Ediciones > Año 2012, Volumen 62 Número 1 > Artículo No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

REVISTA: Archivos Latinoamericanos de Nutrición

NUMERO: Año 2012, Volumen 62 Número 1

TITULO: Notas Necrológicas

AUTORES: Maria Luz Pita Martin de Portela

RESUMEN: Una alternativa para resolver el problema del déficit global de proteínas ha sido la utilización de tortas desgrasadas generadas por la extracción de aceite de fuentes vegetales tales como raps, soya, lupino, etc, proceso que al mismo tiempo incrementa el contenido proteico, siendo factible que sea usada para enriquecer algunos tipos de alimentos.

PALABRAS CLAVE: avellana chilena; aislado proteico; msr; optimización; absorción de agua; absorción de aceite; chilean hazelnut; protein isolate; msr; optimization; water absorption; oil absorption

79 ARCHIVOS LATINOAMERICANOS DE NUTRICION Organo Oficial de la Sociedad Latinoamericana de Nutricion Vol. 62 No 1, 2012 Establecimiento de condiciones optimas para obtener un aislado proteico de avellana chilena (Gevuina avellana, Mol) RESUMEN. Una alternativa para resolver el problema del deficit global de proteinas ha sido la utilizacion de tortas desgrasadas generadas por la extraccion de aceite de fuentes vegetales tales como raps, soya, lupino, etc, proceso que al mismo tiempo incrementa el contenido proteico, siendo factible que sea usada para enriquecer algunos tipos de alimentos. Tal es el caso de la avellana chilena (Gevuina avellana, Mol), especie monotipica caracterizada por su elevado porcentaje de aceite (50%) y cuya torta desgrasada podria utilizarse para obtener un aislado proteico. Con este fin se optimizaron las condiciones de extraccion de proteina utilizando para ello la metodologia superficie de respuesta (MSR) seleccionando el diseno central compuesto, tres variables independientes: tiempo de contacto de la torta con el solvente, relacion muestra/solvente y pH, con 5 niveles de trabajo cada uno y tres replicaciones en el punto central. Los datos fueron sometidos a un analisis de regresion y despues de ANOVA. El primero para determinar la ecuacion polinomica y el segundo para seleccionar los factores de control con efecto significativo sobre el rendimiento de la proteina. La mejor combinacion de los factores resulto ser tiempo entre 30 y 40 minutos, pH entre 9 y 9,5 y la relacion muestra/ solvente entre 1/15 a 1/16, con un rendimiento final de 76%. En cuanto a las caracteristicas fisicas esta fueron: densidad aparente 0,504 g/cm3, compactacion 43,34% y color amarillo claro. El analisis proximal mostro una concentracion de proteinas de 76%, hidratos de carbono 13%, fibra cruda 0,68% y aceite 1,29%. En cuanto a las propiedades funcionales destaco absorcion de agua (320 g/100 g), absorcion de aceite (410 g/100g) y capacidad espumante (221, 05 %). Palabras clave: Avellana chilena, aislado proteico, MSR, optimizacion, absorcion de agua, absorcion de aceite SUMMARY. Establishment of optimun conditions in order to obtain a protein isolate from Chilean Hazelnut. An alternative to solve the problem of the overall deficit of proteins has been the use of defatted cakes generated by the extraction of oil from vegetable sources such as rapeseed, soybean, lupin, etc. This process at the same time increases the protein content, making this feasible to be used to enrich some types of food. This is the case of the chilean hazelnut (Gevuina avellana, Mol), monotypic species characterized by their high percentage of oil (50%) and whose defatted cake isolated protein could be used to obtain an isolated protein. For this purpose optimized conditions of extraction of protein were carried out using the surface response methodology (SRM) and a central composite design with three independent variables: time of contact of the cake with the solvent, sample /solvent ratio and pH was used. All variables were controlled at five different levels. The data were subjected to an analysis of regression and ANOVA, the first to determine the polynomial equation and the second to select the control factors with significant effect on the extraction of the protein. The best combination of factors turned out to be: time between 30 and 40 minutes, pH between 9 