USO DE HIDROLIZADOS ENZIMÁTICOS DE PROTEÍNAS EN ALIMENTACIÓN Dra. Emilia María Guadix Escobar   Departamento de Ingeniería...
PROCESOS ENZIMÁTICOS  Fuente: TIBTECH 2000 (Vol 18)
PROTEASAS aspartatoproteasas  -COOH  (pepsina, quimosina) metaloproteasas  Zn  cisteínoproteasas  -SH  (papaína, bromelaín...
REACCIÓN DE HIDRÓLISIS 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH +NH3-P-COOH +NH3-P-COO- NH2-P-COO- c...
HIDRÓLISIS DE PROTEÍNAS EFECTO SOBRE LAS  PROPIEDADES TECNOLÓGICAS EFECTO SOBRE LAS  PROPIEDADES NUTRICIONALES <ul><ul><li...
SOLUBILIDAD Sistema proteína de soja – Alcalasa   J. Adler-Nissen et al. 1986 Sistema caseina – protease V-8   J. Adler-Ni...
ADSORCIÓN DE HUMEDAD Sistema proteína de soja–Alcalasa+Flavourzyme. T=22ºC  W.D. Chiang et al. 1999 Sistema proteínas del ...
Actividad emulsificante Poder espumante Sistema proteína de soja. pH=7  J. Adler-Nissen et al. 1986 Sistema proteínas séri...
Sistema proteína de carne  P. Rasmussen et al. 1990 Sistema proteínas séricas–proteasa bacteriana  P. Budtz 1992 Condicion...
M.I. Mahmoud et al. 1992 Propiedades nutricionales grado de hidrólisis alimentos predigeridos favorece la absorción intest...
Productos comerciales propiedades tecnológicas propiedades nutricionales salsas, helados, repostería proteina soluble nutr...
<ul><li>Opioides </li></ul><ul><li>Antioxidantes </li></ul><ul><li>Antihipertensivos </li></ul><ul><li>Inmunomoduladores <...
Péptidos bioactivos R. Hartmann & H. Meisel Current Opinion in Biotechnology 2007, 18:163–169
H. Meisel.  Int. Dairy J. 1998 8: 363-373 Péptidos bioactivos
Péptidos Antihipertensivos
Péptidos Antihipertensivos L. Vercruysse, J. Van Camp,  G.  Smagghe J. Agric. Food Chem.2005,  53  No. 21
Péptidos Antihipertensivos L. Vercruysse, J. Van Camp,  G.  Smagghe J. Agric. Food Chem.2005,  53  No. 21
Péptidos Antihipertensivos J. Agric. Food Chem.2005,  53  No. 21 L. Vercruysse, J. Van Camp,  G.  Smagghe
PEPTIDOS BIOACTIVOS R. Hartmann & H. Meisel Current Opinion in Biotechnology 2007, 18:163–169 Food-derived peptides with b...
Productos comerciales propiedades antihipertensivas
Productos comerciales propiedades  anti-stress
<ul><li>Demanda del producto </li></ul><ul><li>Sustratos adecuados </li></ul><ul><li>Enzimas específicas </li></ul><ul><li...
SUSTRATOS BV :  valor biológico , proporción de proteína absorbida para mantenimiento y/o crecimiento D :  digestibilidad ...
Proteasas comerciales origen fuente pH T º C enzima
PROCESO concentraciónpurificación reactor discontinuo reactor enzimas inmovilizadas reactor de membrana mezclador evaporad...
<ul><li>Control de la hidrólisis </li></ul><ul><li>Cinética de la reacción </li></ul><ul><li>Configuración del reactor </l...
CONTROL DE LA HIDRÓLISIS   Grado de hidrólisis Métodos    Determinación de nitrógeno soluble método Kjeldahl  reacción de...
GRADO DE HIDRÓLISIS Y  CONSUMO  DE BASE
GRADO DE HIDRÓLISIS Y DESCENSO CRIOSCÓPICO Ley límite de Debye-Hückel molalidad de la base molalidad de los péptidos
CINÉTICA DE LA HIDRÓLISIS Sistema WPC – Protex 6L  s 0 =50 g/L  T= 50 ºC  pH=  8.5   Sistema WPC – Protex 6L  e 0 =0.5 g/L...
CINÉTICA DE LA HIDRÓLISIS modelo cinético nº parámetros 3 4 5 4 2
<ul><ul><li>Simplicidad de diseño y operación </li></ul></ul><ul><ul><li>Equipamiento de control no costoso </li></ul></ul...
REACTOR DE MEMBRANA Filtrado M Alimentación Retenido FI FI P f C P f I P s I P s C P e I P e C pHI pHC REACTOR MEMBRANA BO...
actividad enzimática módulo de fibra hueca membrana plana orgánica
Capacidad comparada REACTOR CONTINUO DE MEMBRANA
USO DE HIDROLIZADOS ENZIMÁTICOS DE PROTEÍNAS EN ALIMENTACIÓN Dra. Emilia María Guadix Escobar   Departamento de Ingeniería...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Uso de hidrolizados enzimáticos de proteínas en alimentación

