UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERA AGROINDUSTRIAL

CURSO: TECNOLOGIA III

DOCENTE: ADVELI VILLAROEL DURAND

TEMA : EXTRACCION DE AISLADOS PROTEICOS DE LA SOYA

ALUMNOS: HUILLCA ROMAN GILMERRAMOS CCONISLLA JHONUTANI SUEL JUAN CARLOSZAGA HINOJOSA NEYER IVAN

PRACTICA N 10EXTRACCION DE AISLADOS PROTEICOS DE LA HARINA DE SOYA I. INTRODUCCION

Las protenas son importantes desde el punto de vista nutricional, por su aporte en aminocidos, sin embargo las protenas tambin se pueden utilizar con fines funcionales-tecnolgicos, por ias propiedades fsico-qumicas que poseen., es as que se emplean como ingredientes en a industria de alimentos. Es por esto que se hace necesario desarrollar procesos para aislar o extraer las protenas de sus fuentes originales, obtenindose los denominados aislados proteicos, que son protena casi pura. El aislado proteico tiene un contenido proteico mayor que 90%. Las protenas as obtenidas deben ser las que se encontraban en la fuente inicial, sin haber sufrido degradacin o hidrlisis no deseables y que mantengan sus propiedades.

Elusodelaprotena aisladadesoyasehaincrementadoenaosrecientes, estosaisladosnoestnconsideradosnicamentecomoextensoresdecarne y fortificadores se les considera ahora ingredientes nutricionales y funcionales.Enalimentosenloscualeslasprotenasde origenanimalsonlos mejoresconstituyentes,laptimautilizacinsedacuandolaprotenaaislada se soya seusaencombinacin concarne,pescado,lecheyhuevos,ydeesta manerasereduceelcosto porunidad deproducto tradicional.Los alimentos parcialmentereemplazados seasemejanalosproductostradicionales,con mnimoscambiosenlas caractersticasorganolpticas que noafectanlos patronesdeconsumo.

Lasprotenas representan el 40%de peso secodela soya.La mayor parte de la protenaesclasificada como globulinas.La funcionabilidad de la protenaobedece a laestructurade lamolcula.Porejemplo, lapresenciadegruposhidroflicos y lipoflicosdentrodelamismacadenadepolmero,facilitalauninde laprotena conlagrasay elagua.Estodacomoresultado, laformacindeemulsiones estables en agua yaceite,cuandouna dispersinde protena con la grasa yel agua. Estodacomoresultado,laformacindeemulsionesestablesenaguay aceite, cuando una dispersin se mezcla con aceite. Por ello, las protenas puedenadherirse apartculassolasyactuar ascomoaglutinante,ocomoagente dispersantecuandoestnpresentes en una solucin (Salva,2000).

En elpresente trabajo serealizlo obtencin delaislado proteicoa partirdeuna fuentevegetal, sedeterminlacapacidadderetencindeaguadeunaislado proteicodesoyayla cuantificacin deprotenasporelmtododeBiuret;conla finalidaddeevaluar sus propiedades funcionales importanteparalaaplicacin tecnolgica en la industria alimentaria

II. OBJETIVOS

Conocer el proceso de obtencin de aislados proteicos

Evaluar los rendimientos obtenidos.

III. FUNDAMENTO El proceso de aislamiento se basa en las diferencias de solubilidades (generalmente pH mayor a 7.5) y el punto isoelctrico de las distintas fracciones proteicas (pH al cual precipitan la mayor cantidad posibles de protenas) que componen la semilla.Para la obtencin de aislados de parte de harinas desgrasadas, los polisacridos y otras sustancias contenidas en el residuo insoluble se separan por centrifugacin

1. Soya.La soya es una planta leguminosa de la familia de las Papilionoidea y del grupo de las Faseoleas, es originaria de China y su utilizacin se remonta al siglo 15 a.C. (Dayd, 2000).Brasil, Argentina y China producen cantidades importantes de soya. Los principales consumidores domsticos se encuentran en Asia, donde ha sido un alimento bsico por siglos. La soya se cultiva principalmente por su semilla, la cual es usada comercialmente como alimento para el hombre y para el ganado, as como tambin para la extraccin de aceite.(Salunkhe, 1992)

Que es la soyaLa soya es un alimento relativamente nuevo en nuestra cultura occidental pero es un alimento comn en muchos pases de oriente y lo ha sido por miles de aos. Es una leguminosa que nos da sus semillas llamados generalmente frijoles de soya.