and 9.5 and a relationship sample / solvent between 1/15 to 1/16 with a final yield of 76%. The physical characteristics were: density 0,504 g/cm3, compaction 43, 34 % apparent and pale yellow. Proximal analysis showed a concentration of protein of 76%, 13%, raw fiber carbohydrate 0.68% and oil 1.29%. With regard to the functional properties emphasized water absorption (320 g / 100 g), absorption of oil (410 g / 100 g) and foaming capacity (221 %). Key words: Chilean hazelnut, protein isolate, MSR, optimization, water absorption, oil absorption INTRODUCCION La demanda mundial por materias primas ricas en proteina aumenta a razon de 3 a 4% anual y se pronostica que esta tendencia continuara, incluso en forma mas acentuada. Por ejemplo, en Europa, el consumo de proteina por habitante se multiplico por 12 en las ultimas cuatro decadas y ahora es el turno de paises tan populosos como China e India. (1) Una forma alternativa para resolver el problema del deficit global de proteina ha sido utilizar la torta desgrasada de semillas de raps, soya, lupino, maravilla, etc para obtener los respectivos aislados proteicos, existiendo con este fin varios metodos como la precipitacion de las proteinas en el punto isoeletrico (2), ultrafiltracion (3) y extraccion supercritica (4). Para su Mario Villarroel, Constanza Zapata, Leonardo Pino, Monica Rubilar Departamento de Ingenieria Quimica. Universidad de La Frontera, Temuco, Chile. Technology and Processes Unit, CGNA, Universidad de La Frontera, Temuco, Chile. 80 VILLARROEL et al. uso existe mucha informacion en la literatura especializada con el fin de complementar la formulacion de algunos alimentos. Al respecto se puede mencionar el trabajo de Wills and Kabisullah (5) quienes utilizaron aislado proteico de girasol para incorporarlo a formulaciones de vienesas dando como resultado productos de buena calidad sensorial y tecnologica. En esta misma linea de aplicacion se puede mencionar el trabajo de Cruz et al (6) que demostraron la factibilidad de adicionar hasta un 18% de concentrado proteico de sesamo a formulaciones de salame fermentado. Lo mismo se puede decir de Bourgues et al (7) que incluyeron concentrado proteico de maravilla a formulaciones de galletas y Ashraf et al (8) que lograron incorporar hasta un 30% de este concentrado en galletas de jengibre En la region sur de Chile crece en forma silvestre y abundante el avellano con una produccion de su fruto estimada en 300.000 ton anuales (9) destacando su contenido en aceite 50% y proteinas 12% de buena calidad (10) Actualmente su fruto se utiliza en forma industrial en la produccion de aceite para uso cosmetico. Como consecuencia de la extraccion de aceite queda la harina desgrasada, destinada para consumo humano o animal, que contiene aproximadamente 20% en proteinas y 12% en fibra (11). Tomando en cuenta estos antecedentes se ha estimado oportuno optimizar el proceso de obtencion del aislado proteico de avellana (APA) utilizando la metodologia superficie de respuesta (MSR) para diversificar a futuro la utilizacion de este recurso nativo como fuente proteica no tradicional. MATERIALES Y METODOS Materia prima Para el desarrollo de las actividades experimentales se utilizo como fuente proteica harina desgrasada de avellana (HDA) donada por el Instituto de Agroindustria de la Universidad de La Frontera. En una primera etapa muestras de HDA se secaron a una temperatura de 40oC durante 6 hrs en una estufa, modelo WTC hasta disminuir el porcentaje de humedad alrededor de 5%. Enseguida se homogeneizo el tamano de particula utilizando un sistema de tamices ASTM recogiendo la muestra que paso el tamiz abertura de malla 80 mesh (0.18mm). Enseguida se procedio a la extraccion del aceite residual utilizando un equipo soxhlet y eter de petroleo, durante seis horas, hasta lograr una concentracion final de aceites inferior al 2%. Obtencion de aislado proteico de avellana Cuarenta y cinco gramos de HDA se mezclaron con agua destilada con una relacion muestra/ solvente de 1/15, 1/16, 1/18, 1/20 y 1/21 ajustando a diferentes valores de pH (8, 9, 10, 11 y 12) con hidroxido de sodio 5 N. Se procedio a agitar a 300 r.p.m. en un shaker por 50 minutos. Posteriormente se centrifugo