Modificación del comportamiento reológico de suspensiones de concentrado de proteína de suero por medio de tratamientos térmicos y de congelación

MEZA, BE; VERDINI, RA; RUBIOLO, AC

Madrid, España

Jornada; 1as Jornadas Internacionales de Productos Lácteos Funcionales; 2006

Programa Ciencia y Tecnología para el Desarrollo.

Las proteínas de suero son utilizadas como ingredientes en productos alimentarios. Sin embargo, para obtener propiedades funcionales específicas e incorporarlas en algunos alimentos, es necesario modificarlas adecuadamente. El calor produce el desplegamiento de las proteínas globulares con la consiguiente formación de agregados que poseen forma asimétrica, mayor tamaño y una fracción volumétrica efectiva más grande que las moléculas de proteína nativas. Por otro lado, durante la congelación se producen modificaciones en las propiedades fisicoquímicas del medio (pH, fuerza iónica, concentración de solutos) que pueden afectar las interacciones entre las proteínas. En el presente trabajo se estudió la modificación del comportamiento reológico de suspensiones de concentrado de proteína de suero (WPC) mediante la aplicación de tratamientos térmicos y de congelación. Se prepararon suspensiones de proteína al 5 y 9% p/v a partir de un WPC al 38.3% p/p. Un grupo de suspensiones sin tratamiento fue utilizado como control. Dos grupos de suspensiones fueron tratadas térmicamente en distintas condiciones: baja temperatura-largo tiempo (72.5ºC-40 minutos) y alta temperatura-corto tiempo (77.5ºC-12 minutos). Un último grupo de suspensiones fue congelado a -25ºC, almacenado a -25ºC durante 24 hs y descongelado a 20ºC. Se realizaron barridos de frecuencia dentro del período de viscoelasticidad lineal en el rango de 0.01-10 Hz a 20ºC empleando un reómetro con esfuerzo controlado. La geometría utilizada fue cono-plato (diámetro 60 mm y ángulo 0.04 rad). Se estudió la dependencia de los módulos elástico (G’) y viscoso (G’’) con la frecuencia.  Además, se analizó la relación entre el porcentaje de proteína total (%PT), el porcentaje de proteína desnaturalizada (%PD) y el comportamiento reológico de las suspensiones. Las muestras control presentaron un 52% PD para las suspensiones de 5 y 9% PT. El alto %PD estaría relacionado con el proceso de obtención del WPC dónde se utilizan altas temperaturas que producirían la desnaturalización de las proteínas. Los tratamientos térmicos aplicados a las suspensiones produjeron un aumento del %PD, mientras que la congelación no afectó significativamente el %PD. Analizando los espectros mecánicos de las muestras control, se observó un comportamiento predominantemente fluido a muy bajas frecuencias (G”>G’), un entrecruzamiento entre ambos módulos a frecuencias entre 0.03-0.07 Hz y un comportamiento predominantemente elástico (G’>G”) en la mayor parte del rango de frecuencias estudiado. En general, las suspensiones de proteínas globulares se comportan como coloides cristalinos debido a las fuerzas repulsivas entre las moléculas y presentan valores de G’>G” en todo el espectro mecánico. Sin embargo, el alto %PD presente en las muestras control podría disminuir las fuerzas repulsivas entre las moléculas y se relacionaría con el comportamiento fluido observado a bajas frecuencias. Tanto los tratamientos térmicos como la congelación disminuyeron el rango de frecuencias en donde el comportamiento fue predominantemente elástico. Además, se observó una independencia de los módulos elásticos con todos los tratamientos realizados y con el %PT. Se observaron valores mayores de G” para las muestras de 9% PT que para las de 5% y al aumentar intensidad del tratamiento térmico, se obtuvieron valores mayores de G” para ambos %PT. Sin embargo, la congelación produjo cambios apreciables en el módulo viscoso sólo en las suspensiones de 5% PT. Si bien los % PD obtenidos con ambos tratamientos térmicos fueron iguales, las diferencias en los espectros mecánicos se relacionarían con la formación de distintos agregados según la intensidad del tratamiento térmico. Aunque la congelación no afectó el % PD, las modificaciones observadas en el comportamiento reológico de algunas suspensiones, se relacionarían con la formación de agregados con diferentes características reológicas.