Efecto del ultrasonido de alta potencia sobre aislado de proteínas de suero y su aplicación en yogur

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se determinó el efecto del ultrasonido de alta intensidad sobre aislado de proteínas de suero, modificando el medio en que se encuentra para observar mayor efecto en la estructura de las mismas (desnaturalización) y su posterior agregación. Las soluciones de aislado de proteína de suero (WPI) se prepararon al 3 % a pH7 y pH4 con CaCl2 en concentraciones de 0.1 M y 0.2 M; posteriormente se aplicó tratamiento de ultrasonido durante 4 y 6 minutos (24 kHz a 400 W), para cada medición se tuvieron muestras control, a las cuales se les modificó el pH, FI o tiempo de ultrasonido. En los resultados por medio de espectroscopia de infrarrojo se observaron cambios espectrales en la región de la amida primaria (1500-1700 cm-1), determinando desnaturalización proteica irreversible; estos resultados se pudieron corroborar en electroforesis observando bandas a 37 kDa y <250 kDa debido a la formación de agregados. En HPLC se vio reflejado en la disminución del área bajo la curva, así como la disminución en hidrofobicidad, tamaño de partícula e incremento en sulfhidrilos libres y turbidez. Los geles formados para determinación de CRA y viscosidad, en los tratamientos a pH 7 0.1 M con 4 y 6 minutos de ultrasonicación, mostraron mejores resultados, con respecto a controles y tratamientos a pH 4 0.1 M y 0.2 M con 4 y 6 minutos de ultrasonido, destacando que en algunos controles (WPI, pH7, pH4, US 4 y 6 min) no hubo formación de gel. Estos resultados dieron la pauta para determinar que tratamientos serían los mejores para la elaboración de yogur, siendo los tratamientos pH 7-0.1 M con 4 y 6 min de ultrasonido. Las muestras de yogur en firmeza del gel y % de sinéresis tuvieron diferencia significativa, no así en viscosidad. La muestra de yogur preparada con WPI tratada con pH 7-0.1 M y 4 min de ultrasonido, no presentó diferencia significativa, este análisis se realizó mediante análisis de varianza (una sola vía p>0.05) y prueba Tukey, además el tiempo de coagulación de los yogures Y2 y Y3 ( yogur elaborados con WPI tratada pH 7-0.1 M, 0.2 M con 4 y 6 min de ultrasonido), fue menor al del Y1 ( WPI sin tratamiento), mostrando un rango de media hora menos, siendo que la cantidad de proteína tratada fue menor a la concentración de leche en polvo ( 3 g y 6 g respectivamente). Sin embargo, se necesitan realizar mayor número de pruebas, para determinar que concentración de proteína se debe agregar reemplazando la adición de leche en polvo y obtener así mejores resultados. ABSTRACT: In this work, the effect of high intensity ultrasound on isolates of whey proteins was determined, modifying the medium in which it is found to observe a greater effect on the structure of the proteins (denaturation) and their subsequent aggregation. Whey protein isolate solutions (WPI) were prepared at 3% at pH7 and pH4 with CaCl2 at concentrations of 0.1 M and 0.2 M, then ultrasound treatment was applied for 4 and 6 minutes (24 kHz to 400 W), For each measurement, control samples were taken, to which the pH, FI or ultrasound time were modified. In the results by means of infrared spectroscopy, spectral changes were observed in the primary amide region (1500-1700 cm-1), determining irreversible protein denaturation; These results could be corroborated in electrophoresis observing bands at 37 kDa and <250 kDa due to the formation of aggregates, in HPLC was reflected in the decrease of the area under the curve, as well as the decrease in hydrophobicity, particle size and increase in free sulfhydrils and turbidity, the gels formed for determination of CRA and viscosity, in the treatments at pH7-0.1M with 4 and 6 minutes of ultrasonication, showed better results, with respect to controls and treatments at pH 4- 0.1 M and 0.2 M with 4 and 6 minutes of ultrasound, highlighting that in some controls (WPI, pH 7, pH 4, US 4 and 6 min) there was no gel formation. These results gave the guideline to determine which treatments would be the best for the elaboration of yogurt, being the treatments pH 7-0.1M with 4 and 6 min of ultrasound. The samples of yogurt in gel firmness and% syneresis had a significant difference, but not in viscosity, the sample of yogurt prepared with WPI treated with pH7-0.1 M and 4 min of ultrasound, did not have a significant difference, this analysis was carried out using analysis of variance (one-way p> 0.05) and Tukey test, in addition the coagulation time of the Y2 and Y3 yoghurts (yoghurt made with treated WPI pH 7-0.1 M, 0.2 M with 4 and 6 minutes of ultrasound), was lower to Y1 (WPI without treatment), showing a range of half an hour less, being that the amount of protein treated was lower than the concentration of milk powder (3 g and 6 g respectively). However, more tests are needed to determine what protein concentration should be added by replacing the milk powder addition and obtain better results.