Estudio de la fracción proteica de leche y fórmulas infantiles sometidas a altas presiones

• Autores: Francisca I. Bravo Vázquez
• Directores de la Tesis: R. López Alonso (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2012
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Isidra Recio (presid.), Mónica Rodríguez García-Risco (secret.), Dolors Parés i Oliva (voc.), Xavier Felipe Cuyás (voc.), Javier Fontecha Alonso (voc.)
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de los alimentos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: digitool-uam.greendata.es
• Resumen

  • En la actualidad, la industria alimentaria utiliza proteínas lácteas como ingredientes en productos alimentarios, por su valor nutricional y, sobre todo, por sus propiedades funcionales. Entre otros muchos productos, estas proteínas son utilizadas para la elaboración de fórmulas infantiles. Aunque el mejor alimento para el recién nacido es la leche materna, no siempre es posible la lactancia y es necesario recurrir a fórmulas infantiles que sustituyan a la leche humana. Según el Codex Alimentarius, las fórmulas infantiles deben promover el normal crecimiento y desarrollo del niño y satisfacer, por sí solas, sus requerimientos nutricionales. Sin embargo, también se persigue que, en la medida de lo posible, reproduzcan las propiedades beneficiosas que caracterizan a la leche humana, muchas de las cuales, se deben a la fracción proteica.

    Así, una ingesta adecuada de proteínas durante los primeros meses de vida, tanto en lo que respecta a su contenido como a una elevada relación entre proteínas de suero y caseínas, evita la ganancia excesivamente rápida de peso, facilita el proceso de digestión y favorece una mayor colonización del intestino por bacterias probióticas.

    En los últimos años el procesado con altas presiones hidrostáticas ha conseguido un gran desarrollo comercial, ya que permite obtener productos con características similares a los alimentos frescos, pero con una mayor vida útil. Además, las altas presiones también modifican la estructura de las proteínas, conduciendo a propiedades funcionales únicas o muy difíciles de conseguir mediante otros procesos. Estos cambios dependen de factores tales como el nivel de presión, la duración del tratamiento, la temperatura, el pH, etc. Actualmente, el efecto de la mayoría de estas variables se conoce bien, pero rara vez se ha estudiado la influencia de parámetros como el tipo de equipo de alta presión, la velocidad de despresurización o el empleo de presiones muy elevadas, superiores a 600 MPa.

    Esta tesis doctoral profundiza en la desnaturalización de las proteínas lácteas y en los cambios en la distribución de proteínas que origina el tratamiento con altas presiones hidrostáticas. El objetivo era explorar el potencial de las altas presiones para mantener la calidad nutritiva de las proteínas de la leche y obtener fracciones lácteas de diferente composición y concentración de proteínas, con aplicabilidad en la elaboración de nuevas formulas infantiles.

    Para desarrollar este estudio se obtuvieron diferentes fracciones lácteas a partir de leche sometida a presiones comprendidas entre 250 y 900 MPa, en equipos a escalas piloto e industrial, con diferentes tiempos de presurización y despresurización, y se estudió su composición proteica mediante Kjeldahl, electroforesis capilar, SDS-PAGE y ELISA, principalmente. Los resultados obtenidos han puesto de manifiesto que la distribución de caseínas y seroproteínas en las fracciones estudiadas depende del equipo utilizado, el nivel de presión y el tiempo de mantenimiento y/o liberación de la presión aplicada.

    Se ha comprobado que la aplicación de tratamientos con alta presión en distintos equipos y a diferentes escalas, industrial y piloto, da lugar a diferentes distribuciones proteicas, sobre todo en lo que se refiere a la desintegración micelar, puesto que los diferentes equipos proporcionan similares grados de desnaturalización de las proteínas de suero, a niveles de presión equivalentes. Además, la velocidad de despresurización juega un papel fundamental en la distribución de proteínas entre las fases soluble y coloidal de la leche presurizada, ya que el contenido en caseína soluble aumenta significativamente durante la fase de despresurización respecto a la fase de mantenimiento de la presión. Por su parte, la desnaturalización de la ß-lactoglobulina tiene lugar fundamentalmente durante la fase de mantenimiento de la presión, produciéndose muy poca desnaturalización durante la fase de despresurización En comparación con los tratamientos térmicos comúnmente empleados en la industria, los tratamientos con alta presión no producen isomerización de la lactosa, ni avance de la reacción de Maillard y conducen a una menor desnaturalización de las proteínas mayoritarias y minoritarias del suero, por lo que podrían permitir la estabilización de las fórmulas infantiles sin perjudicar su calidad nutritiva. También es posible seleccionar las condiciones del tratamiento con alta presión que permitan producir fracciones proteicas con una concentración de proteína entre el 1.05 y el 1.29 % y una relación de caseínas a proteínas de suero de, aproximadamente, 1.4-1.6, similar a la de la leche humana, aunque contendrían una apreciable proporción de ß-Lg desnaturalizada soluble.