Relación proteínas oxidadas y detección de maní helado en pastas de maní

LAMBIR J.; OLMEDO R. H.; GROSSO, N.R.

Jornada; XXXIV Jornada Nacional del Maní; 2019

IntroducciónLos productos alimentarios derivados del maní presentan una aceptación en los hábitos alimentarios de los consumidores debido a los sabores placenteros que se desarrollan durante los procesos de cocción (Shi et al., 2018). La composición química que presenta en el maní de acuerdo a su contenido de lípidos (50%), proteínas (25%) e hidratos de carbonos (18%) permite el desarrollo de una adecuado balance de sabor. Las moléculas principales para el desarrollo de un atributo sensorial denominado ?maní tostado? se debe a la producción de una conjunto de moléculas familiares entre si llamadas pirazinas (metilpirazina, 2,5-dimetilpirazina y 2-etil,5-metilpirazina, como las principales en productos de maní tostado) las cuales le confieren la mayor preferencia por parte de los consumidores (Lykomitros et al., 2016). Sin embargo los granos de maní pueden sufrir procesos de deterioro afectando a su composición química por degradación de sus principales moléculas (Wang et al., 2017). Uno de los procesos de degradación que sufre el maní es el denominado ?maní helado? en el cual el maní sufre procesos de temperaturas muy bajas durante la producción de los mismo que compromete y daña las membranas celulares de los granos de maní con la consecuente pérdida de la calidad química, nutricional, sensorial y de inocuidad alimentaria. Esta degradación afecta a los lípidos permitiendo la generación de compuestos oxidados que pueden ser determinados mediante índices químicos (índice de peróxidos y anisidina) y volátiles de oxidación (hexanal, heptanal, entre otros) pero no solamente se ve afectado los lípidos sino que también las azucares y las proteínas sufren dicha degradación. En el caso de las proteínas, las mismas sufren dos procesos paralelos de degradación en el cual en uno se genera la formación de compuestos aminados y por el otro lado la oxidación de las proteínas. Los procesos de oxidación de proteínas generan compuestos carbonilos volátiles pero no es la principal fuente de rechazo por los consumidores; ya que los lípidos oxidados presentan una mayor intensidad de olor para generar el rechazo de los consumidores. En cuanto a la degradación de las proteínas por medio de la generación de compuestos amínicos se ha determinado, en estudios previos, que las principales moléculas formadas en el maní helado fueron la hexilmetilamina, N-metiltiramina y N-acetiltiramina (Olmedo et al., 2014). Estas moléculas son las encargadas de generar un desagradable olor relacionado familiarmente como olor a pescado o a descomposición en los productos de maní elaborados con maní helado (Papageorgiou et al., 2018). La determinación de compuestos volátiles en los productos de maní permiten la identificación y cuantificación de las principales moléculas participantes con la posterior caracterización de los atributos sensorial relacionados con el sabor del producto de maní. Cuando se genera el deterioro del maní helado los procesos de degradación de proteínas con la formación de aminas derivadas son la principal causa de rechazo de los granos de maní pero conlleva la producción a sí mismos de proteínas oxidadas. Para la determinación de las aminas volátiles es necesario contar con equipos de alta complejidad como es en el caso de un cromatógrafo gaseoso acoplado mientras que la determinación de la oxidación de proteínas es mediante más simple con el uso de espectrofotómetro. El objetivo del siguiente trabajo es poder determinar la relación entre la oxidación de proteínas y la formación de aminas derivas del deterioro proteico con el fin de poder contar con un indicador simple para cuantificar la magnitud del daño en el maní helado y su posible utilización en la industria. Materiales y MétodosLas determinaciones se realizaron en pasta de maní con el fin de homogenizar los granos de maní helados con el resto de los granos de maní. Se utilizaron