Disminución de lisina disponible y azúcares en leche en polvo reducida en lactosa y sistemas modelo relacionados

• Autores: Naranjo, Gabriela Beatriz
• Año de publicación: 2007
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Vigo, María Susana; Malec, Laura Sara
• Materia: LECHE REDUCIDA EN LACTOSA; LISINA DISPONIBLE; MAILLARD; AZUCARES; LOW-LACTOSE MILK; AVAILABLE LYSINE; MAILLARD; SUGARS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las proteínas alimentarias pueden sufrir deterioro en su valor nutricional y en sus propiedades funcionales durante el procesamiento y/o almacenamiento de los alimentos, debido principalmente a la reacción de Maillard que se produce en presencia de azúcares reductores, y a interacciones proteicas. Los perjuicios nutricionales más relevantes son la disminución de la disponibilidad de lisina (el aminoácido esencial más lábil por su grupo ε-amino libre) y de la digestibilidad de las proteínas. Entre los productos lácteos más susceptibles de sufrir deterioro nutricional, la leche de bajo contenido en lactosa merece especial atención, ya que en ésta la lactosa es parcialmente reemplazada por glucosa y galactosa, que reaccionan con lisina a mayor velocidad que el disacárido original. Los principales objetivos de este trabajo fueron, por un lado, analizar la pérdida de lisina disponible y disminución de azúcares en leche en polvo reducida en lactosa y sistemas modelo relacionados, por almacenamiento a 37ºC y aw 0,33; y, por el otro, evaluar el efecto de la actividad acuosa y la temperatura durante el almacenamiento de este producto comercial y compararlo con el de la leche en polvo común. Los sistemas modelo contenían caseína y glucosa, galactosa, lactosa o mezclas binarias o ternaria de estos azúcares. En los sistemas conteniendo caseína y un azúcar, se observó que la relación entre las constantes de velocidad para la disminución de cada azúcar y para la pérdida de lisina disponible fueron similares. El mayor daño nutricional se produjo en el sistema con galactosa, mientras que la velocidad de reacción en el sistema con lactosa resultó de un orden de magnitud menor respecto a la de los monosacáridos. En los sistemas con dos azúcares, al reemplazar parte de la glucosa o la galactosa por lactosa, se observó una marcada disminución de la velocidad de reacción respecto del sistema que contenía sólo los monosacáridos. Lo mismo sucedió con el sistema caseína-glucosa-galactosa-lactosa, que se vio afectado por la presencia del disacárido. La velocidad de pérdida de lisina disponible en la leche en polvo reducida en lactosa se vio mayormente afectada por la presencia de galactosa. Las constantes de velocidad a aw 0,52, a 37ºC y 50ºC, fueron mayores que a aw 0,33. A 60ºC, por el contrario, no hubo diferencias significativas. Las energías de activación calculadas para cada actividad acuosa fueron 135 y 125 kJ.mol-1, para aw 0.33 y 0.52, respectivamente. Los elevados valores de Ea indican que la temperatura sería el factor más importante a controlar a fin de minimizar el daño nutricional durante el almacenamiento.
Nutritional and functional damage of milk proteins during processing and storage may occur, mainly due to Maillard reaction with reducing sugars and to protein interactions. This nutritional deterioration is specially due to the reduction of lysine availability (the most labile amino acid because of its free ε-amino group) and protein digestibility. Among dairy products, low lactose milks are very susceptible to protein deterioration as lactose is partially replaced by glucose and galactose, which react with lysine at a higher rate than the disaccharide. The main aims of this work were: first, to analyze the loss of available lysine loss and the decrease of sugars in both low-lactose powdered milk and related model systems during storage at 37°C and 0.33 water activity, and second , to evaluate the effect of water activity and temperature during storage of this commercial product and to compare it with that of regular powdered milk. The model systems contained casein and either glucose, galactose, or lactose, or either binary or ternary mixtures of these sugars. In the systems with casein and one sugar, it was observed that the relation between the constant rates for the decrease of each sugar and for the available lysine loss were similar. The greatest nutritional deterioration was produced in the system with galactose, while the rate in the system with lactose was one-fold lower than that with the monosaccharides. In the systems with two sugars, when replacing part of the glucose or galactose with lactose, a marked decrease of the reaction rate was observed. The same was occurred with the casein-glucose-galactose-lactose system, which was affected by the presence of the disaccharide. The rate of available lysine loss in the low-lactose powdered milk was most mostly affected by the presence of galactose. The constant rates at aw 0.52 and at temperatures 37°C and 50°C were higher than at aw 0.33. At 60°C, on the contrary, no significant differences were observed. The activation energies were 135 and 125 kJ.mol-1 for aw 0.33 and 0.52 respectively. This elevated values indicate that temperature is the most important factor that should be controlled in order to minimize the nutritional deterioration of storage.
Fil: Naranjo, Gabriela Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.