. Por otro lado, si quisiéramos elaborar helados y reemplazar las proteínas
lácteas con proteínas de soya, tendríamos que evaluar en estas últimas su
propiedad funcional de capacidad de Formación de espuma (CFE).
Teóricamente resulta posible elaborar harina, concentrados y aislados de
proteínas de diferentes semillas (frijoles, garbanzos, arveja, maní, algodón,
girasol, etc) hasta ahora sin embargo, la soya es, por razones económicas la
fuente primordial de tales productos que se utilizan para el enriquecimiento de
diversos alimentos y aportar propiedades funcionales a los alimentos a los que
se incorporan. Se pueden obtener aislados proteicos con92% de proteína
(expresados en base seca) a partir de diferentes fuentes
proteicas, ya sean animales o vegetales. Así, se puede usar
leche, soya, lupinus, sacha inchi, germen de tara, etc. El método que
tradicionalmente se usa es el método de
solubilización de las proteínas en medio alcalino y precipitación de las mismas
en medio ácido.
La obtención de los aislados proteicos vegetales se fundamenta en el perfil de
solubilidad que presentan las proteínas, en el que se puede observar un punto mínimo de solubilidad (Punto isoeléctrico), y que a
partir de este, si nos desplazamos a la izquierda (más ácido) o a la derecha
(más soda) se incrementa la solubilidad.
El comportamiento ácido-básico de las proteínas determina
muchas de sus propiedades en solución. La solubilidad de una proteína
varía con el pH, la temperatura, la fuerza iónica y la constante dieléctrica del
solvente. Uno de los métodos más utilizados consiste en
aislar la proteína por tratamiento de la materia a pH alcalino, seguido por una
precipitación en su punto isoeléctrico. Para la obtención del
aislado proteico se tiene que solubilizar las proteínas en medio alcalino y
precipitar a pH ácido en su punto isoeléctrico. Las proteínas solubilizadas en
medio alcalino se liberan de los polisacáridos insolubles por centrifugación y
los carbohidratos solubles y las sales se eliminan después por precipitación del
punto isoeléctrico seguido de centrifugación de la cuajada proteica. Las
proteínas así precipitadas se solubilizan por neutralización con soda para
posteriormente ser secadas por atomización, obteniéndose así un
aislado proteico que contiene nomenos de un 90% de proteína.
III. MATERIALES
• Materia prima: Fuente proteica vegetal
• Balanza electrónica
• 50 ml de NaOH 1N
• 50 ml de HCl 1N
• 01 Probeta de 250 ml
• 01 Beacker de 500 ml
• 02 Pipeta de 5 ml
• 02 placa petri
• Estufa
• pHmetro
• Centrífuga
• 250 ml de agua destilada
IV. METODOS:
DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCION DEL AISLADO PROTEICO DE SOYA
[pic]
V. RESULTADOS:
|Bolsitas y balón después de estufa |
|TS estufa |80 SC |
|Sobre 1 |3,6520 g |
|Sobre 2 |3,6010 g |
|Balón + aceite |115,4005 g |
|Balón |106,3 g |
|Datos Harina de soya desgrasada |
|Soya (peso inicial) |10.05 g |
|Agua |140 ml |
|pH inicial en la extracción |6.47 |
|pH final en la extracción |8.71 |
|Gasto de NaOH |24.2 ml |
|pH inicial en la |8.3 |
|precipitación | |
|pH final en la precipitación|4.49 |
|Gasto de HCl |27.2 ml |
|Torta en placa puesta en estufa |
|Placa + torta |52,2320 g |
|antes de estufa | |
|Placa + torta |50,1964 g |
|después de estufa | |
|Placa sola |48,2204 g |
|Peso seco (final) |1,976 g |
Peso de placa + torta después de estufa Peso de la placa sola
Torta en placas
VI. DISCUSIONES
aœ“ Lasoya es una fuente importante de nutrientes y
uno de los productos alimenticios más versátiles. La soya es una excelente
fuente de proteínas de alta digestibilidad (92 –
100%), considerada como
la proteína vegetal más nutritiva, la cual se convierte en un complemento
idóneo en dietas vegetarianas y de calidad comparable a las proteínas de origen
animal. De igual manera que el resto de las proteínas, la de
soya aporta energía, aminoácidos esenciales y nitrógeno. Cuenta con un adecuado contenido de aminoácidos esenciales que
representan beneficios importantes para la salud. La soya es una fuente rica en
proteínas que se emplea en la dieta como
ingrediente o como
producto principal, ya que aporta un excelente valor nutritivo por sus
distintas propiedades funcionales en los sistemas alimentarios. Es por esto que en esta práctica utilizamos esta materia prima
(soya) para la obtención de concentrados y aislados proteicos debido a su alto
contenido proteico.
