UNIVERSIDAD NACIONAL “JORGE BASADRE GROHOMANN“
Facultad De Ciencias Agropecuarias
Escuela De Ingeniería En Industrias Alimentarias
DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES Y SOLUBILIZACION DE LAS PROTEINAS
ALUMNO: Karem Laleska Salinas Falla
DÍA Y HORA: Viernes de 11:00 a 1:00pm
CURSO: Ciencias de los Alimentos
PROFESOR: Miguel A. Larrea Céspedes
I.
II.
OBJETIVOS
Observar y estudiar las propiedades de solubilidad y desnaturalización de las proteínas de la clara de huevo. Éstas son antibacterianas, ovoalbúmina 54%, conalbúmina 13%, ovomucoide 11%, lisozima 3.5%.
Estudiar las proteínas y suero de la leche y demostrar que en el suero queda 0.6% de proteínas.
Apreciar las características físicas del gluten y su importancia en la panificación.
Determinar las características de solubilidad y desnaturalización de sus proteínas.
REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 3.1 Definiciones generales Proteínas Son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos unidos a través de enlaces fuertes denominados enlaces peptídicos.
Enlace peptídico Los aminoácidos se unen covalentemente formando un enlace amida entre los grupos a-amino y acarboxilo. Este enlace suele denominarse enlace peptídico, y los productos que se forman a partir de esta unión se llaman péptidos.
Aminoácidos Son las unidades fundamentales constitutivas de las proteínas. Los aminoácidos que conforman a las proteínas en los organismos presentan la forma L ya que en el proceso evolutivo se seleccionó ésta y no la forma del enantiómero D.
Presentan características que se deben fundamentalmente a su naturaleza iónica anfotérica ácido-base. Su carácter anfotérico les confiere la capacidad de recibir y de donar electrones y alcanzar un punto isoeléctrico (pI) cuando presenta el mismo número de cargas positivas y negativas, por lo que su carga neta es cero.
3.2 Clasificación Proteínas simples Aquellas que por hidrólisis, producen solamente aminoácidos.
Proteínas conjugadas Que por hidrólisis producen aminoácidos y además una serie de compuestos orgánicos e inorgánicos llamados, grupos prostéticos. Clasificándose a su vez en:
Núcleoproteínas Metaloproteínas Fosfoproteínas Glucoproteínas
3.3 Estructura Primaria El primer nivel de organización de una proteína es la secuencia de aminoácidos dictada por la secuencia de ADN del gen que la codifica, es decir, el orden en que se encuentran unidos los aminoácidos en la cadena polipeptídica.
Secundaria Se refiere al ordenamiento regular y periódico de las proteínas en el espacio, a lo largo de su eje, y que se estabiliza por diversas fuerzas, de las cuales las electrostáticas, los puentes de hidrógeno, las interacciones hidrofóbicas y el dipolo-dipolo son los más importantes.
Terciaria La cadena polipeptídica se dobla sobre sí misma para producir una estructura plegada y compacta, característica de las proteínas globulares. A diferencia de las proteínas fibrosas que presentan una estructuración lineal, las globulares tienen sus cadenas compactas con un alto grado de organización.
Cuaternaria A diferencia de las anteriores, esta estructura no necesariamente existe en todos los polipéptidos y se refiere a la asociación de dos o más cadenas unidas por enlaces débiles, todos excepto los disulfuro.
3.4 Propiedades de las proteínas en los alimentos Las propiedades funcionales permiten el uso de las proteínas como ingredientes en alimentos, aunque generalmente se incorporan en mezclas complejas. Las características sensoriales resultan de más importancia para el consumidor que el valor nutricional, el que frecuentemente se altera para lograr buenas cualidades organolépticas, como textura, sabor, color y apariencia, las que a su vez son el resultado de interacciones complejas entre los ingredientes. Como ejemplo se puede señalar el caso de los productos de panadería, donde la viscosidad y la capacidad de formar pastas se relacionan justamente con las propiedades de las proteínas del gluten de trigo. La textura y las propiedades de cuajado de los productos lácteos se deben a la estructura coloidal de las micelas de caseína; y la estructura de algunos pasteles y las propiedades espumantes de algunos postres o productos de confitería dependen de las propiedades de espumado y gelificación de las proteínas de la clara de huevo. Los comportamientos aquí descritos, se deben a la estructura tridimensional de las moléculas que componen el alimento.
3.4.1
Solubilidad Las proteínas insolubles tienen un uso muy limitado en alimentos. La solubilidad de una proteína es la manifestación termodinámica del equilibrio entre las interacciones proteínaproteína y solvente-proteína, que a su vez dependen de la hidrofobicidad y naturaleza iónica de las mismas. Las interacciones hidrofóbicas promueven las interacciones proteína-proteína que inciden en una disminución de la solubilidad, mientras que las interacciones iónicas promueven la relación proteína- agua que provoca un aumento de la solubilidad. Por su parte, los residuos iónicos introducen dos clases de fuerzas repulsivas entre las moléculas de proteínas en solución: repulsión electroestática entre las moléculas de proteína debidas a una carga neta positiva o negativa en cualquier pH distinto del isoeléctrico, y repulsión entre las capas de hidratación alrededor de los grupos iónicos. Se ha propuesto por Bigelow que la solubilidad de la proteína será mayor cuanto menor sea la hidrofobicidad promedio y mayor la frecuencia de carga. Si bien, esta correlación es empírica, se presenta en la mayoría de las proteínas y el modelo puede ser mejorado si sólo se toman en cuenta la hidrofobicidad e hidrofilicidad superficiales y no las de toda la proteína, ya que sólo la superficie que está en contacto con el agua es la que ejerce las propiedades funcionales.