granos de maní blancheados, calibre 38/42, cosecha 2017 obtenidos del campo escuela FCA-UNC y dentro de los cuales se encontraba también la presencia de maní helado (25% de granos helados por medio de ensayo físico). Se elaboraron dos pastas de maní llamada normal (0% de maní helado) y pasta helada (25% de granos de maní helado) en donde se tostaron a 150°C durante 20 minutos en un horno de ventilación forzada hasta alcanzar un color en L 50 (escala hunter) y se procedió a moler en un molino coloidal hasta la obtención de una pasta fina. Se realizaron mix de mezclas para obtener las proporciones de 50/50, 60/40, 70/30, 80/20 y 90/10 de maní normal y maní helado. También se utilizaron como control las pastas de maní normal (100/0) y heladas (0/100). Las determinaciones de compuestos amínicos derivados de la degradación de proteínas fueron analizados y cuantificados de acuerdo a la metodología descripta por Olmedo et al. (2014b). Para la determinación de carbonilos volátiles derivados de la oxidación de proteínas se utilizó la técnica de determinación de carbonilos totales por medio de la DNPH (dinitro fenil hidracina). Dicha técnica consiste en utilizar proteínas obtenidas del maní mediante la deslipidización de la pasta de maní y posterior centrifugado en un medio alcalino de PH 9 con el fin de solubilizarla; las proteínas se recuperan mediante precipitación en medio acido a PH 4,5 y se las centrifuga para lavar con agua acidificada y eliminar el resto de azucares. Se disuelve a una concentración de 0,25 y 2,5 mg/ml en agua destilada y se toma 10µl de cada solución y se la mezcla con 990µl de una solución de DNPH, se la incuba una hora y se la mide a 370 nm en espectrofotómetro. Las determinaciones fueron realizadas por triplicado sin reposición. Para el cálculo de la concentración se utilizaron estándar de las aminas biológicas. Resultados En resultados previos se evidencio que la proporción de 5% de maní helado era la proporción en la cual los jueces semientrenados no encontraban diferencias significativas en las pruebas discriminativas con respecto a la pasta normal sin contenido de maní helado (Olmedo et al. 2014). En la Tabla 1 se puede evidenciar el contenido de N-heximetilamina, N-metiltiramina y N-acetiltiramina responsable del sabor helado en la pasta de maní y el contenido de carbonilos volátiles (DNPH) expresados como mg/kg (PPM). La concentración de 80% de pasta de maní normal con el agregado de 20% de pasta de maní helado con un contenido de granos de maní helado del 25% representa (concentración final de maní helado del 5% en la pasta total) no se detectaba pero cuando la proporción cambia se puede observar que en la preparación de pasta 70/30 de normal y helada el panel sensorial encontró diferencias significativas en las pruebas descriptivas (Olmedo et al., 2014). La tabla 2 presenta el coeficiente de correlación de Pearson entre las variables lo cual indica con valores cercano a 1 que la relación entre ellas es significativa y esto es debido a que el incremento de las mismas cuando se pose más granos de maní helado incrementa la concentración de las variables de deterioro de las proteínas. La Tabla 3 evidencia la proporción que se mantiene al incrementarse la cantidad de granos helado no presentándose variaciones en las regresiones lineales de las curvas con un coeficiente de correlación muy altos por lo cual la variación en la concentración de la proporción de maní helado va a modificarse y puede ser analizada en base a dichas regresiones. La Tabla 4 presenta la regresión lineal de los indicadores de deterioro amínico con relación a la variable DNPH para poder estimar la concentración de los indicadores amínicos solamente midiendo el indicador DNPH de oxidación de proteínas. Los coeficientes de regresión entre los 3 indicadores amínicos son del 0,97 indicando la excelente relación que mantienen los indicadores amínicos en relación a DNPH significando que este último puede utilizar para estimar la concentración de los indicadores amínicos. Cabe destacar que los