AISLADO PROTEICO DE HARINA DE HABAS

TCNICA Y TIPO DE MUESTREO EN EL TRIGO PELADO

TCNICA Y TIPO DE MUESTREO EN EL TRIGO PELADO

TCNICA Y TIPO DE MUESTREO EN EL TRIGO PELADO

TCNICA Y TIPO DE MUESTREO EN EL TRIGO PELADO

TCNICA Y TIPO DE MUESTREO EN EL TRIGO PELADO

TCNICA Y TIPO DE MUESTREO EN EL TRIGO PELADO

TCNICA Y TIPO DE MUESTREO EN EL TRIGO PELADO

CTEDRA:TECNOLOGA DE CEREALES

CATEDRTICO:Msc. MIGUEL NGEL QUISPE SOLANO

ALUMNO:BALDEON CARRASCO, JonathanORIHUELA ARZAPALO, Beatriz

SEMESTRE: X

INDICE GENERALCONTENIDOPAG.I.INTRODUCCION6II.REVISION BIBLIOGRAFICA72.1.Harina de Habas72.1.1. Composicin qumica de la harina de habas.82.2. Perfil de Protenas por solubilidad y puntos isoelctricos92.3. Aislado proteico de leguminosas102.4. Propiedades funcionales de las protenas de leguminosas13 2.4.1.Solubilidad15 2.4.2.Absorcin de agua y grasa16 2.4.3.Emulsificacion16 2.4.4.Formacin de geles172.5.Extraccin y purificacin de protenas 18 2.5.1.Concentrados proteicos 19 2.5.2.Aislados proteicos 19 2.5.3.Mtodos de Obtencin 192.6.Evaluacin de las propiedades funcionales21 2.6.1.Solubilidad212.7.Potencial alimentario de las protenas24III.MATERIALES Y METODOS25IV.RESULTADOS Y DISCUCIONES27V.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES29VI.CUESTIONARIO30VII.REFERENCIA BIBLIOGRAFICA34VIII.ANEXOS36

INDICE DE TABLASCONTENIDOPAG.Tabla 1: Valor nutricional del Harina de haba en 100 g de producto comestible 8Tabla 2. Resultados de los pesos en centrifugacin y secado 27

INDICE DE FIGURACONTENIDOPAG.Figura 1: Obtencin de aislados proteicos de soya.20

I. INTRODUCCION

Las caractersticas fisicoqumicas y las interacciones con otros componentes en el alimento, determinan el valor de una protena dentro de un sistema alimenticio. Por consiguiente, para ser utilizadas en aplicaciones alimentarias las protenas deben tener, en adicin a su valor nutricional, ciertas propiedades funcionales que le confieran capacidad para suministrar textura, estabilidad fsica y otras condiciones deseables en el producto donde se incorporen (Yildirim et al., 1996; Britten y Lavoie, 1992).Varios estudios se han realizado sobre la obtencin de concentrados y aislados proteicos de fuentes vegetales, as como tambin acerca de las propiedades funcionales de los mismos; lo cual ha conducido a un incremento sin precedentes en la produccin y uso de esos materiales como ingredientes y en la fortificacin de alimentos. Aunque la soya ha sido la materia prima ms utilizada al respecto, oleaginosas como el cacahuate, el girasol y otras leguminosas como los frijoles comunes (Phaseolus vulgar is), guisantes (Pisum sativum), habas (Vicia faba), tambin se han empleado con es propsito en muchas preparaciones alimenticias. Con la finalidad de abaratar costos, de igual manera, se ha enfocado actualmente la atencin al estudio de las protenas de leguminosas silvestres, siendo algunas de las investigadas: las de Lupino, en dos de sus variedades, (Lupinus albus y Lupinus mutabilis) y las del frijol Tepary (Phaseolus acutifolius) (King et al1985; Sathe et al., 1982; Idouraine etai, 1991).

Objetivos Obtener un aislado proteico de harina de habas por extraccin alcalina y precipitacin Isoelctrica. Caracterizar el producto terminado.

II. REVISION BIBLIOGRAFICA

2.1. Harina de Habas

El haba (Vicia jaba) es una leguminosa de clima fro, considerada mundialmente como una buena fuente alimenticia con un contenido proteico, cercano a! 30% en grano seco (I), An conociendo la buena calidad nutricional de un alimento, su consumo est determinado la mayora de las veces, por las caractersticas sensoriales que ste posea (2.3); fenmeno al cual se le puede atribuir el uso limitado en preparados tradicionales.La transformacin de las semillas de haba mediante el fraccionamiento, en productos con diferentes usos, podra incrementar su utilizacin a nivel industrial, a travs del desarrollo tic tecnologas sencillas con el propsito de un aprovechamiento integral de las mismas.El proceso de fraccionamiento se puede realizar: por va seca, en el cual se someten las semillas a sucesivas moliendas, seguidas por una clasificacin por aire (4), para obtener dos grupos de partculas de acuerdo a su tamao y densidad; un concentrado proteico (fraccin liviana) y una de almidn (fraccin pesada) (5). La rentabilidad de este proceso depende bsicamente de la cantidad de material empicado.Tambin puede ser utilizado el proceso hmedo, el cual incluye una fase de extraccin acuosa de las protenas a un pH y temperatura seleccionados, con agitacin constante durante un tiempo determinado (). La protena solubilizada en el extracto obtenido se puede recuperar mediante precipitacin trmica o isolelectrica apH5.5 (7); el cogulo proteico se separa del suerodesproteiflizado por centrifugacin o decantacin.Los concentrados proteicos obtenidos de diversas fuentes como: hojas, leguminosas o cereales, no slo deben poseer una buena calidad nutricional, sino que deben adems presentar una serie de caractersticas que les permitan su inclusin en los sistemas alimenticios (8,9). Estas caractersticas son tas denominadas propiedades funcionales, las cuales indican la posibilidad de que un ingrediente aislado (cj: albmina) o completo (ej: concentrado) pueda ser incluido en la formulacin de un alimento. Entre algunas de el las se cuenta: la absorcin de agua, adsorcin de lpidos, propiedades espumantes.