5,506 views

Published on

Conferencia impartida por Emilia María Guadix Escobar en el marco de los Viernes Científicos, actividad que organiza la Facultad de Ciencias Experimentales de la Universidad de Almería (España)

Published in: Education
0 Comments
4 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
5,506
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
378
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
4
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Uso de hidrolizados enzimáticos de proteínas en alimentación

  1. 1. USO DE HIDROLIZADOS ENZIMÁTICOS DE PROTEÍNAS EN ALIMENTACIÓN Dra. Emilia María Guadix Escobar Departamento de Ingeniería Química Universidad de Granada
  2. 2. PROCESOS ENZIMÁTICOS Fuente: TIBTECH 2000 (Vol 18)
  3. 3. PROTEASAS aspartatoproteasas -COOH (pepsina, quimosina) metaloproteasas Zn cisteínoproteasas -SH (papaína, bromelaína) serinoproteasas -OH ( tripsina, quimotripsina, subtilisina ) más utilizadas en I.A. Subtilisina Tripsina Quimotripsina origen animal vegetal bacteriana fúngica acción catalítica endopeptidasas exopeptidasas carboxipeptidasas aminopeptidasas dipeptidasas
  4. 4. REACCIÓN DE HIDRÓLISIS 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 pH +NH3-P-COOH +NH3-P-COO- NH2-P-COO- cambios en pH cambios en osmolaridad
  5. 5. HIDRÓLISIS DE PROTEÍNAS EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES TECNOLÓGICAS EFECTO SOBRE LAS PROPIEDADES NUTRICIONALES <ul><ul><li>Solubilidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Adsorción de humedad </li></ul></ul><ul><ul><li>Actividad emulsificante </li></ul></ul><ul><ul><li>Poder espumante </li></ul></ul><ul><ul><li>Viscosidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Gelación </li></ul></ul><ul><ul><li>Digestibilidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Absorción intestinal </li></ul></ul><ul><ul><li>Palatabilidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Alergenicidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Bioactividad </li></ul></ul>
  6. 6. SOLUBILIDAD Sistema proteína de soja – Alcalasa J. Adler-Nissen et al. 1986 Sistema caseina – protease V-8 J. Adler-Nissen et al. 1986 J. Adler-Nissen et al. 1986 grado de hidrólisis proteína-enzima pH
  7. 7. ADSORCIÓN DE HUMEDAD Sistema proteína de soja–Alcalasa+Flavourzyme. T=22ºC W.D. Chiang et al. 1999 Sistema proteínas del lactosuero – Protex 6 L . T=20ºC P. González-Tello et al. 2000 mejora en textura
  8. 8. Actividad emulsificante Poder espumante Sistema proteína de soja. pH=7 J. Adler-Nissen et al. 1986 Sistema proteínas séricas A. Perea et al. 1993
  9. 9. Sistema proteína de carne P. Rasmussen et al. 1990 Sistema proteínas séricas–proteasa bacteriana P. Budtz 1992 Condiciones experimentales de reacciones plasteínicas Viscosidad T. Flytkjaer-Hansen et al. 1993
  10. 10. M.I. Mahmoud et al. 1992 Propiedades nutricionales grado de hidrólisis alimentos predigeridos favorece la absorción intestinal mejora la digestibilidad sabor amargo disminución de la antigenicidad
  11. 11. Productos comerciales propiedades tecnológicas propiedades nutricionales salsas, helados, repostería proteina soluble nutrición infantil y clínica
  12. 12. <ul><li>Opioides </li></ul><ul><li>Antioxidantes </li></ul><ul><li>Antihipertensivos </li></ul><ul><li>Inmunomoduladores </li></ul>PEPTIDOS BIOACTIVOS <ul><li>Prebióticos </li></ul><ul><li>Antimicrobianos </li></ul><ul><li>Hipocolestorolémicos </li></ul><ul><li>Transportadores </li></ul>
  13. 13. Péptidos bioactivos R. Hartmann & H. Meisel Current Opinion in Biotechnology 2007, 18:163–169
  14. 14. H. Meisel. Int. Dairy J. 1998 8: 363-373 Péptidos bioactivos
  15. 15. Péptidos Antihipertensivos
  16. 16. Péptidos Antihipertensivos L. Vercruysse, J. Van Camp, G. Smagghe J. Agric. Food Chem.2005, 53 No. 21
  17. 17. Péptidos Antihipertensivos L. Vercruysse, J. Van Camp, G. Smagghe J. Agric. Food Chem.2005, 53 No. 21
  18. 18. Péptidos Antihipertensivos J. Agric. Food Chem.2005, 53 No. 21 L. Vercruysse, J. Van Camp, G. Smagghe
