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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA BIOQUÍMICA LABORATORIO DE BIOQUÍMICA Y ANÁLISIS DE LOS ALIMENTOS DE ORÍGEN ANIMAL “EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES FUNCIONALES DEL HUEVO” Muestra: Albúmina deshidratada

Integrantes:   

Grupo: 5IM1

Chávez Chávez Andrea Gómez Malacara Jimena Rodríguez Martínez Claudia G. Equipo 8

Sección 2

Profesores:   

Dra. Haydee Jazmín Hernández Unzón. MVZ Rogelio Almazán Rodríguez. Dra. Adriana Patricia Tapia Ochoategui. ASPECTO Introducción Objetivos Trabajo individual Laboratorio Fundamentos Memoria de cálculo Discusión Conclusiones Bibliografía Total

Fecha de entrega: 06/06/2018

CALIFICACIÓN MÍN 0.0 - 0.5 puntos 0.0 - 0.5 puntos

CALIFICACIÓN

0.0 - 1.0 puntos 0.0 - 1.0 puntos 0.0 - 2.0 puntos 0.0 - 3.0 puntos 0.0 - 1.5 puntos 0.0 - 0.5 puntos 0.0 - 10. 0 puntos

Firma del profesor: ____________________

OBJETIVOS GENERALES ESPECÍFICOS INTRODUCCIÓN El huevo juega un papel importante en la dieta, es un ingrediente básico en la cocina, de alto valor nutritivo, apetecible, gastronómicamente muy versátil, fácil de preparar y con una excelente relación calidad-precio. Es el alimento con mayor densidad de nutrientes de entre los que habitualmente consumimos. Los nutrientes del huevo, además, se encuentran muy disponibles para su uso por nuestro organismo. El huevo es especialmente rico en aminoácidos esenciales, ácidos grasos y algunos minerales y vitaminas necesarios en la dieta. Son también fuente de otros componentes que hoy se sabe tienen un importante papel en la salud y en la prevención de algunas de las enfermedades crónicas frecuentes en las sociedades desarrolladas. Su alta concentración de nutrientes y bajo aporte calórico ponen de relieve su papel no sólo en la dieta de la población en general, sino también, y especialmente, en la de algunos grupos con necesidades alimenticias específicas, como ancianos, adolescentes, gestantes, personas que realizan dietas hipocalóricas y vegetarianos. En el huevo, un 30% aproximadamente de su peso está constituido por la yema, un 60% por la clara y un 10% por la cáscara. Se considera que una ración son dos huevos medianos, con un peso total de unos 100 g de parte comestible, es decir, excluyendo la cáscara. Los componentes nutricionales están heterogéneamente repartidos, existiendo importantes diferencias entre la clara y la yema. La grasa, el colesterol y algunos micronutrientes se encuentran en la yema. La clara, sin embargo, está formada principalmente por agua (88%) y proteínas (11%), siendo la ovoalbúmina la más importante. El contenido de algunos minerales y el de vitaminas hidrosolubles es también comparativamente mayor en la yema. (Azcona, 2006) Hoy en día existe un gran interés por consumir alimentos funcionales. A estos les define como cualquier alimento natural o formulado, que pueda dar un beneficio adicional además de su valor nutritivo. El huevo no solo es un alimento funcional sino multifuncional porque, además de contener importantes nutrientes (ej. Proteína de excelente calidad, fuente de ácido fólico y de vitamina A, etc.), también posee componentes químicos que brindan efectos benéficos adicionales al consumidor (ej. Colina es útil en la prevención de la enfermedad de Alzhaimer, la luteína y zeaxantina en la prevención de cataratas y degeneración macular) y tiene propiedades funcionales importantes que lo hacen un ingrediente ideal en la preparación de diversos platillos y en la manufactura de diversos productos alimenticios. (Instituto Nacional Avícola, 2017) . La relación entre la composición de aminoácidos y las propiedades funcionales y fisicoquímicas se puede visualizar como una serie de eventos que están interrelacionados. Por ejemplo, a partir de la composición y de su secuencia de

aminoácidos se pueden deducir propiedades fisicoquímicas como hidrofobicidad, hidrofilicidad, tamaño, forma, carga neta y distribución de la carga, actividad superficial y viscosidad, que a su vez determinan las propiedades funcionales, como espumado, gelificación, formación de películas o estructuras vítreas, capacidad para ligar agua o aceite, emulsificación, etcétera. Sin embargo, los modelos de predicción de propiedades funcionales a partir de la información sobre sus aminoácidos son todavía limitados.La consideración de otros parámetros, como la relación hidrofobicidad/hidrofilicidad, estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, flexibilidad/rigidez molecular y capacidad para interactuar/reaccionar con otros compuestos resultan cruciales para el mejor modelamiento así como para el desarrollo de nuevas aplicaciones. Empíricamente las propiedades funcionales de las proteínas son una manifestación de dos aspectos moleculares de las proteínas: a) las propiedades hidrodinámicas, y b) propiedades de la proteína relacionadas con su superficie. Las propiedades funcionales como la viscosidad, gelación y texturización se relacionan con las primeras, que dependen del tamaño, forma y flexibilidad molecular. Las propiedades funcionales, como la humectabilidad, dispersabilidad, solubilidad, espumado, emulsificación y unión a sabores se relacionan con las propiedades de superficie de la proteína. Aunque existen diversos métodos de Cheftel considera tres grandes grupos. 