a 4400 rpm. por 15 minutos filtrando el sobrenadante para separar las particulas que pudieran quedar en suspension. El filtrado se calento hasta 60o C en placa calefactora con agitacion permanente. Despues se agrego HCl 0,1 N para bajar el pH hasta llegar a un valor de 4,4 que es el punto isoelectrico del aislado proteico. La proteina se dejo reposar, durante 20 minutos, facilitando de esta forma su separacion mediante centrifugacion a 4400 rpm durante 15 minutos, operacion que se repitio dos veces. Posteriormente, la muestra se liofilizo y fue almacenada a 4o C para su posterior utilizacion. Diseno experimental El diseno experimental es basicamente un plan organizado que aplica en forma sistematica metodos estadisticos de optimizacion (12,13) para modificar deliberadamente algunas variables independientes previamente seleccionadas y estudiar o predecir sus efectos sobre un resultado especifico y permite a los investigadores disponer de una gran cantidad de informacion valiosa utilizando un bajo numero de muestras, ensayos o experimentos. La MSR consiste en un grupo de tecnicas empiricas dedicada a cuantificar la relacion existente entre variables independientes y una o mas respuestas. Este modelo matematico de multiples factores se utiliza para optimizar procesos, modificar o cambiar componentes de una reaccion simultaneamente, identificar factores de control con un efecto significativo en la respuesta e interacciones entre las variables. Ademas, la MSR, puede utilizarse para elaborar graficos de superficie y de contorno para contribuir a la prediccion de la respuesta en un punto cualquiera de la region experimental de interes y obtener ademas un modelo o ecuacion polinomica de segundo orden, que generalmente funciona bien para la optimizacion de procesos (13). En este estudio se aplico el diseno central compuesto rotatorio (DCC), debido a su capacidad para ESTABLECIMIENTO DE CONDICIONES OPTIMAS PARA OBTENER UN AISLADO PROTEICO 81 ajustar el comportamiento cuadratico en los procesos de optimizacion. Las variables independientes seleccionadas fueron: tiempo de contacto con el solvente (X1), relacion muestra/solvente (X2) y pH (X3) con 5 niveles de trabajo cada uno codificadas como sigue: -ƒ¿, -1, 0, +1 y + ƒ¿, representando los niveles axial inferior, minimo, central, maximo y axial superior respectivamente. El rango de las variables y sus niveles de trabajo se obtuvieron examinando informacion encontrada en la literatura especializada y ensayos con prototipos. (ver Tabla 1). Para determinar el comportamiento optimo del sistema, los datos experimentales fueron sometidos a un analisis de regresion y ajustados a un modelo polinomico de segundo orden donde Y es la respuesta (proteina soluble); X1, X2, X3 las variables independientes y b0, b1, b2, b3, b11, b22, b3, b23 los coeficientes de regresion lineales, cuadraticos y las interacciones respectivamente Y = bo + b1 X1 + b2 X2 + b3 X3 + b11 X12 + b22 X2 + b33 X3 + b12 X1 X2 + b13 X1 X3 + b23 X2 X3 + error Ademas se aplico un analisis de varianza que incluye el test de Fisher, su probabilidad asociada, el coeficiente de determinacion R2 que mide la bondad de ajuste del modelo de regresion y la Senal/Ruido sinonimo de robustez. Finalmente se grafico el comportamiento de la respuesta elaborando graficos de contorno y de superficie tridimensional utilizando el software Design Expert 6.07 (Stat- ease, Minneapoles, USA). Caracterizacion del aislado proteico de avellana. Quimica La composicion quimica se analizo segun metodologias propuestas por la AOAC (14). En cuanto a la proteina soluble se aplico el metodo de Lowry (15) Fisicas La densidad aparente y compactacion (Bulk density) fueron determi- TABLA 1 Rendimiento del aislado proteico de avellana (%)) Punto diseno X1 X2 X3 Actual Teorico 1 20 (-1) 0.050 (-1) 9.00 (-1) 61.80 58,83 2 40 (+1) 0.050 (-1) 9.00 (-1) 69.90 68.32 3 20 (-1) 0.063 (+1) 9.00 (-1) 67.50 66.14 4 40 (+1) 0.063 (+1) 9.00 (-1) 78.70 76.78 5 20 (-19 0.050 (-1) 11.00 (+1) 66.30 68.49 6 40 (+1) 0.050 (-1) 11.00 (+1) 66.40 68.03 7 20 (-1) 0.063 (+1) 11.00 (+1) 55.70 57.55 8 40 (+1) 0.063 (+1 11.00 (+1) 55.00 58.24 9 10 (-alfa) 0.057 (0) 10.00 (0) 66.00 66.28 10 50 (+alfa) 0.057 (0) 10.00 (0) 77.00 76.45 11 30 (0) 0.045 (- alfa) 10.00 (0) 65.00 65.56 12 30 (0) 0.068 (+alfa) 10.00 (0) 64.40 63.46 13 30 (0) 0.057 (0) 8,00 (- alfa) 64.00 68.05 14 30 (0) 0.057 (0) 12.00 (+alfa) 63.50 59.18 15 30 (0) 0.057 (0) 10.00 (0) 63 59.94 16 30 (0) 0.057 (0) 10.00 (0) 54.00 59.97 17 30 (0) 0.057 (0) 10.00 (0) 63.00 59.93 X1= tiempo (min); X2= relacion soluto/solvente; X3= pH nadas aplicando las tecnicas descritas por Alvarado y Aguilera.