aislamiento proteico

Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurímac

INFORME N° 09-2015-I/LTPAIII-EAPIA-UNAMBA-JABCH

DE : José Antonio Bacilio Chipa

A : ING. Héctor Bazán Juro

ASUNTO : Practica de Extracción de Aislados Proteicos

Grupo : Grupo B

Fecha de Práctica:10 /06/15

Fecha de Informe: 14/05/15

RESUMEN

En la práctica de extracción de colorante a partir de la harina de soya se empezó a realizar el desengrasado se trabajó en una relación de harina: hexano (1:10) luego se procedió el filtrado seguidamente de la solubilizacion aun pH de 11 se utilizó hidróxido de sodio (NaOH 2N) se agito por un tiempo de 30 minutos a una temperatura de ambiente se llevó al equipo de centrifugador a 3400 rpm por 15minutos observándose el sobrenadante luego se procedió la precipitación a un pH de 4.5 con ácido clorhídrico (HCL 2N) se volvió a centrifugar por segunda vez se utilizó alcohol de 96º GL para el lavado de los tubos luego se echó en un placa Petri para su secado evaluando así su rendimiento.

I.- INTRODUCCION

Las proteínas juegan un papel mayoritario en las propiedades funcionales de los alimentos, y son aproximadamente el 40% del peso seco de la soya. Es por esta razón que los productos de proteína de soya pueden ser usados para impactar las propiedades funcionales de los productos alimenticios.

La proteína aislada de soya es una forma altamente refinada o pura de proteína de soya con un contenido proteico mínimo del 90% sobre una base libre de humedad. Se elabora a partir de harina de soya desgrasada, a la que se elimina la mayor parte de sus componentes no-proteicos, grasas y carbohidratos. Debido a esto, tiene un sabor neutral.

Los aislados de soya van a ser usados principalmente para mejorar la textura e incrementar el contenido proteico de los productos cárnicos. Estos incluyen productos emulsificados, carne molida, reestructurada, troceada, productos de músculo completo, análogos, productos de pollo y de origen marino. Asimismo, promueve la absorción y retención de grasa, por lo tanto se disminuyen las pérdidas durante la cocción, y se mantiene la estabilidad dimensional.


La interacción de la proteína de soya con el agua es también un factor clave para impartir textura a los productos de carnes simuladas preparadas. Estos productos absorben de 2.4 a 3.4 veces su peso seco después de la hidratación y la textura cambia de crujiente a una más suave, como la de la carne.

Es así como el aislado de soya se muestra como un ingrediente versátil, para el cual se han encontrado aplicaciones también en quesos frescos, semianálogos y análogos, bebidas proteicas, yogurt, postres helados, polvos lácteos, reemplazantes lácteos, sopas, cereales para desayuno, pastas y comida para mascotas.

II.-OBJETIVOS Conocer los procesos de obtención de aislados proteicos Obtener el aislado proteico de una leguminosa y determinar el rendimiento de

extracción.

III.- REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

CARACTERISTICAS DEL GRANO

TamañoEl tamaño de la semilla de la soya se determina en bases de 100 semillas. La mayoría de las variedades comerciales tienen un peso que varía entre 12 a 18 por 100 semillas.

ColorLa semilla varia en color en algunas variedades la cutícula retiene clorofila durante la maduración produciéndose un color verde de la semilla. Otras variedades, contienen pigmentos en la cutícula que le dan color negro o marrón a la semilla. El color amarillo es el más común en las diferentes materias de soya. El hilium puede ser de color negro, marrón o café claro.

UTILIZACION EN LA INDUSTRIA

Los múltiples usos a que se presta la soya, se derivan de la composición química de la semilla, que contiene un 40% de proteína y un 20 % de grasa.

Del grano se obtiene dos valiosos productos, el aceite y la harina, el aceite se obtiene mediante los procedimientos ordinarios de extracción, y puede compararse muy satisfactoriamente con los aceites que comúnmente se emplean en el arte culinario. También se puede obtener del mismo: esmaltes, lacas, jabones, linóleos y entre otros productos, la lecitina que se emplea a su vez en la fabricación de dulces, material curtiente, medicina, etc.


PROTEINAS

Las proteínas son biomolecular formadas de cadenas largas de aminoácidos (Smith y Smith, 1992) que pueden constituir 50 % o más del peso seco de las células vivas. Desempeñan una enorme variedad de funciones por lo que se les han dado diversas clasificaciones arbitrarias, una de ellas incluye estas tres categorías principales: estructurales, con actividad biológica y metabólicas (Dávila y Ortiz, 1996). En el cuerpo humano existen alrededor de 5 000,000 de proteínas diferentes, constituyentes las fibras musculares, el colágeno, pelo, uñas, enzimas, anticuerpos y diversas hormonas; sim embargo, el hombre solo puede utilizar el nitrógeno orgánico de proteínas animales y vegetales. Los animales requieren de un consumo directo de proteínas, a diferencia de los vegetales que pueden sintetizarlas a partir de moléculas sencillas, como nitrógeno inorgánico, agua y CO2 (Badui, 1990).son principal fuente exógena de aminoácidos por lo que las proteínas cuyos contenidos de aminoácidos se aproximan al punto óptimo de satisfacción de las necesidades animales, son consideradas de alta calidad.