aœ“ En esta práctica para la obtención de aislado
proteico de soya utilizamos el método de soxhlet, ya que este método se basa en
la extracción de grasa de la muestra mediante el tratamiento con solvente en el
aparato de soxhlet (a reflujo) La duración del
tiempo de extracción depende del
tipo de muestra que se analice.
aœ“ El aislado de proteína de soya se produce con la
extracción alcalina de la harina, a un rango de pH de 8 a 9. Aunque muchas de
las proteínas vegetales son solubles a pH próximos a la neutralidad, se
prefiere extraer las proteínas a pH alcalinos para favorecer la solubilización
de las proteínas desnaturalizadas durante la
preparación de losconcentrados. Es por esto que en la práctica solubilizamos
las proteínas a pH 8.71 con NaOH 0.1N y precipitamos al ajustar el pH a 4.5 por
adicion de HCl 0.1N
aœ“ En en el método de Solubilización de las proteínas en medio alcalino es de
conocimiento que tratamientos alcalinos altos (pH > 9) afectan negativamente
a los aminoácidos azufrados y a otros esenciales tales como lisina generando
lisino-alanina; además de causar desnaturalización e hidrólisis de las
proteínas, incremento de la reacción de Maillard con el oscurecimiento de las
proteínas; e incremento de la extracción de componentes no proteicos, los
cuales coprecipitan con las proteínas, bajando así la calidad del aislado
proteico (J.M. Rodriguez 2005). Por estas razones técnicas se optó por trabajar
en un rango de pH 8 – 8,9 que permite obtener una
cantidad apreciable de proteína.
aœ“ En el método de Precipitación en el entorno del pH isoeléctrico a un pH por
debajo de 4,0 la apariencia física de la proteína cambia considerablemente
precipitando en forma de agregados o grumos (J.M. Rodríguez 2005). Por
esta razón, se optó por trabajar en un rango de pH 4
– 5,3.
aœ“ Comparando con otra practica de aislados proteicos
podemos comprobar que realizamos de manera correcta la práctica, leyendo lo
siguiente: La harina de soya desengrasada fue utilizada como material de partida para la obtención de
un concentrado y de un aislado proteico. Para producir el aislado de proteína
de soya, la suspensión de harina en agua 1:5 (p/v) fue sujeta a extracción
alcalina y precipitación ácida en el punto isoeléctrico (pH 4 )
para conseguir un rendimiento en peso del 28,87% y unarecuperación de proteína
de 45,36%, con un contenido de proteína en el aislado del 82,96%,
constituyéndose en el mejor material para la hidrólisis. (Ingeniero
agroindustrial PABLO ANDRÉS MUNIVE LEDESMA 2009)
VII. CONCLUSIONES
aœ“ En esta práctica identificamos las características
de la materia prima a emplear. En esta caso fue la soya.
aœ“ De esta manera aprendimos el proceso de obtención
de un aislado proteico de soya.
aœ“ Los aislados proteicos más extendidos son los de
soja, ya que ofrecen ventajas económicas, nutricionales y funcionales
manteniendo las cualidades sensoriales deseables necesarias para la aceptación
por el consumidor
VIII. BIBLIOGRAFIA
aœ“ Documento PDF - INGENIERO AGROINDUSTRIAL PABLO ANDRÉS MUNIVE LEDESMA 2009
Link - https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/1666/1/CD-2258.pdf
aœ“ Documento PDF - Información Tecnológica Obtención y aplicaciones de
concentrados y aislados protéicos Por Javier Vioque, Raul Sánchez-Vioque, Justo
Pedroche, María del Mar Yust y Francisco Millán
aœ“ Proteinas Alimentarias y Coloides de Interes Industrial, J.M.Rodriguez,
Sevilla – España 2005.