datos provistos por la Tabla sirven para la toma de decisión sobre el uso y proporción de maní helado en los productos de maní. Actualmente la determinación de maní helado es un proceso que se realiza de manera física no teniendo indicadores que nos brinde información sobre el impacto sensorial en los productos de maní. La determinación de un 5% de maní helado por el cual son detectados los atributos sensoriales negativos del maní tostado se relacionan a un valor de 0,495, 1,737 y 0,063 mg/kg de N-heximetilamina, N-metiltiramina y N-acetiltiramina en la muestra de producto de maní y en base a la alta correlación con la oxidación de proteínas el indicador DNPH arroja un valor de 0,672 mg/Kg en el punto de corte. Es decir que midiendo DNPH el punto de corte para no aceptar el producto es de 0,672 mg/kg por lo cual una concentración mayor de carbonilos volátiles implica una mayor concentración de compuestos amínicos que van a ser detectados por los consumidores generando el rechazo de los productos de maní. ConclusiónLa utilización de la técnica de determinación de carbonilos volátiles en productos de maní permite la determinación de la concentración de los principales compuestos amínicos responsables del sabor helado. Valores superiores a 0,672 mg/kg (ppm) de DNPH implica una concentración de compuestos amínicos en el producto que serán detectables por los consumidores generando el rechazo del producto de maní. Bibliografía1.Lykomitros, D., Fogliano, V., Capuano, E. (2016). Flavor of roasted peanuts (Arachis hypogagea) ? Part II: Correlation of volatile compounds to sensory characteristics. Food Research International, 89, 870-881. 2.Olmedo, R., Grosso, A., Grosso, R. (2014). Principales compuestos volátiles de deterioro sensorial en maní helado. Libro de resumen. XXIX Jornada Nacional de Maní.3.Papageorgiou, M., Lambropoulou, D., Morrison, C., Khodzinska, E., Namiesnik, J., Plotka-Wasylka, J. (2018). Literature update of analytical methods for biogenic amines determination in food and beverages. Trends in Analytical Chemistry, 98, 128-142.4.Shi, X., Dean, L. O., Davis, J. P., Sandeep, K. P., Sanders, T. H. (2018). The effects of differentdry roast parameters on peanut quality using an industrial belt-type roaster simulator. Food Chemistry, 240, 974-979.5.Wang, S., Adhikari, K., Hung, Y. (2017). Effects of short storage on consumer acceptability and volatile compound profile of roasted peanuts. Food Packaging and Shelf Life, 13, 27-34. Tabla 1: Concentración de los compuestos volátiles aminicos y DNPH de muestras de pasta de maní helado, pasta de maní normal y combinación normal/helado (80/20 y 70/30)COMPUESTOSpasta normal80/2070/30pasta helada % de mani helado 057,525N-hexilmetilamina00,4950,7202,498N-metiltiramina01,7372,5319,071N-acetiltiramina00,0630,2701,373DNPH0,1710,6721,8754,79Tabla 2: Correlación de Pearson entre los compuestos volátiles amínicos y DNPH de muestras de pasta de maní helado, pasta de maní normal y combinación normal/helado (80/20 y 70/30).INDICADORESN-hexilmetilaminaN-metiltiraminaN-acetiltiraminaDNPHN-hexilmetilamina 15,20E-050,010,01N-metiltiramina 110,010,01N-acetiltiramina0,990,9910,01DNPH 0,990,990,991Tabla 3: Coeficientes de regresión lineal y ecuación lineal (Y= a + bx) de los compuestos volátiles amínicos y DNPH de muestras de pasta de maní helado, pasta de maní normal y combinación normal/helado (80/20 y 70/30) con la variable regresora de la proporción de maní helado. Coeficientes de regresión basado en % maní heladoINDICADORESabR2N-hexilmetilamina -0,01040,10010,99N-metiltiramina -0,08500,36480,99N-acetiltiramina-0,11970,05830,97DNPH 0,11180,18830,97Tabla 4: Coeficientes de regresión lineal y ecuación lineal (Y= a + bx) de los compuestos volátiles amínicos de muestras de pasta de maní helado, pasta de maní normal y combinación normal/helado (80/20 y 70/30) con la variable regresora de DNPH. Coeficientes de regresión basado en DNPHINDICADORESabR2N-hexilmetilamina -0,04740,51970,97N-metiltiramina -0,21881,89320,97N-acetiltiramina-0,14640,30520,97