3.5 Funciones de las proteínas Las proteínas están entre las sustancias que realizan las funciones más importantes en los seres vivos. De entre todas pueden destacarse las siguientes:
De reserva. Ovoalbúmina del huevo, caseína de la leche y gliadina del trigo.
Estructural. Las proteínas constituyen muchas estructuras de los seres vivos: cartílago, hueso- están formadas, entre otras sustancias, por proteínas.
Enzimática. Todas las reacciones químicas que se producen en los seres vivos necesitan su enzima y todas las enzimas son proteínas.
Homeostática. Ciertas proteínas mantienen el equilibrio osmótico del medio celular y extracelular.
Transporte, de gases, como es el caso de la hemoglobina, o de lípidos, como la seroalbúmina. Ambas proteínas se encuentran en la sangre.
Movimiento. Actúan como elementos esenciales en el movimiento. Así, la actina y la miosina, proteínas de las células musculares, son las responsables de la contracción de la fibra muscular.
Hormonal. Las hormonas son sustancias químicas que regulan procesos vitales. Algunas proteínas actúan como hormonas, por ejemplo: la insulina, que regula la concentración de la glucosa en la sangre.
Inmunológica. Los anticuerpos, sustancias que intervienen en los procesos de defensa frente a de los agentes patógenos, son proteínas.
3.6 Proteínas del huevo Está constituido por 10.5% de cáscara en tanto la parte comestible está formada por 58.5% de albumen o clara y 31.0% de yema, cuyos componentes son proteínas y lípidos que les confieren alto valor nutritivo. El perfil de aminoácidos es similar al de las proteínas de suero de leche. La ovoalbúmina es la proteína más abundante y está tanto glicosilada como fosforilada en sus residuos de serina. Estas modificaciones permiten separarla en tres fracciones: A1, A2 y A3; asimismo, la
presencia de cuatro grupos sulfhidrilo la hacen muy reactiva y fácilmente desnaturalizable. Durante el almacenamiento, por un mecanismo de intercambio de disulfuros y sulfhidrilos se convierte en una forma más estable, la Sovoalbúmina, a la que se le atribuyen las reacciones de hipersensibilidad que presentan algunas personas después de consumir huevos. Se trata de una forma termoestable, denominada ovoalbúmina HS, que tiene un Tm de 83ºC, presente en distintas fracciones del huevo y que se forma a partir de la forma nativa o N-ovoalbúmina. La forma HS es la dominante y es crucial para la embriogénesis. La ovoalbúmina es la única proteína que contiene grupos azufrados reactivos, lo cual influye marcadamente en el sabor, color y textura de los huevos cocinados. Su resistencia al calor aumenta durante el almacenamiento. Posee propiedades gelificantes y espumantes. La conalbúmina, también llamada ovotransferrina, es la segunda proteína en orden de importancia. Contiene manosa y glucosamina, numerosos enlaces disulfuro (13 por molécula) y presenta la característica de ligar o quelatar el hierro y otros iones metálicos, como aluminio, cobre y zinc. Se considera que esta acción secuestradora inhibe el crecimiento de microorganismos que requieren de dichos elementos para su desarrollo, particularmente en el caso de virus. El ovomucoide tiene un elevado porcentaje de carbohidratos (hexosaminas, 14%; hexosas, 7% ácido siálico, 0.7%) que representa hasta 25% de la proteína; contiene ocho enlaces disulfuro por molécula, pero no tiene triptofano o tirosina; es estable al calor y tiene la capacidad de inhibir la tripsina.
3.7 Proteínas de la soya El 40% del grano de la materia seca del grano de soya le corresponde a la proteína. Esta contiene todos los aminoácidos esenciales. La fracción
predominante de la proteína de la soya es la globulina. Esta fracción es insoluble en agua en su punto isoeléctrico, pero se disuelve en agua o en soluciones salinas diluidas en valores de pH sobre o debajo de su punto isoeléctrico.
III. MATERIALES Y EQUIPOS MATERIALES FISICOS -
pH-metro Tubos de ensayo Embudos Matraz de Erlenmeyer Vasos de precipitados Pipetas Varilla
MUESTRAS - Clara de huevo - Soya en grano (torta de soya)
REACTIVOS -
IV.