El frjol de soya es una de las oleaginosas ms importante en el mercado internacional, por ser una rica fuente de aceite y de protenas de alto valor nutritivo. (ASA, 2000)

1.2. Composicin Qumica de la Soya.La soya tiene aproximadamente la siguiente composicin promedio:

(Genta y Alvarez, 2006).

La soya contiene pequeas cantidades de pptidos y aminocidos con dimensiones moleculares variables, lo cual puede deberse al residuo de una sntesis proteica incompleta o a la posibilidad de una degradacin proteica. El contenido de lpidos de la soya y la composicin de sus cidos grasos es influenciado por gentica as como tambin por factores ambientales. (Salunkhe, 1992)

PROPIEDADES DE LA SOJA

La Soja es potencia protenica. De esta semilla portadora de aceite se obtiene la ms variada y econmica fuente de protenas de todo el mundo. Los porotos de soja contienen casi el doble de protenas que contiene el queso, el doble de protenas de la carne roja y 10 veces las protenas de la leche. Desde hace tiempo el poroto soja se conoce y se usa extensamente como alimento en los pases del Lejano Oriente, como Japn y la China. Es asimismo, el principal alimento de populosas zonas donde los habitantes casi no consumen leche, carne o huevos. Efectivamente, esta leguminosa parece ser el alimento ideal, pues es un producto barato, se puede cultivar en casi cualquier clima y es una ptima fuente de protenas, minerales y grasas. Contiene tambin vitaminas. - Magnfica fuente de Protena Vegetal La cantidad de protenas que esta leguminosa contiene oscila entre el 30 y el 45%. Por lo tanto, tiene casi dos veces ms protenas que la carne, una vez y media ms que el poroto comn, las lentejas, las arvejas o el man; tres veces ms que el trigo integral, los dems cereales y el huevo; diez veces ms que la leche. - Rico en grasas En general las leguminosas, con excepcin del man, son pobres en grasas. Sin embargo el poroto soja est en segundo lugar como fuente de esta sustancia alimenticia. La grasa del poroto soja es de muy buena calidad. Entran en su constitucin cidos grasos no saturados, esenciales en una alimentacin equilibrada. Pueden comerlo los diabticos Los hidratos de carbono del poroto varan entre el 10 y el 17%. Una cantidad mucho menos que sta, apenas del 2% est bajo la forma de almidn absorbible para ser utilizado por el organismo humano. Por ser pobre en hidratos de carbono, esta leguminosa puede ser empleada sin restricciones y con xito en la alimentacin de los diabticos. cido ascrbico De veinte a cuarenta miligramos es la cantidad de esta vitamina que cien gramos de poroto soja proporciona al organismo. La necesidad diaria es de unos 75 miligramos o ms. Cuando est verde el poroto soja es una rica fuente de esta vitamina. Dos veces ms calcio que la leche En cien gramos de poroto soja, seco y crudo, se hallan cinco gramos de minerales, representados principalmente por el sodio, el potasio, el calcio y el fsforo. La harina del poroto soja contiene calcio y fsforo en proporcin ms elevada que la leche y que el trigo integral. Contiene dos veces ms calcio y cinco veces ms fsforo que la leche de vaca. Cien gramos de harina de poroto soja tienen casi un cuarto de gramo de calcio y un poco ms de medio gramo de fsforo. Tiene carotina, tiamina, riboflavina, cido nicotnico y cido ascrbico.

Fuente econmica de caloras

2. Harina de sojaLos concentrados y aislados de protena de soja contienen un 65 y 90% de protena en base seca, respectivamente, por lo que suelen usarse como ingredientes funcionales en una amplia variedad de productos alimenticios (Kuntz, 1997).La forma ms comn de la soja desgrasada es llamada harina de soja, lo que es un nombre equivocado desde que no es una harina en el mismo sentido que la harina de trigo. Sin embargo se parece a la harina en apariencia y propiedades de flujo. Es lo bastante fina para que el 100% pase a travs de la malla 100 US Standard y el 60% atraviesa el tamiz de 300 mallas. La harina de soja de este tamao de partculas fluidizar rpidamente en sistemas neumticos. Aunque el tamao de las partculas es importante para las operaciones siguientes que involucran transferencia de materia, la condicin de la protena es de principal importancia. La composicin de la harina de soja vara ao a ao y entre variedades. La composicin de un producto medio se observa en Tabla II.

(Genta y Alvarez, 2006).

Hay varios pasos para agregar valor a la harina de soja, como se indica en figura 3.

(Genta y Alvarez, 2006).