(16). En cuanto a color se utilizaron las metodologias de Calvo (17) y el sistema CIELAB (18). En cuanto a las propiedades funcionales, para determinar la absorcion de agua se aplico el metodo de Sosulski (19). En el caso de la absorcion de aceite se siguio el metodo descrito por Dench (20); para la capacidad y estabilidad emulsificante se uso el metodo descrito por Naczk et al (21). En cuanto a la capacidad y estabilidad espumante se siguio el metodo de Betschart et al.(22) mientras que la capacidad de gelificacion fue determinada por el metodo de Coffman et al. (23) RESULTADOS La Tabla 1 muestra el diseno central compuesto con las 17 combinaciones de las tres variables independientes y los correspondientes resultados de los niveles axial minimo inferior, minimo, central, maximo y axial maximo respectivamente y el rendimiento del aislado proteico obtenido tanto experimental como teorico entre 54 y 79%. 82 VILLARROEL et al. Por otra parte en la Tabla 2 se presentan los resultados del analisis de varianza que permite identificar las variables con un efecto significativo en la variacion de la respuesta, asi como la contribucion de las variables independiente para explicar el comportamiento de la respuesta, destacando los factores lineales tiempo de contacto y pH. La Tabla 3 presenta el analisis quimico comparativo entre el aislado proteico de avellana, el fruto y el concentrado proteico mostrando diferencias significativas entre estos productos como consecuencia de las manipulaciones a las que fueron sometidas (11) La Tabla 4 describe las propiedades funcionales del aislado proteico de avellana comparado con los aislados proteicos de colza (24), soya (25) y lupino (26) destacando los valores de absorcion de agua, aceite y capacidad espumante. La Figura 1 incluye la representacion grafica tanto tridimensional como de contorno del efecto de las variables independientes tiempo y pH sobre el rendimiento del aislado proteico de avellana que permitio obtener la combinacion optima de los factores de control para obtener el maximo rendimiento. Estas fueron: Tiempo entre 35 a 40 minutos; relacion m/solvente 1/16 a 1/17 y pH 9.0. TABLA 2 Analisis de varianza y valores de probabilidad obtenidos de la optimizacion del aislado proteico avellana F. variacion Suma cuadrado G L F exp. Probab R2 X1 103.53 1 5.62 0.05* 14.9 X2 5.27 1 0.29 0.61 0.8 X3 78.77 1 4.28 0.05* 11.3 X1 2 160.60 1 8.72 0.02* 23.1 X2 2 26.92 1 1.46 0.27 3.9 X3 2 16.59 1 0.90 0.37 2.4 X1X2 0.66 1 0.04 0.85 0.1 X1X3 49.50 1 2.69 0.15 7.1 X2X3 166.53 1 9.04 0.02* 24.0 Falta ajuste 74.97 5 0.56 0.74 10.8 Error puro 54.00 2 7.8 Total 695.09 16 81.5 X1= tiempo X2= relacion soluto/solvente X3= pH *significativo p.0.05 TABLA 3 Analisis quimico comparativo entre Aislado Proteico de Avellana (APA), Avellana y Concentrado proteico de avellana Componente APA(a) Avellana (b) CPA(b) Humedad 3.96 7.50 4.25 Cenizas 5.00 3,6 4.15 Fibra cruda 0.68 2.80 2.14 Extracto etereo 1.29 49.30 4.62 Proteina 76.00 12.40 21.47 Hidratos de Carbono 13.07 24.40 63.37 Fuente: (a) Aislado Proteico Avellana; (b) (ref. 10) TABLA 4 Propiedades funcionales de aislados proteicos Prop. Funcionales APA APR(a) APS(b) APL(c) Absorcion agua 320.00 208.32 331.65 155.00 Absorcion aceite 410.00 188.75 440.00 389.00 Cap. Emulsificante 54.35 61.32 70.00 74.00 Estab. Emulsificante 42.93 55.50 68.00 69.40 Cap. Espumante 221.05 8.87 46.00 92.40 APA =Aislado proteico avellana, APR=Aislado proteico raps, APS= Aislado proteico soya y APL= aislado proteico lupino Fuente: (a) (ref.24); (b) (ref.25); (c) (ref.26) FIGURA 1 Efecto de la variacion del rendimiento (%) del Aislado proteico de avellana causado por lo factores de control pH y Tiempo de contacto (min) ESTABLECIMIENTO DE CONDICIONES OPTIMAS PARA OBTENER UN AISLADO PROTEICO 