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OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DEL LACTOSUERO MEDIANTE PRECIPITACIÓN POR CALOR

Carlos A. Gómez Aldapa1, Zenia Hernández López1, Javier Castro Rosas1, Silvia L Amaya Llano2 (1) Centro de Investigaciones Químicas, ICBI, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo ([email protected]), Car. Pachuca-Tulancingo Km. 4.5, C.U. Mineral de la Reforma, Hgo. C.P. 42076. (2) Facultad de Química, Universidad Autónoma del Queretaro, C.U. Cerro de las campanas S/N, Qro. Palabras clave: lactosuero, precipitación por calor, proteínas Introducción. El problema de la elaboración de quesos es la gran cantidad de lactosuero generado, siendo éste el equivalente a aproximadamente el 90% de la cantidad de leche procesada (1). El componente del lactosuero que presenta mayor interés son las proteínas, ya que poseen uno de los más altos índices de valor biológico en comparación con otras fuentes de proteína como huevo, carne bovina y soya (2). Estas proteínas pueden recuperarse por diferentes métodos; siendo la precipitación por calor la forma más sencilla y económicamente viable para realizarlo.

isoeléctricos de las dos proteínas más abundantes en el lactosuero: la β-lactoglobulina (pH = 5.2) (5) y la αlactoalbúmina (pH = 4.4-4.6) (6). Este efecto puede deberse a que durante el proceso de desnaturalización de éstas, el grado de hidratación de las mismas va disminuyendo, lo que ocasiona que estas proteínas empiecen a precipitarse, presentándose al mismo tiempo el fenómeno de cocristalización de las otras fracciones de proteínas presentes en el lactosuero.

Por ello se optimizó el método de extracción de las proteínas del lactosuero mediante precipitación por calor para encontrar las condiciones óptimas con las cuales se tuviera un mayor rendimiento de proteína, Metodología. Se llevó a acabo un diseño factorial 32 (3) tomando como factores el pH, con valores de 4.6, 4.9 y 5.3 y el tiempo de calentamiento siendo 30, 37.5 y 45 min el tiempo de exposición al calor; a una temperatura fija de 93 °C. Los datos experimentales fueron ajustados con un modelo cuadrático de segundo orden:

79.5954 79 78 77 76 75 74 73 72 71

Fig. 2. Porcentaje de proteína obtenido en función del tiempo y el pH (T = 93°C).

Yi = b0 + b1X1 + b2X2 + b12X1 X2 + b11X12 + b22X22 Donde Yi son las respuestas, X1 es el valor de pH, X2 es el tiempo de calentamiento y b0, b1, b2, b11, b22 y b12 son los coeficientes de regresión (4).

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Bibliografía.

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70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 T RAT AMIENT O

% PROTEÍNA

TIEMPO

Resultados y discusión.

Conclusiones. El análisis estadístico de superficie de respuesta mostró las condiciones óptimas para obtener el mayor rendimiento de proteína a una temperatura de 93 °C: con un pH de 5.3 a 5.4 y un intervalo de tiempo de 36 a 42 minutos ó con un pH de 4.5 a 4.6 y tiempo de 33 a 43 minutos.

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ƒ ƒ ƒ ƒ

2. 3. pH 4.6 pH 4.9 pH 5.3 tiempo % proteína

Fig. 1. Concentración de proteína obtenida.

El análisis de superficie de respuesta, siguiendo el modelo cuadrático de segundo orden, mostró dos zonas de máxima precipitación las cuales corresponden con los puntos

4. 5. 6.

Modler, H.W. (2000). Milk processing. (Food Proteins). Nakai S.y Modler HW. New York. pág. 1 -88. Burrigngton, K. (2001). Suero de Leche. Énfasis Alimentación. Vol. (5). pág. 6-15. Montgomery, D.G. (2000). (Desing and Análisis of Experiments), Wiley, J. Arizona. pág. 303 – 386. Myers, RH. (1971). Fundamentals of Response Surface Technology (Response Surface Methodology). Bancon, A. Boston. pág 61 – 106. Alais, C. (1998). Ciencia de la Leche. (Principios de Técnicas lecheras). CECSA. México. pág. 550-554. Swaisgood, H. E. (1985). Characteristics of edible fluids of animal origin: Milk. En (Food Chemistry). Fennema O.R. New York. pág. 791-827.