Solución acuosa saturada de acetato de plomo Ácido clorhídrico concentrado 1:1 Ácido tánico al 5% Ácido acético 0.05N y 0.1M Solución de cloruro de sodio 10%
PROCEDIMIENTO Proteínas del huevo - Romper un huevo con cuidado sin dañar la yema separar la clara. - Batir ligeramente la clara y diluir agregándole 4 partes de agua, medir el pH. - Neutralizar la disolución agregándole ácido acético diluido 1M, filtrar. a) A 2 mL de extracto agregar 5mL de una solución saturada de sufato de amonio. Observar. b) A 2 mL de extracto agregar unas gotas de solución de acetato de plomo. Observar. c) A 2 mL de extracto agregar 4 ml de acido tricloro-acetico. Repetir la operación con 4mL de ácido tánico al 5%. Observar. d) A 2 mL de extracto agregar 2mL de ácido clorhídrico concentrado 1.1. Observar.
Proteínas de la soya
- A 10 g. de torta de soya agregar 100mL de solución de cloruro de sodio al 10% en un Erlenmeyer de 250 mL. - Agitar 30 minutos. Decantar. Obtener extracto. Proceder como en a), b), c) y d) como la clara de huevo. - Aproximadamente a 125 g. de grano de soya remojado agregar 1 lt. De agua, licuar. - Cocer durante 25 min. Filtrar con un cedazo. - Medir pH del filtrado, agregar ácido acético 0’1 M a 50 ml, hasta un pH = 4-4.5. Someter a calor. Observar.
V.
RESULTADOS Proteínas del huevo REACTIVO
OBSERVACION
Solución acuosa saturada de acetato de plomo Ácido clorhídrico concentrado 1:1 Ácido tánico al 5% cido acético 0.05N y 0.1M Solución de cloruro de sodio 10%
Proteínas de la soya REACTIVO
Solución acuosa saturada de acetato de plomo Ácido clorhídrico concentrado 1:1 cido tánico al 5% Ácido acético 0.05N y 0.1M Solución de cloruro de sodio 10%
OBSERVACION
VI.
DISCUSIONES El proceso de desnaturalización de la clara de huevo no se puede revertir porque al desnaturalizarse se forma un sólido insoluble y se rompen enlaces disulfuro. El gluten está conformado por glutenina y gliadina y al usar alcohol se lava la gliadina y pierde la elasticidad y se rompe fácilmente por la falta de gliadina. Este procedimiento no se lleva a cabo en el laboratorio, pero tanto la teoría como videos se observa que la proteína se desnaturaliza.
VII. ANEXOS
VIII. CONCLUSIONES La propiedades de la solubilidad de las proteínas se deben a que tienen grupos polares bien sea positivo o negativo que, captan agua lo que les permite ser solubles, pero al alterar la solubilidad disminuyendo o elevando el pH por adición de un ácido o base se llega a un punto donde la proteína se vuelve dipolar y se queda en medio y precipita o sea se vuelve insoluble.
IX.
RECOMENDACIONES Es necesario indicar que cada procedimiento debe seguirse con cuidado, ya que el añadir menos reactivo pudiera no verificar los resultados con mayor certeza, evitando dudas y demoras.
X.
CUESTIONARIO Que entiende por solubilidad de las proteínas y que factores pueden afectarlas
La solubilidad de las proteínas se define como la cantidad de proteína (%) que se encuentra en solución o dispersión coloidal bajo condiciones específicas.
Esta es una de las propiedades de mayor importancia y su determinación puede dar información valiosa sobre el comportamiento de un alimento durante su proceso, ya que determina el desarrollo de otras propiedades funcionales como en emulsificación y gelificación. Factores que Afectan la Solubilidad. La solubilidad de las proteínas está determinada por tres factores principales: a) su grado de hidratación b) su densidad y distribución de carga a lo largo de la cadena c) la presencia y concentración de compuestos no proteicos como, carbohidratos, lípidos y sales que pueden tener un efecto estabilizante.
Que fenómenos ocurrieron en los diferentes tubos de ensayo conteniendo la proteína de huevo cuando se le adicionaron los diferentes reactivos químicos. Observamos que al agregar diferentes reactivos ocurre la misma reacción de coagulación o precipitación pero en diferentes proporciones dependiendo del método utilizado y del reactivo añadido. Este cambio de estructura da a la clara de huevo la consistencia y color que se observa en las diferentes muestras de las soluciones de la albumina de huevo. Este proceso que se conoce con el nombre de desnaturalización
Que cambios físicos y químicos sufrieron las proteínas de estos alimentos cuando fueron sometidos a cocimiento. Cuando la temperatura es elevada aumenta la energía cinética de las moléculas con lo que se desorganiza la envoltura acuosa de las proteínas, y se desnaturalizan. Asímismo, un aumento de la temperatura destruye las interacciones débiles y desorganiza la estructura de la proteína, de forma que el interior hidrofóbico interacciona con el medio acuoso y se produce la agregación y precipitación de la proteína desnaturalizada. Cambio su color.
XI.
BIBLIOGRAFÍA http://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna http://www.monografias.com/trabajos10/compo/compo.shtm l http://www.um.es/molecula/prot06.htm http://www.conocimientosweb.net/dcmt/ficha11605.html
