NUEVO INGREDIENTE FUNCIONAL A PARTIR DE UN SUBPRODUCTO DE LA INDUSTRIA CÁRNICA
Rachid, A1; Rodríguez, L1; Rousseau, I2; Martínez, M1 1INTI Química, 2INTI Mendoza marismar@inti.gob.ar
Introducción
La industria de los subproductos de origen animal representa a nivel mundial una parte importante de la cadena de producción de alimentos. En los últimos años, Argentina exportó grandes cantidades de estos subproductos de poco valor agregado, principalmente para alimentación animal y como fertilizantes. Algunos de estos subproductos como por ejemplo plumas o harina de plumas, harina de huesos de pollo, vísceras, contienen un alto porcentaje de proteínas. Una manera de aprovechar estas materias primas es la obtención de hidrolizados proteicos de alto valor agregado. Los mismos poseen un amplio espectro de posibilidades en su uso, tanto para la industria alimenticia, aditivos o ingredientes funcionales, y también para otras industrias, como por ejemplo plásticos, pinturas, cosmética. Los hidrolizados proteicos, según su grado de hidrólisis, se dividen en tres grupos (Vioque et al., 2001):
• grado de hidrólisis bajo, menor al 10 %, se emplean para mejorar las propiedades funcionales de los productos.
• grado de hidrólisis variable, utilizados como flavorizantes.
• grado de hidrólisis alto, mayor al 10%, utilizado en alimentación especializada por ejemplo para alimentación parenteral, suplementos proteicos.
El grado de hidrolisis (GH) es un parámetro principal empleado para clasificar a los hidrolizados proteicos. Representa el número de enlaces peptídicos rotos durante el proceso enzimático, en comparación con los que estaban presentes en la proteína original.
Objetivo
A partir de la demanda de una empresa dedicada a la producción de insumos para panificados, se establecieron los siguientes objetivos: - Obtención de un hidrolizado proteico a partir de un subproducto de origen vacuno con el consecuente agregado de valor.
- Evaluación del grado de hidrólisis y de las propiedades funcionales, fundamentalmente capacidad emulsionante, espumante, para su posible aplicación industrial. - Evaluación de distintos métodos de conservación en medio líquido y sólido.
Descripción
La muestra fue acondicionada a pH 8 dentro de un baño termostatizado. La hidrólisis enzimática se realizó con una enzima de origen bacteriano. Durante esta etapa se estudiaron las variables: tiempo de incubación, temperatura, pH, velocidad de agitación, porcentaje de relación masa / volumen (% m/v), relación enzima sustrato y condiciones de filtrado de manera tal de obtener un grado de hidrólisis (GH) que le confiriera al producto final propiedades funcionales adecuadas para ser utilizado como aditivo alimentario. La inactivación enzimática se realizó a 90 °C durante 15 minutos. El hidrolizado proteico se centrifugó a 3500 rpm para separar el material sólido del líquido sobrenadante y luego se realizó un tren de filtración para eliminar grasas y restos de impurezas. Una vez obtenido el hidrolizado proteico el mismo se puede presentar en dos estados: sólido o líquido. Para obtener el producto sólido se evaluaron diferentes alternativas de secado: liofilización, spray y estufa de vacío (ver tabla 3). Para la presentación del producto líquido se evaluó, de manera semicuantitativa, el efecto de distintos conservantes. La conservación se realizó durante 7 días y se ensayó con ácido cítrico, ácido fosfórico y benzoato de sodio. Posteriormente se sembró en agar para recuento en placa (PC) y se incubó por 7 días a 37°C (ver tabla 2).
El GH se ensayó por el método de aminoácidos libres -orto-ftalaldehído (OPA) utilizando un espectrofotómetro de microplaca UV-visible (Church et al., 2000). La concentración de proteínas se determinó empleando el método de Biuret y Nitrógeno total por el método de Kjeldahl (A.O.A.C. Oficial Methods of Análisis, 13 th Ed., 1984).
La capacidad espumante y la estabilidad de la espuma del hidrolizado se ensayaron midiendo el volumen de espuma formado y el tiempo de estabilidad de la misma (Pilosof & Bartholomai, 2000). La capacidad emulsionante (CE) se determinó utilizando una metodología descripta en bibliografía (Pearce & Kincella, 1978).
Resultados
Se obtuvo un hidrolizado proteico de alto grado de hidrólisis (Tabla 1).
Características del
hidrolizado
Estado de agregación
Liquido translúcido
Color
Ámbar
Grado de hidrólisis (%)
38 – 39
Proteínas (mg/cm3)
8,5
Sólidos totales (g)
2,5 – 3
(105°C, peso cte.)
pH
7
Tabla 1: valores promedio de resultados obtenidos con
la enzima de origen bacteriano.
El hidrolizado obtenido presenta capacidad espumante y emulsionante como se evidencia en las Figuras 1 y 2.
Figura 1: capacidad espumante y estabilidad de la espuma.
Figura 2: capacidad emulsificante.
Recuento de microorganismos luego de 7 días de
acción del producto (UFC/cm3)
Benzoato de sodio Ácido Cítrico
Ácido Fosfórico
>3000
<10
4-6
Tabla 2: ensayo cuali/cuantitativo de preservación del
hidrolizado proteico.
Método de secado
Color
Aspecto
Liofilización
Blanco
Textura porosa, adsorbente y liviana
Spray
Marfil
Pulverulento fino
Secado en estufa de vacío (40ºC)
Amarronado
Pulverulento
Tabla 3: pruebas de distintos métodos de secado.
Figura 3: métodos de secado por liofilización.
Conclusiones
Se obtuvo mediante un método enzimático un hidrolizado proteico con propiedades funcionales, fundamentalmente con capacidad emulsionante y espumante. En relación a los ensayos microbiológicos preliminares, se observó que en las condiciones ensayadas, el ácido fosfórico y el ácido cítrico dieron resultados prometedores. Se continuará trabajando sobre condiciones de conservación y tratamiento de muestra para mejorar la calidad del producto.
Se pudo satisfacer la demanda del solicitante, gracias a la obtención de dicho hidrolizado que dado sus propiedades puede ser utilizados en panificados. Este tipo de desarrollo permite la obtención de productos innovadores dirigidos al sector alimenticio.
Por razones de confidencialidad algunas características de la materia prima como del proceso, no se detallan en este artículo.
Agradecimientos: Laboratorio de Ecotoxicologia y Microbiologia. INTI Quimica
Bibliografía
Church F., Swaisgood H., Porter D., & Catignagi G. (1983). “Spectrophotometric Assay Using o-Phthaldialdehyde for Determination of Proteolysis in Milk and Isolated Milk Proteins” Journal of Dairy Science. 66, 1219-1227.
Pilosof, A. M., & Bartholomai, G. (2000). “Caracterización estructural y funcional de las proteínas”. Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el desarrollo. Editorial Eudeba, Buenos Aires.
Pearce, K. & Kinsella, N. (1978). “Emulsifying properties of proteins: Evaluations of turbidimetric thechniques” Journal of Agricultural and Food Chemistry. 26 (3), 716-723.
Vioque, J., Clemente, A., Pedroche, J., Yust, M. & Millán, M. (2001). “Obtención y aplicaciones de los hidrolizados proteicos”. Instituto de la Grasa. España. e-mail: frmillan@cica.es.
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