modelos estructurales de la micela de caseína
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Modelos Estructurales de la Micela de CaseínaTRANSCRIPT
MODELOS
ESTRUCTURALES DE LA
MICELA DE CASEÍNA
Bazán Reyes Giovanni Manuel
Camacho Salazar Liliana
Gutiérrez Guzmán Luis Enrique
Lora Guerrero Oscar Eduardo
Rodríguez Tepichin Francisco
Profesor: Villanueva Arce Ramón
Ciencia Y Tecnología de los Alimentos III
LA MICELA DE CASEÍNA CONSTITUYE UN SISTEMA COLOIDAL MUY
ESTABLE EN LA LECHE.
La formación de los geles de caseína
Estabilidad de productos lácteos durante su tratamiento térmico, concentración y almacenamiento.
Diámetro de 160
nm.
Función principal es fluidificar
las moléculas de caseína y
solubilizar el fosfato cálcico.
Estructuras solidas y esponjosas dispersas
en un medio acuoso.
Formadas por un
92% de caseína y un
8% de sales.
Contienen el 80% de la
proteína total de la leche.
La micela de caseína se compone de 4 tipos
principales de caseínas individuales:
αs 1-CN
αs 2-CN
β-CN
κ-CN
Especie αs 1-CN αs 2-CN β-CN κ-CN
Cabra 5 a 17 6 a 20 50 15
Vaca 38 10 40 12
Porcentaje de caseínas en leche
de distintas especies.
INTERACCIONES DE LA CASEÍNA
En soluciones puras, pH neutro y en ausencia de calcio presentan una tendencia a polimerizarse en grados variables según el tipo de caseína, mayor en el caso de caseínas β,к.
En medio acuoso se asocian a través de enlaces hidrofóbicos, lo que se traduce en repulsión de las zonas hidrofílicas hacia el exterior de los polímeros caseínicos.
Cuando se mezclan los diferentes tipos de caseína, su carácter anfifílico y su fosforilación facilita las interacciones entre ellas y con el fostato cálcico para formar complejos
Ausencia de calcio las asociaciones se establecen a partir de las zonas hidrofóbicas y de las cargadas eléctricamente
Presencia de calcio Intervienen enlaces entre los radicales fosfoserina de las caseínas y los iones Ca2+ y el grado de asociación aumenta considerablemente.
Caseína
MODELOS ESTRUCTURALES DE LA MICELA DE CASEÍNA
Modelos estructurales
Núcleo y corteza
Subunidades
Estructura Interna
Holt (1992)
Horne (1998)
MODELOS DE NÚCLEO Y CORTEZA
Basados en estudios fisicoquímicos
3 modelos principales:
Noble y Waugh (1965)
Payens (1966)
Parry y Carroll (1969)
Micela de caseína Particula esferica, liofila, con un nucleo
hidrofóbico de proteinas, rodeaddas por una
corteza con proteinas diferentes a las del centro
La corteza juega un papel rotector frente al
proceso de agregación micelar.
Explican la accesibilidad de la quimosina a la k-
caseína y la relación existente entre el contenido
de la misma en la micela, y su tamaño.
Noble y Waugh
Payens
Parry y Carroll
MODELOS DE SUBUNIDADES
Se considera que la micela de caseína esta
dividida en subunidades llamadas submicelas.
La existencia de submicelas se ha
fundamentado ampliamente en base a
métodos físico-químicos como la disociación de
las micelas en submicelas o el análisis de
submicelas de caseinato sódico y su sucesivo
crecimiento por adición de calcio.
Morr
1967
Schmidt
1982
Slattery y
Evard
1973
Wlastra y
Jenness
1984
Las micelas de caseína son partículas esféricas con una
superficie rugosa, con pequeñas submicelas con un
diámetro entre 12-15 nm. Contienen 20-25 moléculas de
caseína con una composición variable. Los centros
hidrofóbicos y superficies hidrofílicas
MODELOS DE SUBUNIDADES
2 tipos de submicelas
α s- y β -CN
α s- y κ –CN (residuos glucídicos de κ –CN)
Se encuentran unidas por el fosfato de calcio
coloidal (CCP)
+ submicelas conk-CN > - tamaño micelar
adición de k-CN> -tamaño micelar
adición de β-CN > +tamaño micelar
MODELOS DE ESTRUCTURA INTERNA
MICELA
DE
CASEÍNA
RED PROTEICA:
TRIDIMENCIONAL
POROSA
MINERALIZADA
ANALISIS:
QUIMICOS
MICROSCOPIA
ELECTRONICA
MODELO ROSE (1969)
Polimerización endotérmica de la β-CN
Monómeros Polímeros Asocian
CCP: Estabiliza
La caseína esta formada por α (s1), α (s2), β
caseína y kappa- caseína formando una
micela o unidad soluble.
Si se añade la kappa caseína se forma un
complejo de caseína que es solubilizado en
forma de micela.
Esta micela esta solubilizada por la kappa
caseína mientras que las alfas y betas son
fosfoproteínas que precipitan de iones calcio.
GARNIER Y RIBADEAU-DUMAS 1970
RED PROTEICA:
TRIDIMENCIONA
L
POROSA
+
MODELO DE HOLT
Entremado flexible de caseína
Esférico
Hidratado
mineralizado MICELA
DE
CASEÍNA
E. Gelatinosa
con nanogranulos de
CCP
β-CN + nanogranulos de CCP
moléculas
Estabilizar
tamaño
• Walstra 1999: CCP actué en el interior de las submicelas
• Dalgleish 2004: Comprueba la inexistencia de las submicelas, descubriendo estructura micelar no lisa
MODELO DE HOLT
MODELO DE WALSTRA
MODELO DE DALGLEISH
MODELO DE DOBLE UNIÓN DE HORNE
Extensión del modelo de estructura interna de
Holt.
Sugiere que las interacciones proteína-proteína
son esenciales y considera que la naturaleza
anfifilica de las csaeinas es la responsable de
la polimerización y estructuración micelar.
Extracción de CPP por acidificación a T < 20°C
Adición de urea, induce la disociación de la micela de caseína sin diluir CPP
Identifica 2 tipos de uniones como responsables de la cohesión y estabilidad micelar.
Interacciones hidrofóbicas, contribuyen a la formación y estabilización de la micela
Repulsiones electrostaticas, limitan el crecimiento ininterrumpido de la micela.
CONCLUSIÓN
El estudio y conocimiento de la estructura de la caseína es fundamental para comprender, aprovechar y controlar el funcionamiento en la elaboración de productos lácteos.
Se han realizado muchos estudios para encontrar la estructura de la micela de caseína, aun no es conocida ni comprendida a detalle.
Se esta tratando encontrar con las propiedades físicas químicas y estructural del sistema micelar con nuevas tecnologías.
“El buen maestro hace que el mal estudiante se convierta
en bueno y el buen estudiante en superior".