UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIAESCUELA DE NUTRICIÓN Y DIETÉTICA

QUÍMICA DE ALIMENTOS

PREINFORME

LABORATORIO DE PROTEINAS

CAROLINA CARTAGENAMILENA HOYOS

PRUEBAS REALIZADAS: ACCION DE AGENTES QUIMICOS (pH) EN HUEVO Y EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LAS PROTEINAS: HUEVO

METODOLOGIA

ACCIÓN DEL PH Y LA TEMPERATURA EN EL HUEVO

5 claras de huevo

Medir pH

Agitar por 7 minutos

5 claras de huevo

Adicionar zumo de limón (pH de

4.2)

Agitar por 7 minutos

4 huevos en agua en ebullición

Retirar cada unidad a los 3, 6,10 y 20

minutos

Quitar cáscara y partir a la mitad

PRUEBA 1 PRUEBA 2

RESULTADOS

1. Agentes químicos en el huevo

Alimento pH Volumen* Tamaño de la burbuja de aire

Estabilidad de la espuma

Clara libre**

Clara de huevo 9 650 ml Grandes Estable 100 mlClara de huevo con zumo de limón

4.5 900 ml Pequeñas Mas estable que la anterior

200

*El volumen se mide tomando el nivel máximo de espuma cuando se deposita en el recipiente y posteriormente se mide la cantidad de ml que disminuye con el tiempo.

**Alta, media o poca cantidad de clara libre.

2. Efecto de la temperatura en el huevo

Tiempo de ebullición min

Dificultad para retirar la cascara

Apariencia

3 minutos Es demasiado difícil La clara y la yema no tenían coagulación completa, poseían consistencia viscosa y el color de yema era muy fuerte y su estado era liquido

6 minutos Un poco mas fácil La clara presentaba un poco mas de coagulación y la yema presentaba un estado semi solido

10 minutos Se retira más rápido Tanto la clara como la yema solidificaron completamente. La yema presento un color amarillo fuerte.

20 minutos Mucho mas manejable que los casos anteriores

Consistencia solida como la anterior, la yema presento un anillo gris de compuestos sulfurados debido al tiempo de exposición al calor y su color era mas claro que el anterior

DISCUSION

El huevo es considerado un alimento de un gran valor debido a la notable fuente de nutrientes presentes en el, clasificado en el grupo de las proteínas. “pertenece a los alimentos más ricos en proteína pero no solo posee estas, este alimento también contiene vitaminas, minerales, ácidos grasos saturados e insaturados, luteína y colina”. [1]

El huevo es consumido por personas de todas las edades por su valor nutricional, economía y facilidad en la preparación. Además por sus beneficios que le aporta a la salud como por ejemplo en la visual, ayudando a que ésta sea mejor y reduciendo enfermedades relacionadas, gracias a la actuación de compuestos que por naturaleza están en el organismo, esenciales para el funcionamiento en este caso de la vista. “El huevo además contiene dos carotenoides que son la luteína y la zeaxantina, estos intervienen en la salud visual reduciendo el riesgo de cataratas y degeneración macular relacionada con la edad”. [2]

Está compuesto por tres partes: cascara que actúa como barrera protectora de agentes físicos como golpes; químicos y biológicos, también como medio de almacenamiento del alimento, ésta representa del 8-11% del peso total del huevo; seguida esta la clara de una consistencia viscosa, incolora e inodora que contiene en su mayor proporción agua y algunas de las tantas proteínas del huevo como la ovomucina, ovoalbúmina y conalbúmina entre otras. “La clara se encuentra formada por fibras de ovomucina las cuales contribuyen a la viscosidad de la clara, por otra parte forma el complejo lisozima este complejo es responsable de la estructura gelificada especifica de la capa de albumen. La ovoalbúmina es la proteína más abundante y representa más de la mitad del contenido proteico, se desnaturaliza fácilmente por agitación o batido y forma espuma también posee buenas propiedades gelificantes las cuales pueden ayudar a la estabilización térmica de la espuma, conalbúmina es una proteína no fosforilada es sensible a la desnaturalización térmica entre 57 y 650, ovomucicoide es una glucoproteína rica en glucosamina y contiene nueve puentes disulfúros que es resistente a la coagulación por calor, lisozima proteína que se inactiva por acción del calor en función del pH y de la temperatura, ovoglobulinas G2 y G3

son buenas formadoras de espuma, entre otras podemos encontrar ovoinhibidor, avidina y cistanina”. [3]

