Influencia de la goma tara y proteínas de microalga Arthospira platensis en la textura y capacidad de retención de agua de geles de caseinato de sodio

SANCHEZ, MARÍA FLORENCIA; INGRASSIA, ROMINA; RISSO, PATRICIA H.

Casilda

Jornada; XXII Jornadas de Divulgación Técnico-Científicas 2022; 2022

Facultad de Cs. Veterinarias (UNR)

En la industria láctea, hay productos cuya elaboración tiene como base la gelación ácida Proteica, por ejemplo yogures y postres lácteos. El caseinato de sodio (NaCAS) es una proteína derivada de las caseínas de la leche bovina, que posee importantes propiedades como agente texturizante, estabilizante y emulsificante. Por otra parte, la microalga Arthospira platensis, más conocida como espirulina, posee un complejo proteico (ficobilisoma) constituido por las ficobiliproteínas, las cuales pueden ser extraídas a partir de la espirulina en polvo utilizando solventes acuosos. Estos derivados proteicos de espirulina (DPE) poseen todos los aminoácidos esenciales y presentan diversa bioactividad (antioxidante, antiinflamatoria, etc). Por otra parte, la goma tara (GT) es un polisacárido, con capacidad como espesante y/o estabilizante, que se extrae de las semillas de la Caesalpinia spinosa, una leguminosa nativa de Perú, Bolivia y el Noroeste de nuestro país (Salta y Jujuy). El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de la presencia de DPE y/o GT sobre las características de geles ácidos de NaCAS con miras a la microencapsulación de compuestos bioactivos. Previamente a la formación de los geles ácidos, se evaluó la compatibilidad termodinámica de 36 mezclas por duplicado, a una concentración constante de solución acuosa de NaCAS (3%) y a una temperatura de 37°C, siendo los rangos de concentraciones de DPE y GT utilizados de 0-3% y de 0-0,3%, respectivamente. A las 48 h. de preparadas las mezclas se realizó inspección visual para detectar la presencia de una fase o dos, implicando esta última la incompatibilidad termodinámica. La gelación ácida se inició por adición a los sistemas de una cantidad fija de glucono-delta-lactona (GDL). Las mezclas fueron preparadas como se describió previamente y luego se adicionó una cantidad de GDL de manera que la relación entre la concentración de GDL y la concentración de proteína fuera igual a 0,5. A los geles formados se les midió la capacidad de retención de agua (CRA) y se les realizó un análisis del perfil de textura (APT). La CRA se cuantificó mediante pesada del gel antes y después de eliminar el suero expelido luego de centrifugar las muestras a una velocidad de 200 g durante 10 min. El CRA se calculó como: CRA (%) = 100% (peso gel sin suero/peso gel). El APT de los geles se realizó utilizando un texturómetro Perten modelo TVT 6700, acoplado a un dinamómetro digital (celda de carga de 10 N) empleando una sonda de compresión cilíndrica de 25 mm de diámetro, un 25% de compresión y una velocidad de 1 mm/s. Se realizaron ensayos de doble compresión evaluando los parámetros dureza, cohesividad y gomosidad. La dureza es la resistencia que opone el gel a sufrir una deformación determinada, sensorialmente vinculada con la fuerza requerida para comprimir muestras semisólidas entre la lengua y el paladar. La cohesividad es el grado en que un material con estructura auto sostenible puede ser deformado antes de alcanzar su punto de ruptura, sensorialmente relacionada con el grado en que una sustancia es comprimida entre los dientes o dedos antes de romperse. La gomosidad se relaciona sensorialmente con el cambio de consistencia de un alimento a través de la masticación, o sea, con la energía requerida para desintegrar un alimento semisólido y pasarlo a un estado listo para ser deglutido. El análisis estadístico de los resultados se realizó mediante el test ANOVA utilizando el programa SigmaPlot (versión 12.0), considerando diferencias significativas cuando p < 0,05. En cuanto a los ensayos de compatibilidad termodinámica, se observó que hubo separación de fases sólo a altas concentraciones del DPE (2 y 3%), independientemente de la ausencia o presencia de GT (ver Figura A y B). La CRA disminuyó a medida que aumentó la concentración de DPE, en ausencia y en presencia de la GT. En ausencia de DPE, la dureza disminuyó desde 52±3 N a 21,9±0,1 N cuando se incrementó la concentración de GT a 0,1%. A partir de GT 0,2%, la dureza disminuyó significativamente y se mantuvo aproximadamente constante en 7,7±0,5 N. Este efecto y los valores mínimos de dureza se repitieron en presencia de DPE. En el caso de la gomosidad, la tendencia fue la misma, siendo los valores máximos (en ausencia de GT y DPE) de 29,5±0,5 N y los valores mínimos, a partir de GT 0,2% y para todas las concentraciones de DPE, de 6±1 N. Por otra parte, la cohesividad presentó un comportamiento inverso, con valores mínimos de 0,57±0,02 en ausencia de GT y DPE, mientras que aumentó hasta 0,84±0,08 a partir de GT 0,2% y para todas las concentraciones de DPE. Además, es conocido que la mezcla NaCAS 3% / GT 0,2% genera microgeles de forma esférica durante el proceso de gelación ácida inducido por la GDL y con disminución del módulo elástico de los geles1. El módulo elástico es una medida de la capacidad del gel para almacenar energía durante la deformación por compresión. Cuanto mayor es el valor de este módulo, mayor será la capacidad de recuperar su forma inicial. La disminución de este parámetro implica que, luego de retirada la fuerza que comprime, el gel no retornará totalmente a su estado original y quedará parcialmente deformado. La disminución de la CRA, la dureza y la gomosidad coinciden con este análisis. A partir de 0,2% de GT, los geles reducen la continuidad de la red polimérica y por lo tanto, la capacidad de retener agua disminuirá y también la facultad de retornar a su estado original, es decir, tendrán menor dureza. En estas mismas condiciones, el descenso de la gomosidad indica que se necesita menos energía para desarmar el gel. Esto también explica el aumento de la cohesividad ya que una muestra con menor dureza es menos frágil. En conclusión, la textura de los geles ácidos de NaCAS puede ser modificada por la GT y el DPE, lo cual es de importancia para el diseño de microestructuras que puedan encapsular y luego liberar compuestos bioactivos. Para determinar cuáles son las mezclas más aptas para un potencial desarrollo de microencapsulados bioactivos, se deberá profundizar el estudio con la utilización de microscopia confocal y/o microscopia electrónica.