2.1.1. Composicin qumica de la harina de habas.

El agregado de harina de haba a la de trigo permite obtener una harina compuesta con mejor calidad nutritiva que la harina de trigo comn.Estas mezclas pueden ser empleadas directamente en la elaboracin de productos panificables, pastas y otros productos con mayor contenido y mejor calidad de protenas.

Tabla 1. Valor nutricional del Harina de haba en 100 g de producto comestibleNutrientes Agua Nutrients Water Protein Content77.1 %

Protenas GrasasCarbohidratosFatsCarbohydrates9 g0.70 g11.7 g

Fibra crudaCrude fiber0.30 g

CenizasAsh1.20 g

CalcioCalcium15 mg

FsforoPhosphorus217 mg

HierroIron1.7 mg

CarotenosCarotene0.15 mg

Vitamina B1Vitamin B10.33 mg

Vitamina B2Vitamin B20.18 mg

Vitamina CVitamin C12 mg

Nota: Bean Flour And Composite Flour, (2012).

2.2. Perfil de Protenas por solubilidad y puntos isoelctricos

La solubilidad de una protena depende del tipo de aminocidos que contenga, de tal manera que aquella que posea muchos residuos hidrfobos ser menos soluble en agua que la constituida por un elevado nmero de grupos hidrotilicos (Badu, 1993).En aos recientes la caracterizacin de las protenas individuales de las semillas de leguminosas ha sido objeto de intensas investigaciones. Una de las tcnicas ms utilizadas para la separacin de las diferentes fracciones proteicas de estas semillas se basa en el clsico procedimiento de Osborne (Chan y Phillips, 1994), segn el cual las protenas se fraccionan y clasifican de acuerdo a su solubilidad en diferentes solventes; designndolas como: albminas (solubles en agua), globulinas (solubles en soluciones salinas), glutelinas (solubles en lcalis diluidos) y prolaminas (solubles en alcohol). La proporcin relativa de cada fraccin en la semilla afecta, en mayor grado, a la calidad nutricional de la protena total de la misma.

Las protenas presentes en las distintas fracciones solubilizadas pueden ser aisladas por precipitacin isoelctrica.El punto isoelctrico se refiere al valor del pH donde, por lo general, las protenas tienen su mnima solubilidad, debido a que a ese pH la carga elctrica neta de los polmeros es cero y en ese caso las interacciones pro tena-protena se favorecen en mayor grado que las proteina-solvente, lo cual induce a que ocurra la mxima precipitacin proteica.Los puntos isoelctricos de las protenas vegetales muestran un amplio rango de variacin, con valores que oscilan desde pH 0,5 a 8,2; dependiendo de la fuente proteica as como del solvente en el cual la protena es extrada (Sumner^a/., 1981; Thanh y Shibasaki, 1976).

De acuerdo con Boulter y Sosulski, citados por Sauvaire et al. (1984), las semillas de las leguminosas no contienen prolaminas o su porcentaje es muy bajo en comparacin con el de las otras protenas. Setti y Kulkarni (1993) fraccionaron las protenas de la semilla de leucaena (Le.uca.ena leucocephala) en base a sus solubilidades, determinando que las globulinas (43.5%) son las protenas ms abundantes en esas semillas, seguidas por las albminas (28,4%), glutelinas (25.0%) y prolaminas (1.2%). Las protenas en esas fracciones fueron cuantificadas despus de la determinacin de sus puntos isoelctricos, los cuales variaron desde pH 2 a 2.5.Petrucelli y Ann (1995) en estudios realizados para determinar los componentes del aislado proteico de harina de habas y sus interacciones, reportaron que las protenas ms abundantes en ese aislado fueron la globulina 11S (glicinina) y la globulina 7S (P-conglicinina), en concentraciones del 34% y 27%, respectivamente, en relacin al contenido total de protenas.