 

Propiedades de hidratación. Dependen de las interacciones proteína–agua y son: absorción de agua, capacidad de mojado (humectación), capacidad de hinchamiento, capacidad de retención de agua, adhesividad, dispersabilidad, solubilidad y la viscosidad como propiedad hidrodinámica. Propiedades relacionadas con interacciones proteína-proteína. Se trata de las propiedades de precipitación, gelación, formación de estructuras como pueden ser la formación de masa, de fibras, de películas, la adhesión y la cohesión. Propiedades de superficie. Dependen en forma importante de la composición superficial de la proteína, puesto que de acuerdo a la misma dependerá la capacidad de ligar grasas y sabores. La emulsificación y el espumado son dos propiedades relacionadas más directamente con los fenómenos de superficie. En realidad, estos grupos de propiedades están interrelacionados; por ejemplo, la gelación involucra no solamente interacciones proteína-proteína sino también proteína-agua, en tanto la viscosidad y la solubilidad dependen de las relaciones entre proteína-agua y proteína-proteína. (Propiedades funcionales, 2006)

FUNDAMENTOS: CAPACIDAD DE EMULSIÓN : En las emulsiones alimentarias del tipo agua en caite, las proteínas son importantes debido a su tendencia de localizarse en la interfase, disminuyendo su tensión superficial. Ciertas proteínas no sedimentan debido a que son fijadas en los glóbulos grasos de emulsiones inestables. Estas

propiedades dependen de la naturaleza de los residuos de aminoácidos que interaccionan, del ambiente y de la coagulación espacial en la superficie. La capacidad del emulsionante determina la cantidad máxima de aceite que puede ser emulsionada en un volumen de agua que contiene la proteína a probar. La estabilidad indica la duracion de la emulsión, sin que exista separación de fases, en general la capacidad emulsionante varía en forma considerable con el orígen de la proteína; adquiere un valor máximo para cierta concentración óptima de proteína. La capacidad emulsionante es propia de la yema y conferida por su estructura, ya que es una emulsión del tipo aceite-agua. Es una dispersión de gotas de aceite en una fase continua acuosa. La yema confiere gran estabilidad a las emulsiones debido a su viscosidad y a la presencia de agentes tenso-activos como lecitina (emulsión de aceite en agua) colesterol (emulsión de agua en aceite), proteínas y lipoproteínas los cuales actuan formando una película alrededor de los glóbulos de grasa previniendo su coalición. (Olivares, s.f.) CAPACIDAD ESPUMANTE Y ESTABILIDAD DE LA ESPUMA. :El poder espumante varía con el origen de la proteína, con su composición, las condiciones del medio o el tratamiento eventual sufrido por la proteína, una desnaturalización mecánica superficial de la proteína ayuda a estabilizar la espuma. En el huevo es una propiedad de la clara. La espuma es una emulsión agua-aire, la formación de la espuma tras el batido se le atribuye a las globulinas y lisozima, la cuales contribuyen a la viscosidad alta, a la disminución de la tensión superficial que ayuda en las etapas iniciales de formación de espuma. Durante el batido se atrapan burbujas de aire en la albumina, formándose así la espuma. La estabilidad de la espuma se debe a la ovomucina, la cual forma una película de material insoluble. (Olivares, s.f.) CAPACIDAD DE GELIFICACIÓN: Resulta del equilibrio entre interacciones de repulsión electrostática y las de atracción de Van der Waals. En general, la gelificación permite la formación de estructuras continuas más o menos ordenadas, los geles presentan un comportamiento de sólidos con cierto grado de elasticidad, la estabilidad de los geles dependerá del tipo de enlace implicado. Si los enlaces son como las fuerzas de Van der Waals el gel es inestable y varía con la agitación mecánica. Con los puentes de hidrógeno, el gel puede transformarse reversiblemente en solución, por calentamiento. Los enlaces covalentes dan estabilidad al gel. Las atracciones proteicas intermoleculares (y la gelificación) se producen más rápidamente con concentraciones proteicas elevadas, dada la mayor probabilidad de contactos intermoleculares. (Olivares, s.f.) CAPACIDAD DE ABSORCIÓN DE AGUA Y ACEITE.:Es la cantidad de agua o aceite que un material proteico puede retener bajo la acción de una fuerza centrífuga, depende de las condiciones de centrifugación, tiempo de centrifugado y temperatura. Estandarizando la fase de centrifugación es posible reducir los efectos de las condiciones de operación.