83 DISCUSION Optimizacion de las condiciones de extraccion de la proteina de avellana. En general, la eficiencia de la extraccion de la proteina esta influenciada por multiples factores que deben actuar simultaneamente. De acuerdo a los resultados mostrados en la Tabla 1 se observa que el mayor contenido de proteina correspondio a las condiciones de extraccion del punto de diseno 4 (tiempo de contacto = 40 minutos, relacion muestra/ solvente = 1/16 y pH = 9.0) dando como resultado un 78,7% de proteina soluble, mientras que el menor resultado se encontro en los puntos de diseno 7, 8, y 16 (tiempo de contacto = entre 30 y 40 minutos, pH = entre 10 y 11 y relacion muestra/ solvente = 1/16) con rendimientos entre 55% y 56%. Esta disminucion en el rendimiento podria ser explicado por un incremento en la alcalinidad del medio hasta un pH 11, y disminucion de relacion soluto/ solvente tendencia que concuerda a lo obtenido para la extraccion de proteinas de lupino (26). Finalizada la parte experimental, los datos fueron sometidos a un analisis de regresion multiple, determinandose la relacion causa/efecto entre el rendimiento de la extraccion de proteina (Y) y los coeficientes de regresion lineal, cuadratica e interacciones que se muestran en la siguiente ecuacion polinomica ajustada de segundo orden. Y = 59.94 + 2.54X1 -0.62X2 . 2.22X3 + 2.86X12 + 1.58X22 + 0.92X32 + 0.29X1X2 . 2.49X1X3 -4.56 X2X3 Los coeficientes de regresion indican que existe un claro predominio causa/efecto de las variable tiempo y pH, en sus formas lineales mientras que en la forma no lineal destacan las variables tiempo y relacion soluto/solvente. En cuanto a las interacciones el mayor efecto correspondio a la relacion soluto/solvente y pH, hechos que fueron confirmados con el analisis de varianza (ANOVA) como muestra la Tabla 2.con valores de F experimentales y regiones de probabilidad demostraron variaciones significativas (p<0.05) en la extraccion de la proteina. El ajuste del modelo fue comprobado por el coeficiente de determinacion R2 = 0.8145 valor que indica una buena relacion causa efecto, que junto con el valor de la senal/ruido de 5,49 indican que la calidad de la respuesta es robusta y consistente a pesar de la interferencia o ruido. Observando los graficos que relacionan los factores de control tiempo de contacto con el solvente, relacion muestra/ solvente y pH, se demostro que el factor tiempo destaca nitidamente en la variacion de la respuesta comparado con los factores pH y relacion muestra/ solvente, de esta manera la mejor combinacion de los factores para obtener el optimo resultado fue: tiempo entre 30 y 40 minutos, pH 9.0 y relacion muestra/ solvente entre 1/15 a 1/16), con un rendimiento del APA cercano a 77 %. (ver Figuras 4.1, 4.2, 4.3). Esto se puede explicar porque la avellana contiene altas concentraciones de albuminas (42%)y globulinas (20.2%), las cuales son muy solubles en agua y porque a pH alcalinos la solubilidad de las proteinas aumenta (27). Finalizado el proceso de optimizacion se valido el resultado experimental realizando un ensayo confirmatorio utilizando la combinacion optima de las variables independientes, dando como resultado un rendimiento final de 76%. Caracterizacion del aislado proteico de avellana El objetivo de determinar las caracteristicas fisicas, composicion quimica y las propiedades funcionales del APA, fue comprobar si estas caracteristicas son apropiadas para ser incorporado en alimentos donde se desee aumentar la concentracion de proteinas. Caracteristicas fisicas Densidad aparente La densidad aparente del APA fue de 0,504 g/ cm3 propio de productos livianos y porosos, siendo este valor menor al reportado por Jonquera (28) para el concentrado proteico de avellana (CPA)= 0,626 g/ cm3. Compactacion Cuando los solidos son colocados en un recipiente, el volumen total ocupado tendra una sustancial proporcion de aire incrementado su volumen. La porosidad del material envasado se define como aquella fraccion del volumen total que esta ocupada por aire y es afectada por la geometria, tamano y propiedades superficiales del producto (29). Terminado el proceso de compactacion, el volumen inicial disminuyo un 43,4 %, resultado ligeramente