2.3. Aislado proteico de leguminosas

Los aislados proteicos son la forma comercial ms purificada de protenas, puesto que contienen 90% o ms de este nutriente. Los de leguminosas se obtienen al eliminar los polisacridos, oligosacridos y otros componentes indeseables de las semillas de estos vegetales (Huesa, 1983).El proceso de aislamiento se basa en las diferencias de solubilidades y en el punto isoelctrico de las distintas fracciones proteicas que componen a la semilla. Para la obtencin de los aislados se parte de harinas desgrasadas que hayan recibido un tratamiento trmico mnimo, efectundose la extraccin de las protenas, por lo general, con agua o lcalis a un valor de pH que depende de la solubilidad de las protenas que sern aisladas (por lo comn mayor de 7.5); los polisacridos y otras sustancias contenidas en el residuo insoluble se separan por centrifugacin. Basndose en el punto isoelctrico de las fracciones proteicas de las semillas, se ajusta el pH del extracto a un determinado valor a fin de que precipiten la mayor cantidad posible de sus protenas.Aislados y concentrados proteicos provenientes de fuentes vegetales juegan un papel importante en muchas formulaciones de nuevos productos alimenticios. La aceptabilidad de tales preparaciones proteicas depende de su calidad sensorial, valor nutricional y de sus propiedades funcionales, todas las cuales son afectadas por el mtodo de obtencin (Naczk et al., 1986).

El rendimiento del aislado proteico est en funcin de la extraccin de protenas de la semilla y de las condiciones de la precipitacin isoelctrica. A fin de lograr el mayor rendimiento posible en la obtencin del aislado se debe procurar que la extraccin de protenas sea mxima. Son varias las condiciones que influyen sobre la extraccin proteica: pH, temperatura, tiempo de extraccin, relacin harina-extractante, efectos de sales, etc. Bello y Okezie (1989) investigaron el efecto del pH (2, 4, 6, 8, 10 y 12), temperatura (15, 30 y 45C), relacin harina-solvente (1:10, 1:15, 1:20, 1:25, 1:30, 1:50), tiempo de extraccin (10, 20 y 30 minutos) y tipo y concentracin de sal (NaCl y CaCl2, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 y 1.0 M) en la extraccin de protenas de harinas desgrasadas de semillas maduras de frijoles alados iPsophocarpus tetrgonoobus L.); reportando que la extractibilidad de protenas es altamente dependiente del pH (ms que de las otras variables). La mxima extraccin proteica fue obtenida a pH 12 a 45C con un tiempo de extraccin de 30 minutos y la mnima a pH 4, 15C y 10 minutos. Tambin refieren que las diferentes combinaciones de tiempo y temperatura ensayada no afectaron significativamente a la extraccin de protenas. En cuanto a la relacin harina-extractante encontraron que al incrementarse sta, aumenta la cantidad de protena extrada; sin embargo sealan que al utilizar la relacin l;30 (w/v) el aumento fue solo del 5% respecto a la 1:20 (w/v) por lo cual indican que tan pequeo incremento no justifica el uso de grandes cantidades de solvente en vista del potencial problema para manipular el volumen de los extractos. Por esta razn recomiendan efectuar la extraccin con una relacin 1:20 (w/v). La extraccin de protenas fue ms alta con la solucin de NaCl que con la de CaCl2, observando un decrecimiento al utilizar concentraciones de NaCl entre 0.3 y LO M.

King et ai (1985) obtuvieron aislados proteicos de harina desgrasada de la leguminosa lupino (Lupinus albus cv Multolupa), efectuando la extraccin de protena a pH 8.6 y precipitndola a tres pH isoelctricos: 5.1, 4.2 y 4.9. El contenido proteico de los aislados, despus de lavados con agua ajustada al pH de precipitacin y liofilizados, fue de alrededor de 95%. Del total de protena extrada (a pH 8.6), el 79.5% precipit a pH 4.9 y el 80.3% a pH 5.1 y'pH 4.2. En cuanto al rendimiento, el aislado proteico a pH 4.9 correspondi al 25.2% del material de partida, en tanto que a pH 4.2 y 5.1 fue del 25.5%.Paredes-Lpez et al. (1991) aislaron protenas del garbanzo (Cicer arietinum), extrayndolas de harinas desgrasadas de esa leguminosa con agua ajustada a pH 8.5 y precipitndolas isoelctricamente a pH 4.5. El aislado despus de lavado con agua ajustada a pH isoelctrico y liofizado mostr un contenido proteico de 84.8%, en base seca.