La fijación de agua se facilita por los puentes de H que se forman entre los grupos polares no ionizados (-NH, -OH, -NH2, -COOH, etc.) y el agua dependiendo sobre todo del pH (Olivares, s.f.)}

RESULTADOS

Tabla 1.- Resultados obtenidos en la práctica MEMORÍA DE CÁLCULO

Capacidad de emulsión 𝑚𝐿 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒

Fórmula

Cap. emul =𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

Variables

mL aceite usados= 200 mL mg de muestra= 30.5 mg

Sustitución de datos

𝐶𝑎𝑝. 𝑒𝑚𝑢𝑙 = 30.5 𝑚𝑔= 6.55

200 𝑚𝐿

Estabilidad de emulsión (𝐴−𝐶)

Fórmula

%EE =

Variables

A: Volumen total= 435 mL B=Volumen total inicial de la emulsión: 435 mL C= volumen del líquido drenado = 15 mL

Sustitución de datos

%EE =

𝐵

x100

(435−15) 435

x100= 96.55%

Nota: Para todos los tiempos se realizó el mismo cálculo y se obtuvieron los siguientes resultados. Tiempo (min)

30 60

Volumen total de Líquido drenado %EE la emulsión A C (mL) (mL) 435 15 95.55 435 25 94.25

90 120 150

430 430 430

30 30 35

91.95 91.95 90.80

Estabilidad de la espuma (𝐴−𝐶)

Fórmula

%EE =

Variables

A: Volumen total= 530mL B=Volumen total inicial de la espuma: 540 mL C= volumen del líquido drenado = 60 mL

Sustitución de datos

%EE =

x100

𝐵

(530−60) 540

x100= 87.03%

Nota: Para todos los tiempos se realizó el mismo cálculo y se obtuvieron los siguientes resultados. Tiempo (min)

30 60 90 120

Volumen total de Líquido drenado %EE la espuma A C (mL) (mL) 530 60 87.03 520 60 85.18 500 70 79.62 420 70 64.81

Capacidad espumante Fórmula

Variables

Sustitución de datos

%CFE =

(𝐴−𝐵) 𝐵

x100

A: Volumen total después de la agitación= 540 mL B= Volumen total antes de la agitación= 70 mL %CFE =

(540−70) 70

x100= 671.42%

Capacidad de absorción de agua (g de muestra) Cap. Fórmula

𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 (𝐴−𝐵)

Absorción=

𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

=

𝐶

Variables

Sustitución de datos

A= Vol. Inicial de agua =5 mL B= Vol. Libre de agua = 4.7 mL C= gramos de muestra= 0.5005g 𝐶𝑎𝑝. 𝑎𝑏𝑠 =

(5−4.7)𝑚𝐿 0.5005𝑔

x100=

0.5994

mL/g Capacidad de absorción de agua (g de proteína) Cap. 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 (𝐴−𝐵) Fórmula Absorción= = 𝐶𝑥𝐷 x100 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎

Variables

Sustitución de datos

A= Vol. Inicial de agua =5 mL B= Vol. Libre de agua = 4.7 mL C= gramos de muestra= 0.5005g D= porcentaje de proteína =81.3% (5−4.7)𝑚𝐿

𝐶𝑎𝑝 𝑎𝑏𝑠 = 81.3𝑥 0.5005𝑔x100=0.7372 %

Capacidad de absorción de aceite ( g de muestra) Cap. 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 (𝐴−𝐵) Fórmula Absorción= = 𝐶 𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 Variables Sustitución de datos

A= Vol. Inicial de aceite =3 mL B= Vol. Libre de aceite = 2.2 mL C= gramos de muestra= 0.5013g (5−4.7)𝑚𝐿

𝐶𝑎𝑝 𝑎𝑏𝑠 = 81.3𝑥 0.5005𝑔x100=1.5958 mL/g

ANÁLISIS DE RESULTADOS. Capacidad de absorción de aceite (g de protéina) Cap. 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑖𝑡𝑒 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑟𝑏𝑖𝑑𝑎 (𝐴−𝐵) Fórmula Absorción= = 𝐶𝑥𝐷 x100 𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 Variables

Sustitución de datos

A= Vol. Inicial de aceite =3 mL B= Vol. Libre de aceite = 2.2 mL C= gramos de muestra= 0.5013g D= porcentaje de proteína =81.3% (3−2.2)𝑚𝐿

𝐶𝑎𝑝 𝑎𝑏𝑠 = 81.3𝑥 0.5013𝑔x100 =1.962%

Capacidad de gelificación: % Proteína 2 4

Resultado de gelificación Negativa Negativa

6 8 10

Negativa Positiva Positiva

REFERENCIAS.

Azcona, Á. (2006). Calidad nutricional de los huevos y relación con la salud . Retrieved from https://www.ucm.es/data/cont/docs/458-2013-11-26-CARBAJAL-NutrPractica-2006.pdf Instituto Nacional Avícola. (2017). El Huevo, un alimento funcional. Retrieved from http://www.ina.org.mx/?q=huevomultifuncional Olivares, J. P. (n.d.). Propiedades funcionales del huevo de avestruz y su aplicación el agunos productos alimenticios. Propiedades funcionales. (2006). In S. Badui, Química de los alimentos (pp. 187-203). Cuidad de México: Pearson.