Análisis de proteínas en leche bovina mediante espectroscopia láser infrarroja

M. MONTEMURRO; A. SCHWAIGHOFER; A. SCHMIDT; M.J. CULZONI; H.K. MAYER; B. LENDL

Congreso; X Congreso Argentino de Química Analítica; 2019

La leche está compuesta principalmente por agua, lípidos, lactosa y proteínas, con un contenido total de proteínas de ~32 g L-1 para leche bovina (1). La leche disponible en el mercado se encuentra sometida a pasos de procesamiento térmico que afectan, entre otros parámetros, la concentración de proteínas sensibles a la temperatura, como la β-lactoglobulina (β-LG) y la α-lactalbúmina (α-LA).Por este motivo, la concentración remanente de estas proteínas en el producto final puede ser considerada como un indicador de la temperatura a la que fue sometido en el tratamiento y para distinguir entre diferentes tipos de leche (2). Este trabajo describe el desarrollo de una nueva metodología IR utilizando un láser de cascada cuántica con cavidad externa (EC-QCL: ExternalCavity-Quantum Cascade Lasers) para la determinación de las proteínas caseína (Cas), β-LG y α-LA en leche bovina mediante modelado por PLS. Para tal fin, se prepararon muestras de calibración y validación en presencia de la matriz, considerando el efecto de ciertos componentes de la leche sobre el espectro de absorción IR, principalmente en la región amida I (1700-1600 cm-1). Estoscompuestos no presentan absorción en la región espectral analizada, pero modifican el contenido relativo de agua con respecto al espectro de referencia. Como resultado, se observan variaciones en la intensidad de absorción en la región de la banda de absorción del agua, superpuesta con la banda amida I. Para llevar a cabo la determinación, se prepararon juegos de calibración para α-LA,β-LG y Cas en 7 niveles de concentración por triplicado. Para modelar el efecto de la variación del contenido de agua en las diferentes muestras sobre el espectro de absorción IR, cada replicado se preparó con un contenido diferente de leche. Adicionalmente, se preparó un juego de validación aplicando la misma estrategia empleada para la etapa de calibración. Se obtuvieron y validaron losmodelos de calibración para cada proteína de interés aplicando el algoritmo PLS, logrando la predicción de la concentración de las proteínas de interés en los rangos estudiados, aún en presencia de efecto matriz. A continuación, se determinaron las concentraciones de α-LA, β-LG, Cas y proteínas totales en muestras de leche bovina comerciales. La comparación de los resultadosde concentración obtenidos mediante el método desarrollado y aquellos obtenidos mediante métodos estandarizados de referencia confirmó el buen desempeño de la estrategia planteada. De los resultados se concluye que el método reportado tiene gran potencial como alternativa a los métodos actuales, que implican una preparación de muestras complicada y extensos tiempos de análisis. El método permite la cuantificación de proteínas sensibles a la temperatura, α-LA y β-LA,y la discriminación entre diferentes tipos de leche bovina comerciales, sin necesidad de aplicar pretratamiento de muestra. La posibilidad de diferenciación entre muestras de leche mediante un método rápido es relevante en la aplicación de tecnologías y políticas de procesamiento de alimentos y, por lo tanto, de especial interés en la industria láctea.(1) Fox PF, Uniacke-Lowe T, McSweeney PLH, O´Mahony JA, Dairy Chemistry and Biochemistry, Springer, 2015.(2) Boitz LI, Fiechter G, Seifried RK, Mayer, HK, J. Chromatogr. A 1386 (2015) 98.