Es por lo anterior que el huevo es comparado refiriéndonos a proteínas con la carne y el pescado, esta porción representa un 56-61% del peso total y finalmente se encuentra la yema de consistencia liquida- cremosa, posee un olor y color amarillo fuerte característico, en ésta aparte de proteínas también se encuentran grasas y representa del 28-36% de su masa total. “La yema es la porción amarilla del huevo, se compone de un 50% de agua, un 30% de grasa y emulsionantes y pigmentos relacionados con las grasas, y un 20% de proteína, sus materiales grasos son lo que aportan gran parte del color y el sabor. El calor solidifica la yema coagulando sus proteínas, esta contiene menos agua que la clara, tanto su grasa como la mayor parte de las proteínas se encuentran contenidas en diminutas esferas, cuando el calor hace que las proteínas de la yema se peguen unas con otras la red que es formada produce que la yema se espese y después forme una masa desmenuzable de esferas solidificadas, entre más intenso sea el calor más seca se pondrá la yema”. [4]

Debido a factores externos, las proteínas están expuestas a sufrir desnaturalización, es decir, un cambio reversible o irreversible en su estructura ordenada original o nativa, va bajando de nivel estructural, esto es producido por el aumento de la entropía de las moléculas de la proteína. “Este cambio conformacional trae como consecuencia pérdidas en estructura secundaria, terciaria o cuaternaria, pero no cambios en la estructura primaria, es decir, que la desnaturalización no

implica una hidrólisis del enlace peptídico. Se afectan las interacciones no-covalentes, responsables de la estabilización de la estructura”. [5]Estos cambios o transformaciones pueden estar dados por someter la proteína a temperaturas y pH extremos o por efectos químicos, adición de sales, agitación entre otros. Es muchos casos esta desnaturalización es deseada, para aumentar la digestibilidad o apariencia de algunas proteínas, por ejemplo aumentar el espumado.

En la mayoría de los procesos estos cambios son reversibles, es decir, que si se logra eliminar el agente desnaturalizador la proteína puede regresar a su estructura original, caso contrario pasa con los alimentos cocidos que sufren una desnaturalización irreversible. El espumado de la clara de huevo es reversible.

Uno de los factores de desnaturalización es el cambio en el pH del ambiente natural o fisiológico de las proteínas, esto causa grandes modificaciones en su estructura. “…cambios en la ionización de las cadenas laterales cargadas porque se afecta el número de los puentes salinos que estabilizan la estructura nativa que impiden la formación de una interacción electrostática”. [6]

En el laboratorio se realizo una prueba que consistía en identificar la acción del pH en el huevo y se pudo observar que hubo una diferencia entre la muestra natural y aquella a la que se le adiciono zumo de limón para bajar su pH. El pH inicial de las dos muestras de clara fue de 9 y este no cambió durante la mezcla en la muestra sin limón, su volumen fue de 650 ml y formó una espuma estable con burbujas grandes; por el contrario en la otra muestra la intención era descender su pH hasta aproximadamente 4 y para ello se necesitaron 6 cucharadas medidoras (TSP) de zumo de limón, al batir se aumento su volumen y clara libre con respecto al anterior debido a que ya no era solo clara sino que también había una concentración de zumo. En este último punto lo que se hizo realmente fue llevar la proteína a su punto isoeléctrico, es decir, conseguir que su carga neta fuera igual a cero. “Las moléculas complejas, tales como las proteínas, se combinan con los iones hidrógeno y con otros iones presentes en la disolución, dando lugar a la carga neta de la molécula. A la concentración de iones hidrógeno, o al pH, para el cual la concentración del ion híbrido de una proteína es máxima y el movimiento neto de las moléculas de soluto en un campo eléctrico es prácticamente nulo, se le denomina punto isoeléctrico”. [7]. La proteína se precipita quedando más compacta y menos soluble debido en este caso a la acción del limón, también se noto que sus burbujas eran más pequeñas haciendo una especie de red que atrapa el aire para volver la espuma más estable.

“La espuma se forma cuando las proteínas desnaturalizadas crean películas que captan aire en su parte hidrofóbica formando burbujas”. [8]

Es decir que la espuma es un conjunto de burbujas de aire aglutinadas que se forman proporcionalmente a la intensidad y fuerza de batido. “las burbujas de aire coagulan las proteínas de la clara de huevo, de modo que al batir las claras se atrapan burbujas de aire en el fluido estas tiran de las proteínas del huevo hacia su superficie y hacen que se unan y formen una red sólida,

dicha red sostiene las burbujas en una espuma estable, cuanto más se bate con mayor fuerza se unen las proteínas”.[9]