inferior al reportado por Jonquera (28) de 52 % obtenido con el CPA. Cuando un producto tiene un valor alto de compactacion, su transporte se facilita, ya que despues de comprimirlo su volumen disminuye considerablemente. Color El color y la apariencia en general son los primeros 84 VILLARROEL et al. indicadores de calidad de los productos alimentarios. En este estudio se hizo una comparacion del APA, con una muestra comercial de carne vegetal de soya (CVS) y datos de CPA reportados por Jonquera (28). En cuanto al parametro L*, se puede apreciar que no existen grandes diferencias entre CPA y APA con valores de 77.37 y 79.03 respectivamente, caracterizados por poseer un brillo superior a CVS. Distinto es el comportamiento del parametro a*, ya que tanto el APA (5.12) como el CPA (2.55) se encuentran en la zona positiva con una tonalidad roja, mas intensa en el APA, mientras en la CVS (-2.1) su comportamiento es distinto por presentar una tendencia al verde (lado negativo). En cuanto al parametro b* tanto el tanto el APA (26.4) como el CPA (20.4) presentan una apariencia amarilla de tonalidad mas clara en el APA debido a la asociacion de los parametros a* y b*, donde predomina este ultimo. Este hecho resulta de suma importancia, ya que se puede disimular de mejor forma la incorporacion de este aislado proteico a productos que necesiten complementar su formulacion. Carac terizacion quimica Analisis proximal La Tabla 3 muestra los sucesivos cambios producidos en la manipulacion de la semilla hasta la obtencion del APA., destacando el incremento de la concentracion de proteinas de 12% para la avellana a 76% para el APA y el incremento de fibra en CPA (21%) en la avellana para luego disminuir a un 0.7% en el APA asi como la drastica disminucion del contenido en aceite desde un 50% en el fruto a un 1,3% en el APA. En cuanto al contenido de proteinas del APA existe mucha informacion en la literatura especializada en estos temas, asi por ejemplo Cantoral et al (29) trabajando con haba y soja obtuvieron rendimientos entre 80 y 82% respectivamente, usando metodologias de liofilizacion y extraccion alcoholica superiores al obtenido en el. APA. Tambien se puede citar los trabajos de Ulloa et al (3) que reportaron un 68% trabajando con garbanzos utilizando la tecnica de ultrafiltracion; 73% para el aislado proteico de lupino citado por Lopez et al (30), 63% para aislado proteico de germen de maiz reportado por Dondero y Meneses (2) y 53% para concentrado proteico de girasol Bourgues et al (8). Respecto a los otros componentes que comprende el analisis proximal destaca la baja concentracion de fibra cruda (0,68 %) en el APA. Esta informacion es importante, por su influencia sobre el grado de aprovechamiento de este producto y su perfil de aminoacidos esenciales (10). Propiedades funcionales Las propiedades funcionales del APA, aislado proteico de raps (APR), aislado proteico de soya (APS) y aislado proteico de lupino (APL) se presentan en la Tabla 4. Absorcion de agua La cantidad de agua asociada a las proteinas esta estrechamente relacionada con su perfil de aminoacidos y aumenta con el numero de cargas electricas de estas, conformacion o estructura, pH, temperatura, fuerza ionica y la concentracion de proteina. La capacidad de absorcion de agua del APA resulto ser comparable al APS y superior al APR y APL .Este comportamiento segun lo expuesto por Pedroche J et al. (24) permite suponer que el APA es apto para ser usado en productos donde la retencion de agua sea deseable como son carne, cecinas y productos lacteos. Absorcion de aceite La capacidad de absorcion de aceite del APA fue de 410 % valor superior al APR y APL, segun Pedroche et al (24), pero inferior al APS (25) . Por lo tanto los usos que se le pueden dar a este aislado son productos lacteos y embutidos. Capacidad y estabilidad emulsificante Con respecto a la capacidad emulsificante esta resulto ser de 54,35 % para el APA, valor inferior a la capacidad emulsificante reportada por Sathe et al. (26) para APL de 74,00 %, 70% reportado por Kinsella (25) para el APS y por Pedroche et al. (24) para el concentrado de raps (61,32 %). En cuanto a la estabilidad emulsificante en el APA fue de 42,93 %, valor ligeramente