Evaluación de las propiedades funcionales de las proteínas alimentarias, comparando métodos de análisis lineal y no lineal

ADARO MAURICIO; STURNIOLO HECTOR; BARBERIS SONIA; MAGALLANES JORGE

Valparaiso

Jornada; Jornada de Biocatálisis; 2017

Escuela de Ingeniería Bioquímica Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

El análisis de las propiedades funcionales de sistemas complejos, como los sistemas alimenticios, es de naturaleza multivariada. La funcionalidad de un ingrediente no puede ser considerada independiente de los componentes del alimento. Existe mucha información sobre el tema, pero cada propiedad funcional se estudió en forma individual con respecto a las variables de interés. Las interacciones entre las variables y de ellas con las propiedades funcionales no han sido evaluadas [1].Este trabajo contribuye al estudio de la funcionalidad de un aditivo o ingrediente individual, aportando herramientas útiles de análisis lineal y no lineal para predecir, controlar e impartir características funcionales deseables a sistemas alimentarios reales.Se tomó como modelo a las proteínas de queso de cabra y sus hidrolizados, y se evaluaron colectivamente sus propiedades funcionales y las variables del proceso de hidrólisis enzimática, por métodos quimiométricos (MLR) y por redes neuronales artificialestipo back-propagation of errors (ANN). Se modeló el comportamiento del sistema utilizando metodología de superficies de respuesta (RSM), se analizó el efecto de los factores sobre las propiedades funcionales, y las interacciones entre los mismos [2]. Se desarrollaron diseños estadísticos de experimentos (DOE) tipo Doehlert y Plackett-Burman para describir el efecto de los factores: pH, temperatura, tiempo de hidrólisis, cantidad de buffer agregado, y relación enzima : sustrato, sobre once parámetros funcionales de las proteínas de queso de cabra, las cuales fueron hidrolizadas por papaína: nitrógeno amínico libre (NA), nitrógeno soluble total (NT), solubilidad (PSI), capacidad de retención de agua (WHC y HW), índice de actividad emulsificante (EAI), índice de estabilidad de la emulsión (ESI), viscosidad (), hidrofobicidad superficial (So), capacidad espumante (FC) y estabilidad de la espuma (FS). La optimización de la hidrólisis enzimática condujo a un aumento de NA y NT de 273 y 443 %, respectivamente; lo que potenció el sabor de los ingredientes. PSI, WHC, EAI, ESI y HW aumentaron 443%, 159%, 0,88%, 324% y 64% respectivamente; lo que mejoró la solubilidad, humectación y formación de emulsiones de los aditivos. y So disminuyeron 33 % y 99 %, siendo este último valor importante porque indica la disminución de péptidos amargos (indeseables) en los hidrolizados. FC y FS fueron bajos o nulos, por lo que su optimización fue dificultosa. Los valores predichos fueron experimentalmente confirmados y comparados con los de las proteínas originales. MLR, ANN y RSM demostraron ser herramientas útiles y versátiles para predecir, controlar y optimizar las propiedades funcionales de los hidrolizados proteicos.