Obtención, caracterización y evaluación de las propiedades interfaciales y emulsionantes de proteínas de sueros de soja y de tofu para la formulación de emulsiones alimentarias ácidas, estables en condiciones de estrés tecnológico

Abstract

El suero de soja es un subproducto proveniente de la obtención de aislado proteicos y el suero de tofu tiene origen en las operaciones de prensado o filtrado en la elaboración del tofu. Ambos subproductos poseen una cantidad sustancial de nutrientes y compuestos bioactivos como proteínas, azúcares simples, oligosacáridos, minerales e isoflavonas. Sin embargo, son eliminados como efluentes líquidos causando contaminación en los cursos de agua superficiales y subterráneos, cuando no son tratados previamente a su descarte. Por lo tanto, en base a lo descripto previamente, la recuperación y utilización de los sueros de soja y tofu o de algunos de sus componentes por diferentes estrategias es una alternativa prometedora para mitigar el impacto ambiental que genera la disposición final de estos líquidos residuales. Además, por el alto contenido de compuestos de interés y su bajo costo, se pueden emplear como materias primas para la preparación de ingredientes con potencial aplicación en la industria alimentaria. En el presente trabajo propone la obtención de emulsiones aceite en agua (O/W) preparadas con concentrados de suero de soja (CSS) y de tofu (CST) en el rango de pH de interés alimenticio con alta estabilidad frente a tratamientos de estrés tecnológico como la congelación y la agitación mecánica. En el capítulo I se detalló la obtención de los concentrados de suero de tofu y se realizó la caracterización fisicoquímica del ST de partida, de los CST concentrados a diferentes temperaturas y los obtenidos a partir del ST con un proceso de neutralización previo a la etapa de concentración. Además, se evaluó las propiedades superficiales y espumantes. El incremento de temperatura, independientemente del pH inicial del suero (5,6 o 7,0), promovió el enriquecimiento de los concentrados en proteína bruta, cenizas y calcio, la glicosilación incipiente de proteínas y de péptidos, la pérdida de solubilidad de las proteínas y al mismo tiempo, un incremento concomitante en la solubilidad del polisacárido. Además, se observó que las espumas formadas con el concentrado obtenido a mayor temperatura y sin neutralizar (80°C, CST80), fueron las más estables debido a la mayor presencia de partículas de proteínas agregadas que ingresan en la interfase aire/agua y la formación de una película interfacial con mayor viscoelasticidad. En el capítulo II se evaluaron las propiedades emulsificantes en medio ácido de los concentrados del suero de tofu y la estabilidad de las emulsiones frente a tratamientos tecnológicos como la agitación mecánica y la congelación-descongelación. La mejor capacidad emulsificante de todos los concentrados se observó a pH 3,0, resultado que podría estar vinculado a la presencia de agregados de mayor tamaño que se adsorben en a interfase aceite/agua, disminuyendo la floculación por puenteo y re-coalescencia. Además, la estabilidad de las emulsiones frente a la congelación-descongelación y a la agitación mecánica fue altamente dependiente de las características de las emulsiones iniciales. Siendo relevante el tamaño de partícula inicial, el grado de floculación, la presencia de polisacáridos solubles en la fase acuosa no congelada y la mayor concentración de proteína interfacial que contribuye a la mayor viscoelasticidad de las membranas interfaciales. En el capítulo III se detalló el proceso de obtención del SS y del concentrado de suero de soja (CSS). Se caracterizó el CSS en forma comparativa con el concentrado de suero de tofu obtenido a la misma temperatura (CST80). Se evaluó la composición química, las propiedades estructurales, el comportamiento superficial en la interfase aire/agua y las propiedades espumantes; en segundo lugar, se estudió el comportamiento interfacial en la interfase aceite/agua, las propiedades emulsificantes y la estabilidad de las emulsiones O/W frente a tratamientos tecnológicos. Finalmente, en la parte final del capítulo se estudió la formación de complejos entre el CSS y el polisacárido soluble de soja (SSPS), el empleo en la formulación de emulsiones O/W en medio ácido (pH 3,0) y la estabilidad de las mismas frente a tratamientos de estrés tecnológico. El CSS está compuesto principalmente por proteínas polisacáridos y sales, siendo pobre en calcio debido a la composición del suero de soja de partida. El CSS exhibió valores bajos de overrun en todo el rango de pH evaluado y una baja estabilidad de las espumas, en relación a los resultados obtenidos con CST80. La capacidad emulsificante para el CSS fue mayor a pH 3,0, relacionándose a lo factores mencionados con las emulsiones obtenidas con lo CST, no obstante, el concentrado de suero de soja, no posee la capacidad de formar emulsiones finas y los sistemas fueron muy inestables frente a los procesos de congelación-descongelación y agitación mecánica. Por lo tanto, la preparación de emulsiones con CSS y SSPS en condiciones asociativas de complejación empleando diferentes estrategias, fue una alternativa eficaz para mejorar la capacidad emulsificante del CSS incrementar la estabilidad de las emulsiones CSS/SSPS frente al almacenamiento estacionario, la congelación-descongelación y la agitación mecánica.