inferior a la estabilidad emulsificante del APR, APS (68,00 %) y APL (69,40 %). Capacidad espumante La capacidad de formacion de espuma resulto ser de 21,59 % para el APA, expresado como porcentaje de incremento de volumen, siendo este valor fue muy superior al APR (21,50 %); APS (60%) y APL (58,00 %), valores reportados por Pedroche et al (25), Kinsella (25), y Sathe et al. (26), respectivamente. ESTABLECIMIENTO DE CONDICIONES OPTIMAS PARA OBTENER UN AISLADO PROTEICO 85 Estabilidad espumante El volumen de espuma del APA al cabo de 90 minutos de reposo disminuyo en un 19 %, valor superior al APL que bajo iguales condiciones de tiempo, la espuma disminuyo 7,6 % (26). Capacidad de gelificacion Las proteinas son gelificantes mas eficientes que los hidratos de carbono, porque son moleculas grandes capaces de formar redes tridimensionales (31). La gelificacion se ve favorecida por el tamano de las proteinas, la flexibilidad y la capacidad de las proteinas de desnaturalizarse, ya que para la formacion de geles es deseable la parcial desnaturalizacion de estas, sin rompimiento de enlaces covalentes (32). El APA presento gelificacion a concentraciones de 14 % y 16 % (33) valores superiores a los reportados por Sathe et al.(26) para el APL con datos entre 8 y 12%. CONCLUSIONES La mejor combinacion de las variables independientes para obtener el maximo rendimiento de aislado proteico de avellana fueron: tiempo entre 30 y 40 minutos, pH entre 9 y 9,5 y relacion muestra/ solvente entre 1/15 a 1/16, con un rendimiento final de aislado proteico de 76%. El trabajo experimental realizado permitio establecer que las variables tiempo de contacto con el solvente y la interaccion relacion muestra/ solvente . pH afectaron significativamente (p<0,05) el rendimiento del aislado proteico. Las propiedades fisicas del aislado proteico de avellana, tales como color amarillo claro, baja densidad aparente (0,604 g/ cm3) y alto grado de compactacion (43,4%) son caracteristicas que facilitan su incorporacion a productos que necesiten complementar su formulacion, ya que se puede disimular de mejor forma la incorporacion de este aislado. El aislado proteico de avellana es una buena alternativa para el mejoramiento de la calidad nutritiva de los alimentos, ya que presenta un aporte proteico de 76%, composicion de aminoacidos esenciales y bajos contenidos de fibra (0,68%) y aceite (1,29%). Entre las propiedades funcionales del aislado destacan absorcion de agua (320 g/ 100 g), absorcion de aceite (410 g/ 100 g), capacidad espumante (221,05%), capacidad emulsificante (54,32%) y gelificacion (14% y 16%), caracteristicas que demuestran que el aislado puede ser utilizado en una gran variedad de productos. Se demostro que el empleo de la Metodologia Superficie de Respuesta es efectiva como estrategia de trabajo, obteniendose resultados con reducidas corridas experimentales y en corto tiempo, factores que tienen un impacto significativo en los costos de los ensayos experimentales. REFERENCIAS 1. Mera M, Von Baer E., Hazard S. Concentrados proteicos .Es posible sustituir importaciones?. Agro analisis. 2000; 196: 33- 36. 2. Dondero M, Meneses E. Obtencion de un concentrado proteico a partir de germen de maiz. Rev. Alimentos. 1981; 6(3):19-24. 3. Ulloa JA, Garcia Z, Valencia M. Obtencion de un concentrado proteinico de garbanzo. (Cicer arietinum) obtenido por ultrafiltracion. Arch. Latinoamer. Nutr. 1992; 42 (4): 428-431. 4. Del Valle J, Aguilera J. Extraccion con CO2 a alta presion. Fundamentos y aplicaciones en la industria de alimentos. Journal Science and Technology International. 1999; 5: 1-24. 5. Wills R. and Kabisullah M. Use of sunflower protein in sausages. J. Food Sci. 1981; 46 (3): 1653-1658. 6. Cruz O. and Hedrick H. Utilization of deffated sesame flour in fermented salami J. Food Sci. 1985; 50 (3):1117-1128. 7. Bourgues H, Morales de Leon J, Hernandez R. Obtencion de harina y un concentrado proteico a partir de semillas de girasol (Helianthus annus) y su incorporacion en galletas. Arch. Latinoamer Nutr. 1980; 30 (4):564-579. 8. Ashraf H.,and Siandwazi C Evaluation of gingerbread cookies supplemented with sunflower protein concentrate. J. Food Sci. 1986; 51 (4):1102-1103. 