BECAS
HAIDAR Carla Nahir
congresos y reuniones científicas
Título:
Aplicación de surfactantes biodegradables para la extracción de antinutrientes de soja
Autor/es:
CARLA N. HAIDAR; ESTEFANÍA CORDISCO; VALERIA MARTINEZ; BIBIANA B. NERLI; LUCIANA P. MALPIEDI
Lugar:
Santa Fe
Reunión:
Simposio; 3er Simposio Argentino de Procesos Biotecnológicos (SAPROBIO); 2014
Institución organizadora:
Universidad Nacional del Litoral. CONICET
Resumen:
Introducción: Las harinas de soja presentan un contenido proteico cercano al 45 % y aportan todos los aminoácidos esenciales. Sin embargo, la presencia de ciertos factores indeseados como lo son los inhibidores de tripsina (IT), fitoestrógenos (isoflavonas) y azúcares indigeribles (rafinosa y estaquiosa) limitan su valor nutricional. La eliminación o desactivación de estos ?antinutrientes? puede realizarse por tratamientos térmicos, que en forma excesiva conducen a la formación de productos indigeribles o a través de extracciones alcohólicas que pueden ocasionar desnaturalización proteica. En este contexto, este trabajo propone evaluar el empleo sistemas micelares de dos fases acuosas para la remoción de antinutrientes de soja. Estos sistemas están basados en la propiedad que presentan algunas soluciones de surfactantes de separarse en dos fases acuosas inmiscibles, siendo una de ellas más rica en micelas mientras que la otra. Para obtener un producto con una relación costo/beneficio rentable, se tendrá en cuenta también que durante el proceso extractivo se preserve el alto contenido proteico del material de partida. Metodología: Se evaluó la eficiencia de extracción de los antinutrientes rafinosa (RAF) e inhibidores de tripsina (IT) empleando sistemas micelares de dos fases acuosas (SMDFA) formados por Tritón X-114 (TX) al 5% P/P y citrato de sodio (Na Cit) 100 mM pH 5,00. Para ello, se prepararon sistemas micelares de 5 mL de volumen final a los cuales se les adicionó una pequeña masa de harina de soja (provista por la empresa Molinos Río de la Plata). Luego de determinados tiempos de incubación, las fases fueron separadas por centrifugación a 1000 rpm y a cada una de ellas se les cuantificó la concentración de IT, RAF y proteínas totales. La concentración de IT fue estimada indirectamente por su capacidad de inhibir la actividad enzimática de tripsina. La concentración de RAF fue determinada mediante un Kit enzimático mientras que las proteínas totales fueron determinadas por el método colorimétrico del ácido bicinconínico. El seguimiento del proceso extractivo se realizó a través de un diseño factorial completo 2n, en el cual las variables independientes fueron analizadas en dos niveles (-1 y +1): temperatura (25 y 55°C), tiempo de extracción (10 y 40 min) y relación gramos de soja/mL de sistema (gs/mL) (0,02 y 0,04). La variable respuesta fue rendimiento porcentual (R%). Se trabajó con un nivel de significancia (p) ≤ 0,05 y se realizaron tres repeticiones en el punto central (nivel 0) para estimar la variabilidad experimental. Resultados: En líneas generales, se observó que tanto IT como RAF fueron mayoritariamente recuperados en la fase superior, pobre en micelas, de los sistemas ensayados. La tendencia de estos componentes a repartirse preferencialmente hacia la fase acuosa tiene que ver con su carácter hidrofílico y por ende, por una mayor solubilidad en esa fase. Para IT se observaron valores de rendimientos en fase superior próximos a 100% mientras que para RAF se obtuvo un rendimiento máximo de 91%. Del análisis estadístico de los diferentes factores estudiados se observó que para IT las variables tiempo y gs/mL afectaron significativamente y con signo negativo a la variable respuesta (R%). Esto significa que un aumento en el tiempo de extracción o en la cantidad de harina agregada, resulta en una disminución del rendimiento de IT en fase superior. Esta disminución en la recuperación del antinutriente en fase superior podría atribuirse principalmente a procesos de precipitación proteica, los cuales suelen verse incrementados ante mayores concentraciones de moléculas así como también ante un mayor tiempo de procesamiento. Por otro lado, la variable temperatura también ejerció un efecto estadísticamente significativo pero con signo positivo, lo cual significa que un incremento de la temperatura favorece la recuperación de IT en la fase superior. Este comportamiento se debería a que los procesos de lixiviación son generalmente favorecidos con el incremento de la temperatura de trabajo. Por otro lado, el análisis estadístico de la extracción de rafinosa en fase superior mostró que sólo la temperatura afectó significativamente (también con signo positivo) este proceso. Por último, se analizó estadísticamente la disolución de proteínas totales en las fases de los sistemas de modo de estimar la posible pérdida de contenido proteico durante el proceso extractivo. Se observó que, al igual que los antinutrientes, la temperatura incrementó la extracción de proteínas totales mientras que el tiempo de extracción y cantidad de harina de soja produjeron el efecto contrario. En base a los resultados obtenidos, se seleccionaron como mejores condiciones de trabajo a aquellas pertenecientes al punto central del diseño experimental (temperatura de 40 °C, 25 min de extracción y una cantidad de harina de soja según la proporción 0,03 gramos/mL de sistema) ya que permitieron extraer IT y RAF con rendimientos superiores al 75% y con una pérdida de proteínas totales del 12%. Conclusiones: A partir de los resultados obtenidos puede concluirse que los SMDFA formados por TX y citrato de sodio pH 5,00 son potencialmente aplicables en la extracción de antinutrientes de soja. Particularmente, las condiciones de trabajo pertenecientes al punto central del diseño experimental (temperatura de 40 °C, 25 min de extracción y una cantidad de harina de soja según la proporción 0,03 gramos/mL de sistema) permitieron extraer IT y RAF con rendimientos superiores al 75% y con una remoción de proteínas solubles inferior al 15%. Teniendo en cuenta la simplicidad de la metodología y su posibilidad de ser escalada a mayores volúmenes, puede decirse que los sistemas estudiados pueden ser considerados para futuros protocolos de mejoramiento del valor nutricional de harinas de soja a nivel industrial.