Funcionalidad de proteínas alimentarias : modificaciones inducidas por la aplicación de campos eléctricos pulsantes y por interacción con polisacáridos

• Autores: Pérez, Oscar Edgardo
• Año de publicación: 2004
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Pilosof, Ana María Renata; Rodríguez Patino, Juan Miguel
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El presente trabajo de Tesis tiene como objetivo general el estudio de la funcionalidad de proteínas alimentarias abarcando dos aspectos: 1) Las modificaciones inducidas en un Concentrado de Proteínas de Suero Lácteo (WPC) y Clara de Huevo (EW) por la aplicación de campos eléctricos pulsantes de alta intensidad(PEF). 2) Las modificaciones inducidas en WPC por interacción con polisacáridos. En particular se estudiaron cómo son afectadas las propiedades de gelificación y de interfase, en presencia de hidroxipropilmetilcelulosas. Se ha encontrado que la aplicación de PEF con pulsos del orden de los milisegundos y 12,5 kV/cm de intensidad de campo eléctrico modifican, al menos parcialmente, la estructura de WPC y de clara de huevo. La comparación de los parámetros térmicos de ambos sistemas proteicos muestran que WPC y principalmente la beta-lactoglobulina fue más sensible que EW al tratamiento de PEF.El tratamiento PEF provocó cambios en las velocidades de gelificación de estos sistemas y en la microestructura en el caso de clara de huevo. Las condiciones del proceso PEF pueden ser controladas para minimizar las alteraciones en los sistemas proteicos. El estudio de las propiedades de gelificación de WPC en presencia de hidroxipropilmetilcelulosa a pH neutro mostraron que son sistemas termodinámicamente incompatibles y tienden fácilmente separarse en dos fases. Al ser sometidas estas mezclas a un calentamiento tienen lugar una serie de complejos fenómenos, algunos de los cuales pueden ocurrir simultáneamente. El resultado entre la competencia del proceso de separación de fases y gelificación origina propiedades específicas durante el calentamiento y al enfriar estos sistemas, obteniéndose en condiciones apropiadas, geles mixtos con separación de fases de tipo core-shell, estructura que puede encontrar aplicación como sistema de microencapsulamiento o de liberación controlada o bien para desarrollar nuevas estructuras y alimentos. El estudio de las propiedades de interfase (presión superficial y relogía interfacial) de WPC en presencia de hidroxipropilmetilcelulosas de diferente estructura molecular, mostró que WPC y HPMC compiten por la interfase. Sin embargo, se observaron diferentes comportamientos dependiendo de las concentraciones relativas de ambos componentes. Se concluye que no se puede predecir en forma simple el efecto de la HPMC en las propiedades interfaciales de WPC debido a la coexistencia de diferentes fenómenos: a) Incompatibilidad entre biopolímeros tanto a nivel de la subfase como de la interfase; b) Fenómenos competitivos o cooperativos que predominan de acuerdo a la concentración de cada componente en la subfase.
The present work focuses on the study of functional properties of food proteins, embrassing two aspects: 1) The modifications induced on a Whey Protein Concentrate (WPC) and Egg White proteins (EW) by the application of Pulsed Electric Fields of high intensity (PEF). 2) The modifications induced on WPC by interaction with polysaccharides. In particular the gelation and interfacial properties, as affected by hydroxypropylmethylcellulose, will be studied. It was found that the application of pulses in the order of miliseconds and 12,5 kV/cm affects, at least partially, the structure of WPC and EW. The comparison of thermal parameters for both proteins showed tha WPC (mainly beta-lactoglobulin) was more affected during PEF. PEF also affected the rate of gelation and microstructure of EW. The conditions of PEF processing can be controlled to minimize protein damage. The study of gelation properties of WPC as affected by hydroxypropylmethylcellulose at neutral pH, showed that the mixtures are thermodynamically incompatible and separate into two distinct phases. On heating these mixtures, a complex series of reactions take place, some of them at the same time. The competition between the rates of gelation and phase separation resulted in a specific behaviour during gelation and in the formation of mixed gels on cooling, with a typical core-shell structure. These structures may have potential applications on encapsulation, as delivery systems, or in the design of new structures for food formulations. The study on the interfacial properties (surface pressure and film rheology) of WPC in the presence of hydroxypropylmethylcellulose of different molecular structures at neutral pH, showed that both macromolecules compete for the interface. However, Different behaviours were observed according to their relative concentrations. It may be concluded that it is not simple to predict the performance of the mixed systems because of the coexistence of different phenomena: a) Incompatibility between the macromolecules in the bulk and at the interface; b) Competitive or cooperative phenomena that predominate according to the concentrations of components in the subphase.
Fil: Pérez, Oscar Edgardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.