9. INTEC. Recoleccion e Industrializacion de Avellana Chilena., 1982 (Chile). 10. Villarroel M, Biolley E, Schneeberg R, Ballester D. Aminoacid composition of chilean hazel nut. Food Chem.1987; 25: 155-159. 11. Villarroel M, Biolley E, Ballester D, Santibanez S. Composicion quimica de harina desgrasada de avellana. Arch. Latinoamer Nutr.1989; 39 (2):200-211. 12. Gacula M. Statistical Methods in Food and Consumers Research. 1984. Academic Press. Inc., Florida, USA. 13. Montgomery, D. Design and analysis of experiments. 2001 5a ed. John Wiley&Sons,New York, USA. 86 VILLARROEL et al. 14. A.O.A.C. Official Methods of Analysis of Association Analytical Chemists. 15 th Edition, 1990. Washington D.C. 15. Lowry OH, Rosebrough N. J., Farr, A. L. Y Randall, R. J.Protein measurement with Folin . phenol reagent. J. Biol. Chem. 1951;193: 265 . 275. 16. Alvarado L, Aguilera JM. Metodos para medir propiedades fisicas en industrias de alimentos. 2001.Edit. ACRIBIA. Zaragoza, Espana. 17. Calvo C Atlas de color. Fundamentos y Aplicaciones. Revista Agroquimica. 1989; 29 (1):15-29. 18. Mendoza F., Aguilera J.M. Application of image analysis for classification of ripening bananas. J. Food Sc. 2004; 69 (9): 471-477. 19. Sosulski F. The centrifuge method for determining flour absorption in hard red spring wheats. Cereal Chemistry. 1962; 39: 344. 350. 20. Dench J., Rivas N., Caygill J. Selected functional properties of sesame (Sesamun indicum) flour in two protein isolates. Journal of Food Agriculture. 1980; 32: 557-558. 21. Naczk M. Diosady L. & Rubin L. Functional properties of canola meals produced by a two phase solvent extraction system. Journal of Food Sc.1985; 50: 1685. 1692. 22. Betschart A., Fong R., Hanamoto M. Safflower protein isolate. Functional properties in simple system and breads. J. Food Sc. 1979; 44 (4): 1022- 1032. 23. Coffman C, Garcia V. Functional properties and amino acid content of protein isolated from mung bean flour. J. Food Techno. 1997; 12: 473-478. 24. Pedroche J, Yust M, Alaiz M. Brassica carinata protein isolates. Chemical composition, protein characterization and improvement of functional properties by protein hydrolysis. Food Chemistry. 2004; 88:337-341l. 25. Kinsella J. Functional properties of soy protein. Journal of American Oils and Chemist Society. 1979; 561:242-258. 26. Sathe S, Desphande J, Salunkhe D. Functional properties of lupin seeds (Lupinus mutabilis) proteins and protein concentrates. J. Food Sci. 1982; 47 (1):491- 497. 27. Moure A., Sineiro J., Dominguez H., Parajo J.. Functionality of oilseed protein products: A review. Food Research International. 2006; 39( 9): 945-963. 28. Jorquera J. (1995). Obtencion y Caracterizacion Quimica, Fisica, Biologica y Tecnologica de un Concentrado Proteico de Avellana.1995 Trabajo para optar al titulo de Ingeniero en Alimentos. Universidad de la Frontera, Temuco, Chile. 29. Cantoral R, Fernandez A, Martinez JA, Maracuya M. Estudio comparativo de la composicion y el valor nutritivo de semillas y concentrados de proteinas de leguminosas. Arch. Latinoamer. Nutr.1995; 45 (3):242-248. 30. Lopez V, Aquino E, Soto S. Efecto de las caracteristicas reologicas de tallarines fortificados con derivados del lupino.2002. Instituto de Ciencias Agropecuarias. Universidad Autonoma. Estado de Hidalgo, Mexico. 31. Lewis M. Propiedades fisicas de los alimentos y de los sistemas de procesado.1993. Editorial Acribia. Zaragoza, Espana. 32. Kato A., Nakai S. Hydrophobicity determined by a fluorescent probe method and its correlation with surface properties of proteins. Biochemical et. Biophysical Acta. 1980; 624(1): 13 .20. 33. Oakenfull, D., Pearce, J, Burley, R. Protein gelation. Food proteins and their applications. 1997; 111.141. New York. Recibido: 07-07-2011 Aceptado: 13-01-2012
  Ediciones > Año 2012, Volumen 62 Número 1 > Artículo No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
ALAN-VE ISSN 0004-0622 - Depósito Legal: pp 199602DF83
Sociedad Latinoamericana de Nutrición
Producción editorial en Venezuela: Capítulo Venezolano - RIF: J-30843129-0
Urbanización Santa María, primera transversal, No. 417-214, Planta Alta
Tele-Fax: (+58-212) 283.8618 / E-mail: info@alanrevista.org
Caracas - Venezuela
Desarrollado por: