Interacciones entre ß-lactoglobulina y polisacáridos en coloides alimentarios

• Autores: Baeza, Rosa Isabel
• Año de publicación: 2003
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Pilosof, Ana María Renata
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Se estudió el efecto de diferentes polisacáridos en las propiedades de gelificación y espumadode la β-lg en condiciones de limitada compatibilidad termodinámica (pH > pI). En presencia depolisacáridos no gelificantes (λ-C, XAN y PGA) se observó una disminución en la concentraciónmínima de proteína necesaria para gelificar y una modificación en la dinámica de gelificación (tiempo de gelificación y velocidad de desarrollo del gel). La presencia de polisacáridos afectóprincipalmente la etapa de agregación de la proteína, limitante del proceso de gelificación,obteniéndose en presencia de los PS grandes agregados que permitieron la formación de un gel. Seobservó en general un aumento en la estabilidad térmica de los sistemas mixtos β-lgPS (6%/0,5%)en relación a la β-lg sola. Esto se manifestó en un aumento de las temperaturas de inicio dedesnaturalización y del cambio de entalpía total. Las propiedades de los geles mixtos fueron muydiferentes de acuerdo al polisacárido utilizado. En los geles mixtos β-lg/PGA se observó la mayorvariación en las propiedades micro y macroestructurales con el pH, T, concentración de sólidostotales y relación PS/proteína. Las propiedades de las interfases y espumas en sistemas mixtos estarían controladas por laproteína, debido a su mayor actividad interfacial. El efecto de los polisacáridos en las propiedadesinterfaciales de una proteína es complejo debido a la existencia de por lo menos tres fenómenos: (a) Incompatibilidad entre los biopolímeros (b) fenómenos competitivos o cooperativos (c)interacciones específicas de complejamiento a través de ciertas regiones de la molécula del PS y dela proteína. Al estudiar el efecto de los polisacáridos en monocapas esparcidas de β-lg se observóen general un aumento de la presión superficial y una disminución de la elasticidad y módulodilatacional elástico. El Manucol ester mostró una mayor actividad superficial que los otros PGA (K-0 y K-LVF) dado que produjo el mayor aumento de la presión superficial. En los estudios deadsorción dinámica (tensiómetro de gota) se observó que el Manucol ester debido a su mayoradsorción entre los PGA es el que produce películas con menor estructuración. Esto se observó enlos ensayos dinámicos (G’max más bajo), como en los estudios de monocapas esparcidas donde el Manucol dió los menores valores de módulo dilatacional elástico y de elasticidad. En presencia de la goma xántica los resultados muestran que aún sin penetrar en la interfase,este polisacárido tiene una enorme influencia en la misma, derivada principalmente de un posiblecomplejamiento sobre la proteína en la monocapa y de fenómenos de limitada incompatibilidadtanto en el seno de la solución como en la interfase. Las características reológicas de la películainterfacial tienen una profunda influencia en la estabilidad de las espumas
In the present work, the effect of polysaccharides on the properties of β-lg gels and foams wasstudied in conditions of limited thermodynamic compatibility (pH > pI). In the presence of non-gelling polysaccharides (λ-C, XAN and PGA) it was observed a decreasein the critical concentrations for β-lg gelation and a modification in the dynamic of proteingelation (gel time, rate of development of the gel structure). The presence of polysaccharidesgreatly affected the aggregation of β-lg, that constituted the limiting step in the rate of gelationprocess. In the presence of PS large aggregates were formed during heat treatment, that allowedgel formation at low β-lg concentration. In general, the presence of PS increased the thermalstability of B-Ig, as we observed an increase in the onset temperature and enthalpy change of thedenaturation process in the mixed systems. The properties of mixed gels were totally differentaccording to the polysaccharide present in the mixed gel. In the presence of PGA it were observedthe greatest variations in macro and microstructural properties of gels with pH, T, solids contentand PS/β-lg ratio. The properties of β-lg interfaces and foams would be controlled by protein, due to its highestsurface activity. The effect of polysaccharide on β-lg interfacial properties is complex due to theexistence of the following phenomena: (a) incompatibility between biopolymers, (b) cooperative orcompetitive adsorption (c) complexation through specific interactions between polar regions on theprotein and polysaccharide molecules. In the study of spread monolayers, it was observed anincrease in surface pressure and a decrease in elastic dilatational modulus and elasticity. MANshowed the highest increase in surface elasticity, as a consequence of its high surface activity. Inthe dynamic adsorption experiments (drop tensiometer) MAN was the polysaccharide thatproduced the less structurated films in the presence of β-lg due to its higher adsorption at theinterface in comparison with K-0 and K-LVF. This was manifested by low G’max and the lowest G’and elasticity obtained in spread monolayers. The presence of XAN produced a large effect in the film properties, even without presentingsurface activity by itself. This effect would be due to complexation with protein adsorbed at theinterface and limited incompatibility in the bulk solution and in the interface. Rheologicalcharacteristics of the film have a large influence on foam stability.
Fil: Baeza, Rosa Isabel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.