En el comportamiento de la clara de huevo si se presentaron diferencias, puesto que en la que se le adiciono el limón se formó mucho más espuma y con una consistencia más estable en comparación con la que no se le adiciono el zumo de limón. Por otra parte relacionando dichas diferencias producidas por el efecto de acidez sobre la proteína de la clara de huevo encontramos que las proteínas como la ovomucina y biotina son agentes espumantes presentes en la clara de huevo y se desnaturalizan con descenso del pH volviéndose menos rígidas y manejables por la acción del batido. La proteína como tal se desnaturaliza por agentes químicos, en este caso el pH, es precipitada y sigue conservando sus propiedades organolépticas. Como se ha mencionado anteriormente, el huevo tiene una propiedad espumante formada principalmente por la clara en donde actúan proteínas como las globulinas, lizosima, ovomucina y ovoalbúmina, por cambios en el pH, homogenización y dilución. Esta propiedad se puede enriquecer con la adición de azucares que hace que la espuma sea mucho mas estable y es muy utilizado en pastelería igualmente presenta buenas propiedades gelificantes y espumantes, siendo utilizada en la preparación de productos horneados de panificación y repostería, también como ayudante en la incorporación de aire en los mismos, la espuma formada es estable. Las propiedades del gel se deben a la elevada proporción de aminoácidos hidrofílicos presentes en la ovoalbúmina”. [10]

Cambiando de perspectiva es una desnaturalización reversible la que puede regresar a su estado anterior, porque con el tiempo se renaturaliza empezando a formarse nuevamente la clara en el caso del huevo.

Otro factor de desnaturalización de proteínas es el calor que tiende a solidificar tanto la clara como la yema dependiendo de su intensidad y duración.

“El calor hace que las proteínas de la clara se peguen más y con mayor fuerza unas a otras lo cual provoca que formen una malla por todo el fluido, este proceso transforma la clara liquida en un sólido húmedo y opaco, entre más intenso sea el calor más se aglutinan las proteínas y también más dura y gomosa será la clara”. [11]

La aplicación del calor es uno de los agentes desnaturalizantes más utilizados en alimentos puesto que con este se consigue que la proteína sea fácilmente absorbida en el tracto gastrointestinal; la biotina es una vitamina hidrosoluble presente en el huevo, se le conoce como vitamina H y es esencial para síntesis y degradación de grasas y aminoácidos. “La biotina actúa como coenzima de varias enzimas implicadas en el metabolismo de los aminoácidos y en la síntesis de la glucosa y los ácidos grasos”.[12] Cuando el huevo esta crudo hay una enzima que inhibe la absorción de biotina, dando lugar a varios síntomas no deseables en el organismo. Una proteína que se encuentra en la clara de huevo cruda se liga a la biotina e impide que el organismo la absorba. [12]

En el laboratorio se realizó una prueba para determinar el efecto de la temperatura en las proteínas del huevo, lo primero que se observo fue como la cascara cuando estaba en ebullición se

llenó de pequeñas burbujas de aire debido a que éste sale desde su interior, luego dependiendo del tiempo de cocción las unidades se solidificaron, puesto que hubo una desnaturalización y los aminoácidos en una estructura más simple forma una especie de red. Analizando los resultados se puede concluir que el calor hace que las proteínas se agreguen para formar un sólido. El nivel de calor debe ser muy preciso para obtener la consistencia que se desea, que no quede semi-crudo y no se pueda digerir todos sus componentes esto ocurre cuando la desnaturalización no es efectiva, pero tampoco que su cocción sea demasiado alta porque entonces se formaran compuestos sulfurados, perjudiciales para la salud; “compuestos sulfurados con estructura de tioglucosidos que actúan como bociógenos ya que por hidrolisis dan lugar a compuestos que impiden la fijación del yodo a la glándula tiroides”. [13], se evidencian por el anillo de color gris alrededor de la yema, ésta también cambia su color a un amarillo opaco esto ocurre cuando se hace una desnaturalización extrema por el exceso de calor. Por otra parte de acuerdo a lo observado y analizado en el laboratorio el tiempo óptimo de cocción del huevo desde la parte nutricional sería el más adecuado el que oscila en los 10 minutos ya que en este punto la cascara no queda adherida al huevo y esta permite ser retirada con facilidad, la clara se encuentra firme y la yema no presenta compuestos sulfurados tampoco se encuentra del todo solidificada puesto que no se ha expuesto a tan alta temperatura esta parte lipídica.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

1. Ma Isabel Campos Lucas. Un huevo en mi laboratorio.[Internet][Consultado 2014 Feb 24] Disponible en:http://books.google.com.co/books?id=rlcB5NavrIMC&pg=PA55&dq=el+huevo+como+alimento&hl=es&sa=X&ei=wQLU6iGDIf7kQe58YDADw&ved=0CFkQ6AEwCA#v=onepage&q=el%20huevo%20como%20alimento&f=false

2. Ángel Gil. Tratado de Nutrición tomo II Composición y Calidad Nutritiva de los Alimentos. 2da ed. [Internet]. España: Panamericana; 2010 [Consultado 2014 Feb 24]. Disponible en: http://books.google.com.co/books?id=hcwBJ0FNvqYC&pg=PT123&dq=el+huevo+como+alimento&hl=es&sa=X&ei=w-QLU6iGDIf7kQe58YDADw&ved=0CDEQ6AEwAQ#v=onepage&q&f=false

