RESUMEN El obje objeti tivo vo de esta esta prác prácti tica ca fue fue el comp comprrobar obar las las prop propie ieda dade des s funcionales de las proteínas contenidas en la harina de trigo y el huevo, como son sus propiedades elásticas, de adsorcin de agua y separacin del gluten para el primero y la formacin de espuma de la clara y temperatura de coagulacin del segundo!
"N#R$%U&&"$N 'as funciones típicas de las proteínas en los alimentos incluyen la geli(cacin, emulsi(cacin, espumado, te)tura, absorcin de agua, adhesin y cohesin, absorcin y retencin de lípidos! 'as propiedades funcionales de las proteínas han sido de(nidas como *cual+uier propiedad (sico+uímica +ue afecta el comportamiento y las características de un alimento y +ue contribuye a la calidad (nal del producto*! Estas propiedades dependen en gran parte de las interacciones de las proteínas con los l os otros constituyentes de los alimentos, como carbohidratos, lípidos, agua y sales! demás, in-uyen en ellas tambi.n el p/, la temperatura, la fuer0a inica, la constante diel.ctrica del medio en +ue se encuentren, encuentren, la concentracin y especie de proteína y, (nalmente, el tratamiento t.rmico previo +ue sufri la proteína durante su obtencin! 1or ejemplo, las proteínas del trigo son las responsables de la estructura esponjosa del pan2 las del huevo son las causantes de la espuma en muchos productos de repostería2 las caseínas de la leche funcionan como emulsionantes en diferentes productos cárnicos, y así otras!
MR&$ #E$R"&$ 'as propiedades funcionales de las proteínas se de(nen como *cual+uier propiedad (sico+uímica de los polímeros +ue afecta y modi(ca algunas características de un alimento y +ue contribuyen a la calidad (nal del producto* [1] 'as propiedades funcionales dependen de factores intrínsecos propios de las mol.culas y de factores e)trínsecos del medio +ue los rodea y +ue se pueden o no modi(car 3p/, temperatura, 4, y otros!
'as propiedades funcionales de las proteínas pueden ser clasi(cadas en tres grupos seg5n el tipo de interaccin +ue predominen6
Solubilidad 'a conformacin de una proteína en solucin depende fundamentalmente de sus interacciones con el agua! 'a solubilidad de una proteína en agua depende de numerosos parámetros! 1ara +ue una proteína pueda solubili0ar será necesario +ue reaccione con todo lo posible, con el disolvente! Se mencion +ue la solubilidad una propiedad +ue depende en gran parte e la interaccin proteína7agua, se verá favorecida por los factores +ue incrementan esta interaccin! Esto signi(ca +ue para evaluar la solubilidad de una proteína es necesario tener en cuenta el efecto del p/, la fuer0a inica y de los tratamientos t.rmicos previos a +ue ha sido sometida! El conocer las características de solubilidad es muy 5til para la determinacin de las condiciones ptimas de e)traccin y puri(cacin y como una indicacin de los usos potenciales de una proteína! En general podemos decir +ue una proteína +ue es muy poco soluble o +ue es insoluble, no se puede adicionar a bebidas o a alimentos +ue para su consumo se deban dispersar! [2]
Propiedades espumantes 'as espumas son sistemas bifásicos +ue involucra una interaccin agua7aire! l incorporarse el aire por batido, agitacin manual o inyeccin de aire se crea una interfase debido a la no disminucin de los componentes de la espuma! 'a capacidad de las proteínas para formar espumas está relacionada con la naturale0a an(polar de sus mol.culas +ue le permiten actuar como agentes tensoactivos 3disminucin de la tensin super(cial8! 'a formacin de la espuma depende de la solubilidad de las proteínas! 'as proteínas +ue com5nmente se emplean como agentes de interfase son caseínas, gluten, clara de
huevo y soya! 'a capacidad de espumado de una proteína depende en gran parte de la rapide0 con +ue act5e! 'a mol.cula proteica debe ser -e)ible, pe+ue9a y es preferible +ue posea alta hidrofobicidad super(cial! 'a formacin y la estabilidad de las espumas son in-uenciadas por la presencia de sales en el medio, a05cares, lípidos, solubilidad de la proteína, p/, la concentracin de la proteína y los tratamientos t.rmicos previos a +ue han sido sometidas las proteínas y las espumas! 'a in-uencia de las sales es variable, así tenemos +ue usualmente el cloruro de sodio reduce la estabilidad de las espumas mientras +ue las sales de calcio la incrementan! 'as proteínas +ue contienen lípidos aun+ue sea en cantidades muy pe+ue9as, presentan una capacidad espumante muy baja, así tenemos +ue la yema de huevo no puede formar espumas! 1or lo tanto la mayoría de proteínas +ue presentan buenas propiedades espumantes han sido sometidas a una etapa previa de eliminacin o separacin de los lípidos, es el caso de los concentrados proteicos de soya e)entos de fosfátidos, las proteínas clari(cadas del suero de leche o los aislados proteicos del suero de leche pobre en lípidos! [3]
1R$&E%"M"EN#$S o
E)traccin del gluten de trigo6
7 7 7 7 7 7
1esar :;;g de harina de trigo! &on una probeta agregar agua y me0clar muy bien hasta obtener una masa consistente, amasable con las manos! Sumergir en un recipiente durante <; minutos! Sobar la masa dentro del recipiente con agua para separar almidn de la harina! %ecantar agua por (ltracin y repetir hasta obtener agua clara! En lien0o limpio y seco e)primir al má)imo la pasta hasta e)traer lo má)imo de agua y (nalmente pese el producto!
o
1rueba de efecto de adicin de diferentes sustancias sobre la estabilidad de la espuma de la clara de huevo! 7
7
En un plato hondo, colocamos clara de huevo y lo batimos con ayuda de un tenedor hasta formarse una espuma +ue no caerá del plato 3dur = minutos8! /echo ello, se verterá a05car impalpable en gran cantidad y continuaremos batiendo hasta verse el merengue y +uede +uieta tal y como cual+uier forma +ue se le d. con el cubierto!
o
Efecto del calor en la coagulacin de las proteínas del huevo6
7
#ome un huevo y separe la clara de la yema, tome la clara y col+uela en un vaso de precipitado, tome la yema y col+uela en otro vaso, már+uelas con los n5meros : y >!
7
#ome dos tubos de ensayo y rot5lelos con las letras y ?!
o
o
7
En colo+ue = ml de la clara de huevo y en ?2 = ml de la yema! "ntrodu0ca ambos tubos en el vaso de agua a @;A&!
7
"ntrodu0ca un termmetro en cada tubo de ensayo y registre la temperatura por separado cuando el contenido de ambos tubos sufre coagulacin!
&ambios en la temperatura de coagulacin de las proteínas del huevo por accin de distintos factores6 7
#ome un huevo y separe la clara de la yema, tome la clara y col+uela en un vaso de precipitado, tome la yema y col+uela en otro vaso, már+uelas con los n5meros : y >!
7
#ome dos tubos de ensayo y rot5lelos con las letras y ?!
7
En colo+ue @ ml de la clara de huevo B @ ml de agua destilada y en ?2 @ ml de yema B @ ml de agua destilada!
7
"ntrodu0ca ambos tubos en el vaso de agua a @;A&!
7
"ntrodu0ca un termmetro en cada tubo de ensayo y registre la temperatura por separado cuando el contenido de ambos tubos sufre coagulacin!
&ambios en la temperatura de coagulacin de las proteínas del huevo adicin de sacarosa6 7
#ome un huevo y separe la clara de la yema, tome la clara y col+uela en un vaso de precipitado, tome la yema y col+uela en otro vaso, már+uelas con los n5meros : y >!
7
#ome dos tubos de ensayo y rot5lelos con las letras y ?!
7
En colo+ue = ml de la clara de huevo B = ml de solucin de sacarosa al =;C vDv y en ?2 = ml de la clara de huevo B = ml de agua destilada!
7
"ntrodu0ca ambos tubos en el vaso de agua a @;A&!
7
"ntrodu0ca un termmetro en cada tubo de ensayo y registre la temperatura por separado cuando el contenido de ambos tubos sufre coagulacin!
RESU'#%$S
:! 1rueba de e)traccin de gluten del trigo
Masa :6 Masa inicial formada agregando pe+ue9as cantidades de agua 3=>ml8 Masa >6 Masa (nal (ltrada despu.s de sumergirlo en agua <; min
/arina de trigo utili0ada
Masa :
Masa >
:;; g
:@,= g
=;,>< g
Masa :
Masa >
7 umento de peso 7 Mayor elasticidad
7 %isminucin de peso 7#e)tura pastosa
%iscusin de resultados 7
7
7
En la masa : vemos +ue aumento de peso y sus características variaron, esto se debe primero a +ue el almidn de la harina atrapa el agua dentro de su estructura, y segundo a +ue la harina contiene gluteinas +ue es e)tremadamente elástica debido a su estructura polim.rica, creando la te)tura elástica, (rme y blanda de la miga! [4] El objetivo de sumergir la masa : en agua por <; minutos fue +ue se saturara de agua y se fuera separando el almidn mediante una serie de lavadas! [5] 'a insolubilidad del gluten se debe a +ue está formado por las proteínas gliandinas +ue son prolamidas y estas son insolubles por+ue están compuestas principalmente por prolina, un aminoácido apolar e hidrfobo! [6]
>! 1rueba de efecto de adicin de diferentes sustancias sobre la estabilidad de la espuma de la clara de huevo!
7 7
Se ve +ue despu.s de = minutos de constante movimiento circular de la clara de huevo, se forma una espuma homog.nea 3punto nieve8 y +ue no se despega del plato por gravedad! %espu.s de agregarle el a05car impalpable y batir, la espuma deja de ser espuma para +uedar como una masa viscosa y (rme!
%iscusin de resultados 7
'a e)plicacin de la formacin de espuma es +ue las claras de huevo están compuestas por un F;C de agua y un :;C de proteínas +ue están en cadenas enrolladas en forma esf.rica! &uando se baten las claras con las varillas, .stas se desenrollan uni.ndose unas con otras y cambiando su estructura, color y consistencia! l batir, se introducen además burbujas de aire, +ue se vuelven cada ve0 más numerosas, pues aparecen nuevas y más pe+ue9as al dividirse las e)istentes! &uando llegan a tener slo ;,: mm, la espuma batida está bien! [7]
7
El agregarle a05car a la espuma impide la aparicin de efectos de sobrebatido y espesa la matri0 acuosa retrasando el drenaje y contribuyendo a la persistencia! &uando los a05cares se adicionan a las dispersiones antes de formar la espuma, el volumen obtenido es menor pero su estabilidad es mayor! 1or lo tanto, en las espumas alimentarias +ue re+uieren de a05cares, como la sacarosa, se obtienen mejores resultados si .sta se agrega despu.s de +ue el proceso de formacin de la espumas se ha terminado lográndose la estabili0acin del producto pero sin reducir su volumen, en esta forma se presentan los merengues! [8]
ntes de calentamiento
%espu.s de calentamiento
7 &lara -uida y transparente 7 Gema -uida y color amarillo
7 En clara formacion de solidos blan+uecinos 7 'a yema de torna mas clara y se va haciendo solido!
&lara
Gema
=;H&
;H&
%iscusin de resultados 7 #anto en la yema como la clara se da una desnaturali0acin de
las proteínas! l aplicar calor a la proteína, el aporte de energía es su(ciente para superar las relativamente d.biles fuer0as de
7
repulsin y atraccin +ue conforman las estructuras secundaria y terciaria! Es decir, las h.lices se rompen, y las bandas se doblan en direcciones incorrectas! En ning5n momento se rompe el Ihilo principalJ, la cadena de p.ptidos, de forma +ue la proteína no se parte, pero cambia su forma y, por lo tanto, todas sus propiedades, llegando a coagularse ya +ue pierde su solubilidad! [9] 'a clara coagulo a menor temperatura puesto +ue su contenido de proteínas y lípidos es menor!
@! &ambios en la temperatura de coagulacin de las proteínas del huevo por accin de distintos factores
ntes de calentamiento
%espu.s de calentamiento
7 &lara -uida y transparente 7 Gema -uida y color amarillo
7 En clara formacion de solidos blan+uecinos y el agua +ueda en la parte superior 7 'a yema de torna mas clara y se va haciendo solido! Se ve una separacion del agua en la parte superior, la parte coagulada en el centro y lo +ue falta por coagular en el fondo!
#emperatura de inicio de coagulacin
&lara
Gema
;H&
K;H&
%iscusin de resultados 7
7
El agua +uedo en la parte superior por+ue no se me0cla con los componentes del huevo +ue son mayoritariamente lípidos 3más en la yema +ue en la clara8! umento en punto de inicio de coagulacin, ya +ue la disolucin hace +ue las distancias de las proteínas se encuentren con más mol.culas de agua y es necesario más temperatura para +ue las mol.culas de proteína se desnaturalicen 3cuajen8! [10]
ntes de calentamiento
%espu.s de calentamiento
7 &lara con y sin sacarosa se muestran -uidas y transparentes
7 En clara con agua se ve formacion de solidos blan+uecinos y el agua +ueda en la parte superior 7 En clara con sacarosa tambien se ve formacion de solidos blan+uecinos pero en la parte superior!
=! &ambios en la temperatura de coagulacin de las proteínas del huevo por adicin de sacarosa #emperatura de inicio de coagulacin
&lara con agua
&lara con sacarosa
K;H&
K=H&
%iscusin de resultados 7
7
En la clara con agua, esta 5ltima +ueda en la parte superior por ser insoluble y menos densa +ue la clara coagulada, así como la sacarosa +ueda en la parte inferior por no solubili0ar con la clara y ser más densa +ue esta! umento en punto de inicio de coagulacin, ya +ue la disolucin hace +ue las distancias de las proteínas se encuentren con las mol.culas de sacarosa y es necesario más temperatura para +ue las mol.culas de proteína se desnaturalicen 3cuajen8 [10]
&$N&'US"$NES 7
7
7
7 7
El gluten de la harina de trigo se caracteri0a por su elasticidad y su plasticidad! &ambia de forma al presionarlo, pero recupera su forma original si se deja de hacer presin! 'a elasticidad obedece a la presencia de las proteínas de la gliadina entre las gluteninas y es el resultado de la estructura espiral y enrollada +ue poseen las proteínas de gluten interconectadas! El amasado desenrolla y alinea las mol.culas de proteína, pero, a lo largo de estas mol.culas, siempre +uedan pliegues y dobleces! &uando estiramos la masa, lo +ue hacemos es desenrollar estos pliegues, pero, si dejamos de estirar, las mol.culas tienden a recuperar su forma original! Esta elasticidad se relaja con el tiempo [11] Una de las características del gluten es +ue es insoluble en agua! simismo, contiene propiedades 5nicas de absorcin de agua, viscosidad, elasticidad +ue lo diferencian de cual+uier otra proteína vegetal! [12] En el efecto de la temperatura, cuando la temperatura es elevada aumenta la energía cin.tica de las mol.culas con lo +ue se desorgani0a la envoltura acuosa de las proteínas y se desnaturali0an! En la coagulacin se ha producido un cambio en el estado físico y en la estructura +uímica por eso es irreversible! 'a adicin de a05car, sal y otros aditivos incrementa la temperatura de coagulacin!
?"?'"$LR" [1]
insella,O!E! 3:FK8! 1ropiedades funcionales de las proteinas! &rit! Rev! ood Sci Nutr!, K, >:F! [2]
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