2.4. Propiedades funcionales de las protenas de leguminosas

Adems de su importancia como fuente de aminocidos en la nutricin, las protenas influyen de manera determinante en las caractersticas Teolgicas (elasticidad, cohesin, viscosidad, gelificacin, etc.) y de textura de los alimentos (Cherry, 1981). Por estas cualidades, las protenas se usan comercialmente en la fabricacin de productos alimenticios a los cuales confieren sus propiedades fsicas y qumicas.De manera general, las propiedades funcionales se definen como "cualquier propiedad fisicoqumica de los polmeros que afecta y modifica alguna caracterstica de un alimento y que contribuye a la calidad final del producto" (Kinsella, 1976). As, por ejemplo, son propiedades funcionales: La absorcin de agua y grasa, la emulsificacin, gelificacin, la formacin de espuma, la solubilidad, etc. Estas dependen de factores intrnsecos propios de la molcula de protena, como por ejemplo: La secuencia de aminocidos, peso molecular, carga elctrica, solubilidad, conformacin, hidrofobicidad, etc.; as como tambin de factores extrnsecos del medio que las rodea como: pH, fuerza inica, temperatura, constante dielctrica, etc. (Badui, 1993).Las propiedades funcionales permiten predecir el comportamiento de los ingredientes proteicos dentro de un producto alimenticio, lo cual determinar su campo de aplicacin en la industria de alimentos.Entre las leguminosas, la soya ha sido la ms utilizada a nivel industrial debido a las propiedades funcionales que exhiben sus protenas que la hacen apta para incorporarla en la elaboracin de diversos alimentos. Por ejemplo, por su capacidad emulsificante, gelificante y de absorcin de grasa es empleada en la industria crnica para la elaboracin de embutidos; por su capacidad de absorcin de agua, en la confeccin de pastas y derivados; por su capacidad espumante se usa como sustituto de la clara de huevo en la industria de helados y confitera, etc. No obstante, en los aos recientes se han realizado numerosas investigaciones relacionadas con las propiedades funcionales de las protenas de semillas de otras leguminosas y actualmente muchas de ellas son tambin utilizadas en la preparacin de varios productos alimenticios (Tjahjadi et al., 1988).Las propiedades de las protenas inherentes a su funcionalidad no solo estn determinadas por su origen, sino tambin por las condiciones del procesamiento utilizado para extraerlas de sus fuentes naturales. Algunas veces estas condiciones juegan un papel determinante, por lo cual no es posible hacer una regla general sobre las caractersticas funcionales de un cierto tipo de protenas. Por lo general, las propiedades funcionales las presentan las protenas, en mayor grado, en su estado natural normal; perdindose stas, en gran medida, cuando ocurre la desnaturalizacin (Chan, 1983).Cada propiedad funcional de las protenas requiere de caractersticas diferentes. Por ejemplo, para la eficiente formacin de espuma es importante la existencia de molculas flexibles en la protena, con pocas estructuras secundarias y terciarias; mientras que en la estabilidad de la espuma desempea un papel primordial la elasticidad y cohesin molecular (Yildirim et al1996). Por otra parte, muchas de las propiedades funcionales estn interrelacionadas, por eso, algunas veces, al modificarse una de ellas se producen cambios en el comportamiento de otras.

2.4.1. SolubilidadLa solubilidad en agua de los materiales proteicos es de gran importancia en Tecnologa de los Alimentos. Aunque por s misma esta propiedad slo tiene aplicacin directa en la elaboracin de bebidas y productos similares; sin embargo, debe siempre ser determinada puesto que incide sobre otras propiedades como, por ejemplo, la emulsificacin, gelificacin, formacin de espuma, etc. Por eso ha sido usada como una medida para otras propiedades funcionales y su valoracin da una informacin ponderable sobre la protena como ingrediente.La solubilizacin es el resultado del balance entre fuerzas subyacentes protena-protena e interacciones protena-solvente; lo cual implica que se establezca una fuerte interaccin protena-solvente para que el material proteico se solubilize en alto grado, de lo contrario se favorecer la asociacin pro tena-protena que disminuye la solubilidad e incluso puede provocar la precipitacin. Este balance es afectado por cambios en el pH del medio, en la concentracin, temperatura, naturaleza del solvente, presencia de otros componentes, etc. (Hermansson, 1979).

2.4.2. Absorcin de agua y grasa

La absorcin de agua y grasa son propiedades funcionales bsicas de los componentes proteicos los cuales determinan la calidad (textura, apariencia, retencin de sabor) y rendimiento de productos crnicos terminados, as como de muchas otras preparaciones alimenticias (Vani y Zayas, 1995).Las interacciones protena-agua se efectan por medio de los aminocidos polares de naturaleza catinica, aninica o no inica, y cada uno de ellos tiene diferente capacidad de retencin de agua, siendo mayor sta cuando el amonicido se encuentra en forma ionizada; razn por la cual la absorcin de agua est influenciada por el pH del medio (Badui, 1993). Esto implica que las estructuras secundarias y terciarias juegan un papel importante en la capacidad de absorcin de agua de una protena, debida a que los grupos hidrfilos deben estar expuestos al exterior en contacto con el agua para que sea efectiva la interaccin.

2.4.3. Emulsificacion

La capacidad emulsificante y la estabilidad de la emulsin son parmetros usados corrientemente en la caracterizacin funcional de las protenas. Hermansson (1979), establece claramente la diferencia entre estos dos trminos, as, menciona que: "La capacidad emulsificante denota la cantidad mxima de aceite que puede ser emulsificada por una dispersin de protena; mientras que la estabilidad de la emulsin se refiere a la capacidad de una emulsin, con una cierta composicin, para permanecer sin cambios".

Las protenas pueden actuar como emulsificadores porque reducen la tensin interfacial entre el agua y el aceite, formando pelculas firmes en la interfase lo cual evita la unin de las partculas de aceite (Kanterewicz et al., 1987). Para que esto ocurra las molculas de protena deben migrar hacia la interfase agua-aceite y reorientarse (previo desdoblamiento) de tal manera que sus aminocidos apolares estn dirigidos hacia la fase lipdica y los polares hacia la fase acuosa. De lo anterior se infiere que el balance de aminocidos hidrfobos e hidrfilos de una protena es determinante en su propiedad emulsificadora. Si en la protena predominan los sitios hidrfilos, sta tender a solubilizarse en agua y su accin en la interfase sera casi nula.

2.4.4. Formacin de geles

Una de las propiedades funcionales ms importantes de las protenas es su capacidad para formar geles despus del calentamiento. La gelificacin determina muchos parmetros reolgicos en los productos alimenticios slidos o semislidos porque contribuye a la textura, apariencia y acta como una matriz rgida que retiene no solamente agua sino tambin lpidos, protenas disueltas, carbohidratos y otras especies (Ker y Toledo, 1992).Los geles en los alimentos son inducidos, por lo general, por tratamiento trmico de la suspensin, seguido de un rpido enfriamiento, aunque tambin pueden formarse por accin enzimtica o por adicin de iones divalentes.

2.5. Extraccin y purificacin de protenas

Actualmente, debido al incremento de la demanda proteinica en el mundo y la importancia en la nutricin, para la poblacin en general. Es de gran inters en la dieta, las protenas vegetales (leguminosas, pseudocereales, cereales, algas y hojas), pues son una nueva alternativa, en este contexto las protenas aisladas de los vegetales estn ganado importancia en la industria alimenticia a causa de su alto contenido protenico La moderna tecnologa de alimentos permite una utilizacin ms eficaz de las protenas vegetales, mediante la elaboracin de extractos proteicos de mayor calidad, adems del adecuado control de las propiedades hace su utilizacin cada vez ms frecuente en la formulacin de alimentos nuevos.

Los fines perseguidos cuando se extraen las protenas vegetales son: nutricional, funcional, organolptico, econmico, es decir: Mejorar el valor nutricional, obtenindose mediante la eliminacin de sustancias toxicas. Mejorar las caractersticas organolptica, resulta de la eliminacin durante la extraccin de pigmentos y aromas. Mejorar las propiedades funcionales, las cuales resultan del enriquecimiento proteico y de los cambios de las condiciones del medio por eliminacin de ciertos constituyentes indeseables. Valorar las producciones alimenticias tradicionales, dndoles una mejor utilizacin de los recursos que se tiene.2.5.1. Concentrados proteicos

Segn Linden y Lorient (1994), los concentrados proteicos vegetales resultan de un enriquecimiento del material en su contenido protenico, mediante una separacin paulatina de sus componentes no protenicos (Lpidos, fibra, carbohidratos, minerales, etc.), de tal manera que sus propiedades nutricionales no se modifiquen ni se pierdan 48 . El proceso de concentrado proteico implica una serie de tratamientos, que aprovechando las propiedades fisicoqumicas de los solventes de extraccin (solubilidad, polaridad, fuerza inica, pH isoelctrico), permiten separar la protena.

2.5.2. Aislados proteicos

Los aislados proteicos son la forma comercial ms purificada, que se logran eliminando los polisacridos, oligosacridos y algunos otros componentes ya sea por: hidrlisis y posterior precipitacin, por adicin de cidos minerales, controlando los diferentes parmetros como: el pH, temperatura, solubilidad y otros, que permiten el enriquecimiento de la protena requerida.

2.5.3. Mtodos de Obtencin

Los aislados proteicos pueden obtenerse a partir de un concentrado proteico, as como de la materia prima natural. La extraccin y purificacin de los constituyentes proteicos, estn basados en el mtodo de obtencin de aislados proteicos de leguminosas como la soya y los lupinos, entre ellos el tarwi (esquema 1 y 2) o mtodos para aislar protenas de los cereales.

Figura 1. Obtencin de aislados proteicos de soya.

Nota: Medrano R. (1990).

a) Se parte de harina sin tratamiento alguno o desengrasada que ha recibido un tratamiento trmico mnimo y la extraccin se efecta con agua y lcalis (NaOH) a pH 8,0 11 el residuo insoluble contiene principalmente polisacridos insolubles que se eliminan por centrifugacin, incluyendo la fibra.b) El extracto obtenido se acidifica (HCl) a pH isoelctrico de la protena 4,5 lo que hace que precipite la mayor parte de la protena que se separa del suero (fraccin soluble) por centrifugacin, posteriormente se lava y se neutraliza la protena asilada.c) Finalmente se seca de forma natural o artificial.

2.6. Evaluacin de las propiedades funcionales

En la industria alimentaria son muy utilizados los procesos para producir concentrados y aislados de protena de alta calidad, los resultados de las investigaciones son de bastante utilidad para comprender mejor algunas de las operaciones tradicionales del procesamiento de los alimentos que dependen de las propiedades funcionales de las protenas, las cuales estn sujetas a la solubilidad, capacidad de gelatinizacin, capacidad emulsificante entre otros.

2.6.1. Solubilidad

Una propiedad importante de la protena es la solubilidad, la cual permite predecir sus potencialidades funcionales en la formulacin de dietas alimenticias. Los productos protenicos de origen vegetal como son los concentrados y aislados proteicos para poder tener una gran aplicacin en los sistemas alimenticios, tienen que ser altamente solubles en pHs cercanos a neutro 7.La solubilidad de la protena es afectada por el pH, la fuerza inica, la temperatura, los cationes divalentes y la composicin de aminocidos de la protena.

a) Efecto del pH

Debido a la naturaleza anfoterica, la solubilidad de las protenas est muy influenciada por el pH, est es mnima en su punto isoelctrico (PI) que depende principalmente de la estructura de la protena, dependiendo del pH del sistema, estos polmeros pueden actuar como cationes o como aniones, lo que repercute en el aumento de la solubilidad y estabilidad. En general, a valores de pH diferentes del punto isoelctrico habr un aumento significativo en la solubilidad de las protenas, pero que la fuerza inica, el tipo de solvente, la temperatura y otros jugaran tambin un papel importante.

b) Fuerza InicaLas sales tienen una influencia en la solubilidad da les protenas globulares y su efecto no solo depende de su concentracin sino tambin de las cargas elctricas de sus cationes y aniones, esto se debe principalmente a que las protenas al ser macromolculas ionizables se ven alteradas por las interacciones electroestticas que establecen consigo mismas y el medio que las rodea. As se ve que a bajas concentraciones salinas aumenta la solubilidad de las protenas, al contrario, a concentraciones salinas altas disminuye la solubilidad. En ambos puede aplicarse la ecuacin de J. Cohn:

log S = Ks S = solubilidad de la protena en gramos/litroKs = constante de salado (depende de la naturaleza de la protena y de la sal usada, pero es independiente del pH y T). = logaritmo de la solubilidad hipottica a fuerza inica cero (depende del pH y T). = fuerza inica del solvente.

Por esta razn generalmente se usa el concepto de fuerza inica en lugar de molaridad o normalidad y viene dado por:

= (Ci x (Zi)2) Ci = concentracin molar del in presente en la solucin. Zi = nmero de carga del in.A este fenmeno se lo conoce como precipitacin por salado.

c) Efecto de la Temperatura

Las protenas aumentan su solubilidad con el aumento de la temperatura en el rango de 10 a 50 C, alcanzando su mximo alrededor de los 45 C, cuando se exceden estos lmites, los polmeros tienden a desnaturalizarse y en ocasiones a precipitar.

d) Efecto de los disolventes.

La adicin de disolventes orgnicos a las soluciones de protenas causa un cambio en la constante dielctrica del sistema que influye de manera muy marcada en la estabilidad y la solubilidad de estos polmeros.

2.7. Potencial alimentario de las protenas

Su alta calidad nutritiva y gama nica de propiedades funcionales, convierte a las protenas en una herramienta valiosa y de amplia variedad producir productos, algunos de estos aspectos funcionales de los concentrados y aislados proteicos son, la emulsificacin, su alta solubilidad, absorcin de agua y aceite, comportamiento reolgico, capacidad gelificante, batido/espumado, entre otros que son utilizados para la fabricacin fibras texturizadas, desarrolladores de la cremosidad, mimticos de la grasa, opacidad y adherencia en una variedad de sistemas alimenticios. Los beneficios nutricionales incluyen un bajo contenido calrico de los alimentos. Los aislados proteicos pueden ser utilizados en pastelera, en la elaboracin de bebidas para deportistas, en la elaboracin de embutidos y otros.

III. MATERIALES Y METODOS

3.1. Lugar de EjecucinLA presente practica de aislado proteico se llev a cabo en los laboratorios de Instrumentacin y microbiologa en la Universidad Nacional Del Centro Del Per. FACAP - TARMA.

3.2. Materiales y equipos

Vaso de precipitacin de 100m Bao mara Agitador magntico Potencimetro con soluciones buffer Centrfuga Bureta de 10 ml Soporte universal Reloj Harina de habas 50 grs Agua destilada 1000 ml

Reactivos: Hidrxido de Sodio (NaOH) al 1 N cido clorhdrico (HCl) 1 N

3.3. Procedimiento

a) Pesar 50 g. de harina de habasb) Diluir la harina de habas en 500 ml de agua destilada, mediante un agitador magntico a temperatura de 30c por un tiempo de 40 minutos. adicionando constantemente NaOH 1N hasta llegar a pH 9.c) Llevar la suspensin a una centrifuga a velocidad de 3000 rpm por 20 min.d) Despus de centrifugarse separa el extracto proteico (lquido) del precipitado (slido).e) El extracto proteico se agita por 15 minutos a temperatura de 30C y se adiciona constantemente HCl1 N hasta llegar a pH 4,6.f) Luego se centrifuga a 3000 rpm por 20 min.g) Al terminar de centrifugar se separa el lquido del precipitado proteico.h) Al este precipitado proteico se le hace dos lavados con agua destilada en relacin de 1/10 (aislado proteico y agua destilada), luego se centrifuga a 4000 rpm por 10 min.i) Se obtiene el aislado proteico que luego es secado mediante un liofilizador a temperatura de congelacin 20C y temperatura de sublimacin a temperatura de 20 C por 48 horas.

IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1. Resultados

Tabla 2. Resultados de los pesos en centrifugacin y secadoPESOSCentrifugacinSecado

PESO 13.080.243

PESO 23.440.271

PESO 32.660.259

Como podemos observar en la Tabla 2 el rendimiento fue mnimo. De 25 g de muestra de harina de habas.

4.2. Discusiones

El proceso de aislamiento se basa en las diferencias de solubilidad y el punto isoelctrico como es que se recalc en la practica el pH juega un papel importante como indica Naczk et al., (1986); El proceso de aislamiento se basa en las diferencias de solubilidades y en el punto isoelctrico de las distintas fracciones proteicas que componen a la semilla. Para la obtencin de los aislados se parte de harinas desgrasadas que hayan recibido un tratamiento trmico mnimo, efectundose la extraccin de las protenas, por lo general, con agua o lcalis a un valor de pH que depende de la solubilidad de las protenas que sern aisladas (por lo comn mayor de 7.5); los polisacridos y otras sustancias contenidas en el residuo insoluble se separan por centrifugacin. Basndose en el punto isoelctrico de las fracciones proteicas de las semillas, se ajusta el pH del extracto a un determinado valor a fin de que precipiten la mayor cantidad posible de sus protenas.Aislados y concentrados proteicos provenientes de fuentes vegetales juegan un papel importante en muchas formulaciones de nuevos productos alimenticios. La aceptabilidad de tales preparaciones proteicas depende de su calidad sensorial, valor nutricional y de sus propiedades funcionales, todas las cuales son afectadas por el mtodo de obtencin.Como podemos observar en la Tabla 2, los rendimientos de la harina de habas es relativamente bajo puesto que esto es ocasionado por la variacin de pH como lo indica King et al (1985). El rendimiento del aislado proteico est en funcin de la extraccin de protenas de la semilla y de las condiciones de la precipitacin isoelctrica. A fin de lograr el mayor rendimiento posible en la obtencin del aislado se debe procurar que la extraccin de protenas sea mxima. Son varias las condiciones que influyen sobre la extraccin proteica: pH, temperatura, tiempo de extraccin, relacin harina-extractante, efectos de sales, etc. Por lo que corroborando con Naczk et al. (1986). Indica que Debido a la naturaleza anfoterica, la solubilidad de las protenas est muy influenciada por el pH, est es mnima en su punto isoelctrico (PI) que depende principalmente de la estructura de la protena, dependiendo del pH del sistema, estos polmeros pueden actuar como cationes o como aniones, lo que repercute en el aumento de la solubilidad y estabilidad. En general, a valores de pH diferentes del punto isoelctrico habr un aumento significativo en la solubilidad de las protenas, pero que la fuerza inica, el tipo de solvente, la temperatura y otros jugaran tambin un papel importante.

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

Se obtuvo el aislado proteico de la harina de habas por extraccin alcalina y precipitacin Isoelctrica que son los mtodos ms efectivos que se puede elaborar en laboratorios in situ, lo que resulto un peso de 1gr aprox. de protena aislada.

Se caracteriz el producto para su posterior agregado en un producto terminado.

5.2. Recomendaciones

Evaluar las caractersticas qumico proximal de la harina para su posterior aislamiento de protenas in situ.

Darle un valor agregado en alimentos funcionales como el yogurt, mayonesas, embutidos, etc. para su enriquecimiento proteico.

VI. CUESTIONARIO

6.1. Cmo influye una solucin alcalina en la obtencin de un extracto proteico?

Debido a la naturaleza anfoterica, la solubilidad de las protenas est muy influenciada por el pH, est es mnima en su punto isoelctrico (PI) que depende principalmente de la estructura de la protena, dependiendo del pH del sistema, estos polmeros pueden actuar como cationes o como aniones, lo que repercute en el aumento de la solubilidad y estabilidad. En general, a valores de pH diferentes del punto isoelctrico habr un aumento significativo en la solubilidad de las protenas, pero que la fuerza inica, el tipo de solvente, la temperatura y otros jugaran tambin un papel importante.

6.2. Por qu el pH es de 4.0 a 5.0 en el precipitado proteico?

El pH del medio donde est inmersa la protena influye marcadamente en su solubilidad. Para la mayora de las protenas la solubilidad es mnima a valores de pH correspondientes a su punto isoelctrico y aumenta al alejarse de l. Esto se debe a que en el punto isoelctrico se igualan las cargas elctricas positivas y negativas de los polmeros, lo cual favorece la interaccin protcna-protena que induce a la agregacin, disminuyendo por consiguiente la solubilidad.Las protenas de las leguminosas contienen ms aminocidos cidos que bsicos (como la mayora de las protenas), por eso sus puntos isoelctricos se encuentran, por lo general, en el rango de pH cido (pH menor que 7), siendo, en consecuencia, su solubilidad mayor en el lado alcalino.6.3. Cmo se usan los aislados proteicos?