  19. 19. PEPTIDOS BIOACTIVOS R. Hartmann & H. Meisel Current Opinion in Biotechnology 2007, 18:163–169 Food-derived peptides with biological activity: from research to food applications
  20. 20. Productos comerciales propiedades antihipertensivas
  21. 21. Productos comerciales propiedades anti-stress
  22. 22. <ul><li>Demanda del producto </li></ul><ul><li>Sustratos adecuados </li></ul><ul><li>Enzimas específicas </li></ul><ul><li>Alta rentabilidad </li></ul><ul><li>Tecnología existente </li></ul>
  23. 23. SUSTRATOS BV : valor biológico , proporción de proteína absorbida para mantenimiento y/o crecimiento D : digestibilidad , porcentaje de proteína retenida NPU : utilización neta de proteína , proporción de proteína ingerida que es retenida PER : eficiencia proteica , relación entre ganancia en peso corporal y peso de proteína consumida   BV D NPU PER Leche 84.5 96.9 81.6 3.09 Caseína 79.7 96.3 72.1 2.86 Lactoalbúmina 82.0 97.0 79.5 3.43 Proteína de soja     61.0   Gluten de trigo     35.0  
  24. 24. Proteasas comerciales origen fuente pH T º C enzima
  25. 25. PROCESO concentraciónpurificación reactor discontinuo reactor enzimas inmovilizadas reactor de membrana mezclador evaporador equipo de filtración Secadero por atomización hidrólisis secado envasado
  26. 26. <ul><li>Control de la hidrólisis </li></ul><ul><li>Cinética de la reacción </li></ul><ul><li>Configuración del reactor </li></ul>
  27. 27. CONTROL DE LA HIDRÓLISIS Grado de hidrólisis Métodos  Determinación de nitrógeno soluble método Kjeldahl reacción de Biuret  Determinación de los grupos  -amino libres ninhidrina TNBS OPA  Valoración del protón método del pH-stato  Medida del descenso del punto de congelación
  28. 28. GRADO DE HIDRÓLISIS Y CONSUMO DE BASE
  29. 29. GRADO DE HIDRÓLISIS Y DESCENSO CRIOSCÓPICO Ley límite de Debye-Hückel molalidad de la base molalidad de los péptidos
  30. 30. CINÉTICA DE LA HIDRÓLISIS Sistema WPC – Protex 6L s 0 =50 g/L T= 50 ºC pH= 8.5 Sistema WPC – Protex 6L e 0 =0.5 g/L T= 50 ºC pH= 8.5
  31. 31. CINÉTICA DE LA HIDRÓLISIS modelo cinético nº parámetros 3 4 5 4 2
  32. 32. <ul><ul><li>Simplicidad de diseño y operación </li></ul></ul><ul><ul><li>Equipamiento de control no costoso </li></ul></ul><ul><ul><li>Flexibilidad de la operación </li></ul></ul><ul><ul><li>Altas concentraciones de sustrato </li></ul></ul><ul><ul><li>Coste de enzima, energético y de mano de obra elevados </li></ul></ul><ul><ul><li>Gran superficie de implantación </li></ul></ul><ul><ul><li>Proceso lento </li></ul></ul><ul><ul><li>Control de calidad difícil </li></ul></ul>PRODUCCIÓN DE HIDROLIZADOS <ul><ul><li>Operación continua </li></ul></ul><ul><ul><li>Reutilización de enzima </li></ul></ul><ul><ul><li>Mejora del control del proceso </li></ul></ul><ul><ul><li>Consistencia de las propiedades funcionales </li></ul></ul><ul><ul><li>Alto coste de inmovilización de enzima. </li></ul></ul><ul><ul><li>Pérdida de actividad enzimática </li></ul></ul><ul><ul><li>Uso de enzimas solubles </li></ul></ul><ul><ul><li>Control del producto </li></ul></ul><ul><ul><li>Alta conversión </li></ul></ul><ul><ul><li>Flexibilidad operacional </li></ul></ul><ul><ul><li>Alta capacidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Fuga de enzima a través de la membrana </li></ul></ul><ul><ul><li>Efectos de cizalladura </li></ul></ul><ul><ul><li>Concentración por polarización </li></ul></ul><ul><ul><li>Colmatación de la membrana </li></ul></ul>REACTORES DISCONTINUOS REACTORES DE ENZIMAS INMOVILIZADAS REACTORES DE MEMBRANA
  33. 33. REACTOR DE MEMBRANA Filtrado M Alimentación Retenido FI FI P f C P f I P s I P s C P e I P e C pHI pHC REACTOR MEMBRANA BOMBA TC
  34. 34. actividad enzimática módulo de fibra hueca membrana plana orgánica
  35. 35. Capacidad comparada REACTOR CONTINUO DE MEMBRANA
  36. 36. USO DE HIDROLIZADOS ENZIMÁTICOS DE PROTEÍNAS EN ALIMENTACIÓN Dra. Emilia María Guadix Escobar Departamento de Ingeniería Química Universidad de Granada

×