Por lo tanto, la calidad está en función del valor nutricional de una proteína y este a su vez esa definido por el contenido, disponibilidad y balance de aminoácidos esenciales (Aufrere et al., 1992)

En este contexto, las proteínas de origen vegetal presentan ciertas ventajas en comparación con las proteínas de origen animal, por ejemplo el bajo costo de producción, se puede almacenar durante largos periodos y son fáciles de manejar y transportar (Segura y Nieto, 1999). Por otro lado, en términos de balance de aminoácidos esenciales las proteínas de origen animal poseen generalmente mejor calidad nutricional; sin embargo, económicamente son inaccesibles para la mayoría de la población en países en vías de desarrollo, donde los alimentos de origen vegetal presentan la fuente más importante de proteína, principalmente a través del consumo de granos de cereales y leguminosas (Mandal, 2000).

PROTEINAS DE SEMILLAS

Las semillas son de vital importancia para el hombre ya que, son el principal órgano de propagación y dispersión de las plantas, además de ser uno de los tejidos más cosechados y utilizados directa e indirectamente en la alimentación humana y animal. La importancia de las semillas se debe en gran parte, a la calidad nutritiva aportada por la presencia de proteínas que se acumulan dentro de ellas, dichas proteínas poseen elevado valor alimenticio, tanto que es ocasiones logran sustituir a las proteínas de origen animal (Higgins, 1994; Herman y Larkins, 1999; Gruis et al. , 2004; peralta, 2004

Las proteínas de las semillas se encuentran en una capa conocida como aleurona y en los cotiledones, se pueden clasificar en tres categorías.


Proteínas estructurales y metabólicas, necesarias para el crecimiento y desarrollo normal de la planta.

Proteína de protección, protegen a la semilla contra diferentes tipos de daño biótico y abiótico

Proteína de reserva, que sirven como almacén de aminoácidos y son metabolizadas durante la germinación para fungir como fuente de nitrógeno, carbono y azufre para las etapas iniciales del desarrollo de la nueva plántulaFuente: (Casey y Domoney, 1984; Shewry, 2002).Por lo anterior, y dado que las proteínas de reserva generalmente constituyen una gran proporción de total de proteína en semilla, la bioquímica y los mecanismos fisiológicos que regulan la síntesis son de gran interés, tanto practico como básico.

PROTEINAS DE RESERVA

Las proteínas de reserva son especialmente importante en alimentación humana debido a que determinan el contenido de proteína total en las semillas, así como también la calidad nutricional y las propiedades funcionales de los alimentos derivados de estos granos (Argos et al., 1985). La cantidad de proteínas en semillas varían un 10 % del peso seco en cereales hasta un 40 % en leguminosas y oleaginosas (Shewry Harfod, 2002). Las proteínas de reserva llegan a representar hasta el 60 % de tal de proteínas en semillas de soya (Mooney y Thelen, 2004). Se sintetizan y acumulan durante la etapa media del desarrollo del grano y se almacenan en grandes cantidades en forma de agregados subcelulares llamados “cuerpos proteicos” hasta que se hidrolizan durante la maduración, imbibición y germinación de la semilla. Estas proteínas son la principal fuente de nitrógeno y energía para las semillas y el fruto durante el crecimiento reproductivo y la rápida expansión de las estructuras vegetativas después del periodo de dormancia y durante la germinación (Casey y Domoney, 1984).

Debido a la abundancia, importancia económica y alimentaria, las proteínas de reserva fueron las primeras que se estudiaron en semillas y (osborne, 1907) las clasifico en cuatro grupos en base a la solubilidad en diferentes agentes extractantes: albuminas, soluble en agua; globulinas, soluble en soluciones salinas (NaCL); proteínas, solubles en soluciones alcohólicas; y glutelinas, que únicamente se solubilizan en condiciones severas.

Fukushima (1991) por otro lado, puso otra clasificación basada en criterios genéticos y moleculares. Utilizo la estructura genética, homologías de la estructura primaria y la forma de acumulación dentro de la semilla.

Por lo que, ahora es posible estudiar estas proteínas dividiéndolas solamente en dos grandes grupos: prolaminas, que engloba a las albuminas y globulinas que incluyen a las glutelinas. Aunque las glutelinas tienen una identidad del 32 al 37 %, ambas se sintetizan a partir de un precursor grande y se procesan proteolíticamente en un polipeptido ácido y otro básico; además, se acumulan almacenan en vacuolas (Katsube et al., 1999).


PROLAMINAS

Con excepción de avena y arroz, la principal proteína de reserva almacenada en el endospermo del grano de todos los cereales son prolaminas. Es la fracción proteínica soluble en un rango que va desde 50 hasta el 90 % de etanol. Estas proteínas poseen grandes cantidades de prolina y acido glutámico; es la principal fracción de proteínas de reserva de cereales como maíz y trigo, mientras que en arroz la principal fracción son las glutelinas (Lasztily, 1984).

(Moya et al., 2002) los análisis electroforéticos, ya sea en forma o después de la reducción de los enlaces

Cuadro Nº1 clasificación de proteínas de reserva basada en criterios genéticos y moleculares

Criterio globulinas Prolaminas

Mecanismo de acumulacion

Vacuolas directas

Estructura genética

Con intrones Son intrones

Secuencia de aminoácidos

Sin estructura repetidas Con estructuras repetidas

Fuente: Fukushima (1991)

FUNCIONES DE LAS PROTEINAS

Las proteínas son sustancias orgánicas de gran importancia para la vida en el planeta, ya que son los elementos básicos de la estructura de las células en los seres vivos

Las proteínas están formadas por las combinaciones de compuestos químicos de moléculas más pequeñas, denominados aminoácidos. Las proteínas cumplen en el organismo las siguientes funciones:

Elaboran y generan los tejidos del organismo En algunos casos activan ciertas reacciones químicas para que los alimentos sean

aprovechados para el crecimiento o para la energía requerida en el trabajo mecánico Contribuye a formar anticuerpos. Dos de sus aminoácidos (Metionina y Lisina) protegen las células hepáticas Intervienen en el equilibrio de los lípidos en el cuerpo


Son vehículos de gran parte de calcio contenido en la sangre Combinándose con la glucosa contribuyen a la formación de depósitos de

glucógeno en el hígadoFuente: (ALVARADO, 1984)

VALOR ALIMENTICIO DE LA SOYA

Los alimentos que contienen los diez aminoácidos esenciales se les conoce como completos, siendo estos: la carne, la leche, los huevos, el frejol de soya. Aquellos que no los contienen como el frejol común, arvejas, lentejas, arroz, maíz, frutas y verduras se les conocen como incompletos. (ALVARADO, 1984)

Los aminoácidos esenciales son tan importantes en la alimentación humana, que si llegase a faltar la arginina en la dieta de los hombres y la lisina en la alimentación de las mujeres, se extinguirían la especie humana por incapacidad para reproducirse. Si faltase el triptófano se caería el cabello, se deformarían los dientes y se producirían cataratas en los ojos. (SOTOMAYOR, 1986)

IV.-MATERIALES Y EQUIPOS Centrifuga pH metro Hidróxido de sodio al 2N y 0.1N Ácido clorhídrico 2N vaso precipitado Balanza analítica capacidad de 3000g Termómetro de 100 °C probeta tubo de ensayo Estufa marca Memmert Agua Materia prima (harina de soya) (10gr)

V.- METODOLOGIA: Para el aislamiento de proteína se trabajó con la materia prima de harina de soya


Se trabajó en una relación de harina: hexano (1:10) a una Tº de 4ºC para la etapa de desengrado

Luego se procedió el filtrado la solubilizacion se dio con hidróxido de sodio al 2Normal agitándolo por un tiempo de 30 minutos a una Tº ambiente

Se llevó al equipo de la centrifugadora a 3400 rpm por 15 minutos a 15ºC observándose el precipitado y el sobrenadante

Se precipito con la ayuda de ácido clorhídrico (HCL) controlando el pH igual a 4.5 Se realizó la segunda centrifugación en tubos de ensayos y posteriormente obtenido

el precipitado el sobrenadado se eliminó y se adiciono alcohol en una relación de 1:4 para el lavado del tubo

se le echo a una placa para su respectivo secado en el equipo de estufa

Flujo general para la obtención de aislado proteico


Materia prima (harina de soya 10gr)

VI. Resultados:

Desengrasado

Solubilizacion

Centrifugación

Sobrenadante

Centrifugación

Precipitado

PH=11 NaOH 2NAgitar 30 min Tº ambiente

Harina: hexano1:10

Filtrado

Harina: hexano1:10

3400 rpm15min 15ºC

PH= 4.5 HCL 2N

Sobrenadante

Precipitado

Suspensión

Secado

Aislado proteico

Alcohol 96ºGLSol: alcohol 1: 04


DISCUSIONES

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