Actualmente los aislados proteicos ms extendidos son los de soja, ya que ofrecen ventajas econmicas, nutricionales y funcionales manteniendo las cualidades sensoriales deseables necesarias para la aceptacin por el consumidor (Wagner et al.,1990, Nagano et al., 1996, Henn et al., 1998). Hoy da existen una gran variedad de aislados de soja disponibles comercialmente, diseados especfica- mente para proporcionar las caractersticas desea- das segn el alimento de que se trate. La mayora de las aplicaciones tienen lugar en alimentos tradicionales que ya tienen establecidos una serie de parmetros de utilizacin y calidad. Para tener xito en estos productos, los aislados deben mantener esta calidad. Esto quiere decir igual o similar color, sabor, aroma, textura y composicin qumica y nutricional. Estos requerimientos, exigidos por el consumidor, determinan el grado de sustitucin proteica. En los ltimos aos tambin se han producido aislados proteicos de otros cultivos como colza (Zhou et al.,1990, Gonalves et al., 1997, Xu et al., 1994b, Mahajan et al., 1995), trigo (Hettiarachchy et al., 1996, Ahmedna et al., 1999), maiz (Lin et al., 1987), gar- banzo (Snchez-Vioque et al., 1999), girasol (Saeed et al., 1988) o Phaseolus (Apostolatos 1984, Chau, C.-F. et al., 1997) e incluso de cultivos menores como amaranto (Martnez et al., 1996). Por ltimo, las protenas de los aislados pueden ser modificadas quimicamente, como por ejemplo mediante acilacin para mejorar determinadas propiedades como la solubilidad (Wanasundara et al., 1997) o mediante desamidacin cida para mejorar otras propiedades funcionales (Mimouni et al., 1994).La mejora de la nutricin es la razn primera para el uso de los aislados en carnes magras, frmulas infantiles, bebidas nutritivas para adultos y suplementos proteicos. As, en productos de carne magra proporcionan beneficios a personas con un alto nivel de colesterol y triglicridos en sangre, ya que, adems de disminuir el contenido en grasas del pro- ducto, las protenas vegetales tienen efectos beneficiosos en la reduccin de los niveles de colesterol (Sautier et al., 1986). Las frmulas infantiles basa- das en los aislados se elaboran para proporcionar una nutricin completa y las caloras especificadas a los nios alrgicos o que no pueden tomar leche de vaca, as como al resto de los nios. Las principales ventajas en las bebidas nutritivas para adultos son la flexibilidad de formulacin y los efectos hipolipidmicos. Pero, en cualquier caso, igual que con los alimentos tradicionales, los beneficios nutritivos tienen que ir acompaados con una calidad funcional adecuada para que sean aceptados por el consumidor. As, en un gran nmero de aplicaciones, los aislados proteicos vegetales se usan tambin por sus propiedades funcionales. As, se emplean para aclarar el color, mejorar la textura de carnes de aves deshuesadas y para unir piezas intactas de msculos (Kolar et al., 1985). Tambin proporcionan textura a las sal- chichas, mejoran la funcionalidad de pates y mejoran la textura de los productos de panadera y pastas (Seyam et al., 1983). Por ltimo, tambin se han usado en el procesado de quesos (El-Sayed,1997).En conclusin, la disponibilidad en grandes cantidades de fuentes proteicas vegetales como la harina desengrasada de oleaginosas, junto con la tendencia a reducir la ingesta de protenas animales, hace que en los ltimos aos se est produciendo un gran desarrollo en los procesos de extraccin y mejora de estas protenas vegetales para su uso en alimentacin humana. En este sentido, en los prximos aos se va a producir un incremento en la disponibilidad de nuevas fuentes proteicas vegetales y en la transformacin de estas para su aplicacin con fines alimenticios muy concretos conformes a las demandas del mercado en alimentacin especializada (infantil o clnica).

VII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

Abbey, B.W. and Ibeh, G.O. (1987). Functional-properties of raw and heat processed Brown Bean {Canavaiia rosea DC) flour. J. Food Sci.52(2):406-408.

Abbey, B.W. and Ibeh, G.O, (1988). Functional properties of raw an heat processed cowpea (Vigna unguiculata, Walp) flour. J. Food Sci. 53(6): 1775-1791.

Alanis-Guzmn, M.G. (1995). Chemical, nutritional and functional characterization of proteins extracted from wild mustard.Economic Botany. 49(3):260-268. AO AC. 1990.

Bello, A.B. and Okezie, B.O. (1989). Effect of extraction conditions on the cxtractability of winged bean (Psophocarpus tetragonolobus DC) proteins. J. Food Sci. 54(6):1989-1990.

Carbonaro, M.; Cappelloni, M.; Nicoli, S.; Lucarini, M. and Camovale, E (1997). Solubility-Digestibility Relationship of Legume Proteins. J Agric. Food Chem. 45(9):3387-3394.

Pellet, P L. y Young, V.R. Editores. (1980). Evaluacin nutricional de alimentos proteinicos. Publicacin Tcnica. UNU, pp. 3-145.

Villacrs E., E. Peralta, M. Fonseca, G. Segovia (2006). Identificaraplicaciones agroindustriales de variedades y lneaspromisorias de quinua y chocho. Instituto Nacional Autnomo deInvestigaciones Agropecuarias/Comit de Desarrollo Social.

Linden G. y Loriet D (1994). Bioqumica agroindustrial. RevalorizacinAlimentara de la produccin Agrcola, (pp. 65-70).

Bohinski R. Bioqumica, (1976). Fondo Educativo Interamericano S. A.,pg. 23.

Nash, A. M. y Wolf, W. J. (1967) Solubility and ultracentrifugal studies on soybean globulins, Cereal Chem. 44: 183.

Dennis D. Miller, (2001). Qumica de Alimentos Manual de Laboratorio

Ridout CL, Prince LR, DuPont MS, Parker ML, Fenwick GR (1991),Quinoa Saponins anlisis and preliminary investigations into effects of reduction by processing. J. Sci. Food Agric; 54:165-76.

Shemer Michael, (1980). Process for preparing a heat coagulableviscous protein United States Patent 4,188,399.

Medrano R., (1990). Obtencin de principios nutricionales yteraputicos de la semilla de tarwi, Facultad de ciencias y Tecnologa UMSS, Cochabamba-Bolivia. P. 34-37.

Avanza, M. V., Aon, M. C., (2004). Modificaciones de las protenas deamaranto por tratamiento trmico, Universidad Nacional delNordeste/Comunicaciones Cientficas y Tecnolgicas Resumen.

VIII. ANEXOS

Tecnologa de CerealesPgina 39