Cuestionario
1. sCuáles son las variables más importantes que influyen en la
extracción de aislado proteico durante todo el flujo
de procesamiento?
Las variables importantes que influyen son los pH’s en la
extracción y precipitación. Se debe extraer las proteínas a pH alcalinos
para favorecer la solubilización de las proteínas desnaturalizadas durante la preparación de los concentrados. En la
precipitación en el entorno del
pH isoeléctrico a un pH por debajo de 4 la
apariencia física de laproteína cambia considerablemente precipitando en forma
de agregados o grumos. Por lo que se debe trabajar a pH de
4.5 – 5.3.
2. Explique el uso que tiene los aislados proteicos en
la industria alimentaria.
Los aislados proteicos se usan en numerosas aplicaciones
alimentarias ya que ofrecen ventajas económicas, nutricionales y funcionales.
Existe una gran variedad de aislados diseñados
específicamente para proporcionar las características deseadas según el
alimento de que se trate. La mayoría de las aplicaciones tienen lugar en
alimentos tradicionales que ya tienen establecidos una serie de parámetros de
utilización y calidad. La concentración de proteína vegetal añadida a un alimento vendrá dada por las características
nutricionales y funcionales deseadas para el producto final por la industria y,
sobre todo, por la aceptación por parte del
consumidor.
Los aislados proteicos presentan dos grandes limitaciones para su aplicación en
la industria alimentaria: su baja solubilidad y su potencial alergenicidad. Estas limitaciones pueden ser superadas mediante la preparaciones
de hidrolizados proteicos.
3. sCuáles son las propiedades más importantes de las proteínas en un aislado?
Las propiedades tecno-funcionales de las proteínas, influyen en su
comportamiento
durante el procesado, almacenamiento, cocción y
consumo de los alimentos. Estas propiedades están relacionadas con las características
físicas y químicas de las proteínas: tamaño, forma, composición, cadena de
aminoácidos, carga neta y distribución de las cargas; cociente
hidrofobicidad/hidroficidad; estructura secundaria, terciaria y cuaternaria; el
grado deflexibilidad-rigidez y la capacidad de interaccionar con otros
componentes. También dependen de factores extrínsecos, tales como: características del
disolvente, temperatura, valor del
pH, fuerza iónica, cationes divalentes, desnaturalizantes, otras
macromoléculas.
Se clasifican en
a) Sensoriales (aroma, sabor, color y textura).
b) Hidratación, dispersabilidad, solubilidad.
c) Relacionadas con la superficie (emulsión, espuma, absorción de agua y
aceite).
d) Reológicas, incluyendo gelación y texturización
e) Otras (adhesividad, cohesividad, formación de masas, películas).
De acuerdo al mecanismo de acción, se divide en propiedades relacionadas con
a) la hidratación (absorción de agua y aceite, solubilidad, humectabilidad).
b) las características reológicas y estructura proteica
(viscosidad, elasticidad, adhesividad, agregación y gelación).
c) la superficie de la proteína (emulsión, espuma,
formación de películas proteínalípidos).
Las más interesantes en el procesamiento de los alimentos son: solubilidad,
absorción de agua, absorción de aceite, emulsión, formación de espuma y
gelificación.
Estas propiedades influyen en la textura y en las características
organolépticas y son esenciales en la elaboración de productos de confiteria,
bebidas, postres y productos cárnicos
Bibliografía
aœ“ Proteínas Alimentarias y Coloides de Interés
Industrial, J.M.Rodriguez, Sevilla – España 2005.
aœ“ Documento Pdf – Caracterización del proceso de
obtención de aislado proteico, Ingeniero en Alimentos Josefina Porras Saavedra
Link - https://www.biotecnologia.upibi.ipn.mx/recursos/posgrado/Tesis/mc_jporras.pdf