3. Nutrición tomo II Composición y Calidad Nutritiva de los Alimentos. 2da ed. [Internet]. España: Panamericana; 2010 [Consultado 2014 Feb 24]. Disponible en: http://books.google.com.co/books?id=hcwBJ0FNvqYC&pg=PT123&dq=el+huevo+como+alimento&hl=es&sa=X&ei=w-QLU6iGDIf7kQe58YDADw&ved=0CDEQ6AEwAQ#v=onepage&q&f=false

4. Ma Isabel Campos Lucas . Un huevo en mi laboratorio.[Internet][Consultado 2014 Feb 24] Disponible en: http://books.google.com.co/books?id=rlcB5NavrIMC&pg=PA55&dq=el+huevo+como+alimento&hl=es&sa=X&ei=wQLU6iGDIf7kQe58YDADw&ved=0CFkQ6AEwCA#v=onepage&q=el%20huevo%20como%20alimento&f=fale

5. Gálvez M. Amanda. Flores A. Idalia. Gonzáles S. Amelia. Química de los Alimentos. Cap 3. Proteínas. Universidad Nacional Autonoma de Mexico [internet][consultado 2014 feb 26]. Disponible en: http://deymerg.files.wordpress.com/2013/07/quimica-de-los-alimentos1.pdf

6. Gálvez M. Amanda. Flores A. Idalia. Gonzáles S. Amelia. Química de los Alimentos. Cap 3. Proteínas. Universidad Nacional Autonoma de Mexico [internet][consultado 2014 feb 26]. Disponible en: http://deymerg.files.wordpress.com/2013/07/quimica-de-los-alimentos1.pdf

7. Kk8. Rodríguez Rivera V, Magro E, Coordinadores. Bases de la Alimentación Humana. [Internet]. España:

Gesbiblo; 2008 [Consultado 2014 Feb 24]. Disponible en: http://books.google.com.co/books?id=c_f5eJ77PnwC&pg=PA193&dq=formacion+de+espuma+en+la+clara&hl=es&sa=X&ei=qgUMU9yNOtO1kQeX2oG4Dg&ved=0CC8Q6AEwAQ#v=onepage&q=formacion%20de%20espuma%20en%20la%20clara&f=false

9. Harold McGEE. La Buena Cocina, Como Preparar los Mejores Platos y Recetas. [Internet]. España: Random House Mondadori; 2011 [Consultado 2014 Feb 24]. Disponible en: http://books.google.com.co/books?id=MAYFx16FtkwC&pg=PT245&dq=porque+la+clara+hace+espuma&hl=es&sa=X&ei=TQUMU7KhMpHnkAeeo4DQCQ&ved=0CDUQ6AEwAg#v=onepage&q&f=false

10. facultad de química farmacéutica. Quimica de Alimentos. Universidad de Antioquia. [internet]. Colombia: Medellin; 2001 [consultado 2014 febrero 26]. Disponible en: http://docencia.udea.edu.co/QcaAlimentos/presentacion/justificacion.html

11. Harold McGEE. La Buena Cocina, Como Preparar los Mejores Platos y Recetas. [Internet]. España: Random House Mondadori; 2011 [Consultado 2014 Feb 24]. Disponible en: http://books.google.com.co/books?

id=MAYFx16FtkwC&pg=PT245&dq=porque+la+clara+hace+espuma&hl=es&sa=X&ei=TQUMU7KhMpHnkAeeo4DQCQ&ved=0CDUQ6AEwAg#v=onepage&q&f=false

12. William Melvin H. Nutrición para la salud, la condición física y el deporte. [internet]. España: Barcelona; ed 5° [consultado 2014 feb 26]. Disponible en: http://books.google.com.co/books?id=8rSpvU2FISMC&pg=PA224&dq=la+biotina+en+el+huevo&l=es&sa=X&ei=RFUOU6GoKS1sATA0IHoBQ&redir_esc=y#v=onepage&q=la%20biotina%20en%20el 20huevo&f=false

13. Astiasarán A. Iciar. Lasheras A. Berta. Ariño P. Arturo. Martínez H. J.Alfredo. Alimentos y Nutricion en la Practica Sanitaria. [internet]. España; 2003. [consultado 2014 feb 26]. Disponible en: http://books.google.com.co/books?id=26LejDtx4mAC&pg=PA30&dq=compuestos+sulfurados+en+alimentos&hl=es&sa=X&ei=0V0OU425NYvKsQTp1IIg&redir_esc=y#v=onepage&q=compuestos%20sulfurados%20en%20alimentos&f=false