Simplemente calentando la harina de soja para desactivar el inhibidor tripsina permite su uso en productos tales como cereales, pan, galletas y todo suplemento nutricional. La adicin de harina de soja, con alto contenido de lisina, a alimentos basados en trigo no slo aumenta el nivel de protenas sino que tiene un efecto sinrgico al suplementar con un aminocido que es limitante en trigo. Se usa generalmente en pan en una cantidad del 2-5%. An a estos bajos niveles, la harina de soja provee significantes cantidades de protena. La adicin de 2% de harina de soja aumenta el contenido de protena del trigo fortificado en alrededor del 7%. (Genta y Alvarez, 2006).

El contenido de protena puede ser aumentado y el sabor y olor mejorados separando las protenas de los carbohidratos en la harina de soja. Se fabrican 2 tipos de productos: aislados y concentrados. Los aisladoscontienen entre 90-95% de protena, mientras que los concentrados tienen 65-70% de protena. Estos productos tienen aplicacin en cereales para desayuno, productos emulsivos de carne, frmulas infantiles y substitutos de leche, alargadores de carne, para nombrar algunos pocos.

El ltimo refinamiento de la harina de soja es la adicin de textura de tal manera que simule carne. Los productos que han sido fabricados cubren el rango entre el utilitario TVP para extendedores de carne hasta el elegante anlogo a la carne diseado para reemplazar totalmente a la real. (Genta y Alvarez, 2006).3. Aislado proteicoLa obtencin de estos aislados se fundamenta en el perfil de solubilidad que presentan las protenas, en el que se puede observar un punto de mnima solubilidad (punto Isoelctrico) y que a partir de este, si nos desplazamos a la izquierda (adicionando cido) o a la derecha (adicionando soda), se incrementa la solubilidad. Este incremento de solubilidad puede monitorearse por el mtodo de Biuret que cuantifica protenas solubles.El comportamiento cido-bsico de las protenas determina mucha de sus propiedades en solucin. La solubilidad de una protena vara con el pH, la temperatura, fuerza inica y la constante dielctrica del solvente. Uno de los mtodos ms utilizados consiste en aislar la protena por tratamiento de la materia a pH alcalino, seguido por una precipitacin en su punto isoelctrico.

Para la obtencin del aislado de protena se tiene que solubilizar las protenas en medio alcalino y precipitar a pH cido en su punto isoelctrico. Las protenas solubilizadas en medio alcalino se liberan de los polisacridos insolubles por centrifugacin y los carbohidratos solubles y las sales se eliminan despus por precipitacin al punto isoelctrico ,seguido de centrifugacin y lavado de la cuajada proteica. Las protenas as precipitadas se solubilizan por neutralizacin con soda para posteriormente secarla por atomizacin, obtenindose as un aislado proteico que contiene no menos de un 90% de protena.

Por otro lado, los productos proteicos obtenidos deben ser evaluados en sus propiedades funcionales para determinar el potencial de sustitucin que representa. As por ejemplo, si se obtiene un aislado proteico de soya, este debe ser evaluado respecto a su Capacidad de Emulsin (CE) y de Gelificacin (CG) y compararlo con las propiedades funcionales de la carne para su sustitucin en la elaboracin de hot dog. Por otro lado, si quisiramos elaborar helados y reemplazar las protenas lcteas con protenas de soya, tendramos que evaluar en stas ltimas su propiedad funcional de capacidad de Formacin de Espuma (CFE). (http://www.rubrosoja. com. ar/Aislados.htm).

El aislado de protenas se le ha adjudicado muchas caractersticas funcionales de valor en los alimentos. Entre ellas estn la de agente emulsificante, estabilizador de emulsiones, aglutinante de grasa y agua, gelificante, espesante, formador de textura y similares. Es importante la utilizacin de aislados en productos crnicos y en alimentos dotados de textura. Otros usos incluyen mezclas desecadas para sopas, alimentos infantiles, en la industria lctea, crema batida, postres congelados, polvos para bebidas, etc. (http://www.rubrosoja.com.ar/Aislados.htm).Tcnicamente resulta posible elaborar harina, concentrados y aislados de protena de diferentes semillas (frijoles, garbanzos, arvejas, man, algodn, girasol, etc.), hasta ahora sin embargo, la soya es, por razones econmicas 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. As por ejemplo, Germeal es una harina derivada del proceso de obtencin de goma de tara, por proceso fsico mecnico de seleccin, molienda y micro pulverizacin. Tiene un elevado tenor proteico (35% en promedio), por lo que es una materia prima de reconocido valor para la obtencin de aislados proteicos.3.1. Proceso de extraccin de protena aislada.Partculas pequeas de harina de soja con elevado ndice de solubilidad de nitrgeno (NSI) es el material de inicio y se contacta con un medio alcalino de pH < 9 para prevenir la hidrlisis de la protena. El proceso de aislado es efectivo por las caractersticas solubles de la protena de soja. Cuando la protena ha sido disuelta, el barro es centrifugado para separar o aislar la protena de los carbohidratos. El licor, conteniendo la fraccin proteica, es luego acidificado hasta un pH cercano al punto isoelctrico de 4,3 con cido clorhdrico, sulfrico, fosfrico o actico, que ocasiona que la protena precipite. La cuajada cida es centrifugada para separarla del suero, lavada (a pH 4,3) y nuevamente centrifugada. La forma ms comn de aislado, el proteinato de sodio, se forma por neutralizacin de la cuajada con hidrxido de sodio seguido por secado spray. (Genta y Alvarez, 2006).El proceso para fabricar protena de soja se muestra en la figura 4.

(Genta y Alvarez, 2006).

MTODO

4.1. Obtencin del Aislado ProteicoMezclar la harina de soya con agua (1/15) y homogenizar. Ajustar lentamente el pH hasta 9 con hidrxido de sodio 1N, con agitacin continua. Centrifugar. Juntar los sobrenadantes y separar los residuos. Ajustar el pH del sobrenadante a 4.5 con cido clorhdrico 1N, con agitacin continua y centrifugar. Separar el sobrenadante y el precipitado ser la protena a obtener. Secar el precipitado en la estufa al vaco y pesarlo. Se determinar la cantidad de protenas en los sobrenadantes por el Mtodo de Biuret.

IV. MATERIALES Centrifuga

PH metro

Termmetro

Estufa

Vaso precipitado

Probeta

Tubos de ensayo

Hidrxido de sodio 2 N Y 0.1 N

cido clorhdrico 2N

Agua

Materia prima (harina de soya)

V. PROCEDIMIENTOSe muestra en la figura de la pgina siguiente.4.1. Obtencin del Aislado Proteico

Agua 1:15PH=9NaOH, 1NMateria Prima(Harina de Soja)DisolverAjuste de pHCentrifugado 1Centrifugado 2 SecadoEnvasadoMoliendaAlmacenadoSobrenadanteHCL, pH=4.5T=60CSobrenadanteAislado proteico4.2. Diagrama de Proceso

1.-Se pes 12gr de harina de soja, Mezclar la harina de soya con agua (harina de soya: agua 1:15) 180ml y homogenizar. Ajustar lentamente el pH hasta 9 con hidrxido de sodio 1N.

PH=9

2.-Se llev a centrifugar la mezcla de harina de soja con agua durante 10min con pH de 9.03. Juntar los sobrenadantes y separa los residuos.

3.-Ajustar el pH al sobrenadante a 4.5 con cido clorhdrico 1N, y nuevamente se lleva a centrifugar por 10 minutos.

PH=4

OBTENCIN DE AISLADO PROTEICO Materia prima (harina)

DESENGRASADOHarina hexano 1:10 4 24 horas

FILTRADO

SOLUBILIZACIONHarina agua PH = 11 NaOH 2N Agitar30 min: temp ambiente1:10

CENTRIFUGACION3400rpm precipitado 15min:15 Sobrenadante

PRECIPITACION Ph4.5 HCl 2N

CENTRIFUGACION3400 rpm60 min 4 sobrenadante Precipitado

SUSPENSION

NEUTRALIZACION

SECADO

RESULTADOS AISLADO PROTEICO DE SOYAMUESTRA (harina de soya)P final (muestra)=5.28gr Pnicial (muestra)=15gr

R = x 100R = x100R = 35.2%

IV.-RESULTADOSY DISCUSIONES

ResultadodelPorcentaje deExtraccinde Protenas

PRODUCTOSDEL PROCESAMIENTODEL FRIJOL DESOYA

PRODUCTOCONTENIDODE PROTENA%

HARINASY SMOLASINTEGRALES40

HARINADESGRASADA50

CONCENTRADODE SOYA70

AISLADODE SOYA90

Fuente:http://yerbasana.cl/?a=138

Debidoaque lamuestra era harinadesoya a granelnose tuvo acceso ala informacin real delporcentajedeextraccin,debidoa fuentesbibliogrficaspodemosdecirqueel porcentajedeextraccindelaharinadesoyaestn:40