Estudio de las propiedades funcionales, tecnológicas y fisiológicas de las proteínas de amaranto

Abstract

En los últimos años se ha incrementado el interés por el cultivo del amaranto debido a: su contenido proteico y ventajas agronómicas (rendimiento y resistencia a la sequía). En esta tesis se obtubieron concentrados proteicos de Amaranthus mantegazzianus, en planta piloto por precipitación isoeléctrica tradicional y métodos alternativos de extracción ácida inicial combinada con precipitación isoeléctrica y ultrafiltración. Además se obtuvieron dos hidrolizados. Las muestras se caracterizaron en cuanto a su contenido proteico y se determinó el rendimiento para cada etapa de separación. También las mismas fueron analizadas por: electroforesis, cromatografía de exclusión molecular, solubilidad, hidrofobicidad superficial, contenido de aminoácidos y de compuestos fenólicos, actividad antioxidante y propiedades de espumado. Con el método tradicional se obtuvo el mayor rendimiento de extracción (19,1%) y con el método alternativo de precipitación isoeléctrica la mayor concentración de proteínas (73,1%). La harina de A. mantegazzianus mostró ser deficiente en leucina y lisina de acuerdo al patrón FAO; presentó un mayor contenido de metionina, histidina y tirosina respecto a otras variedades y un alto contenido de compuestos fenólicos y buena actividad antioxidante. El contenido de lisina aumento en un 80% en el concentrado de ultrafiltración. Los perfiles electroforéticos y cromatográficos mostraron diferencias de bandas y picos entre las muestras. Los compuestos fenólicos se lograron extraer mayoritariamente en la extracción ácida inicial resultando fracciones con distinto contenido de estos compuestos. La hidrólisis enzimática aumentó la solubilidad, los compuestos fenólicos y la actividad antioxidante del concentrado de partida, aunque fue excesiva para mejorar las propiedades de espumado.

In recent years the interest in amaranth crop has increased due to its protein content and agronomic benefits (yield and drought resistance). In this thesis Amaranthus mantegazzianus protein concentrates has been obtained in a pilot plant by traditional isoelectric precipitation and alternative methods of initial acid extraction combined with isoelectric precipitation and ultrafiltration. Also two hydrolysates have been obtained. The protein content of the samples and yield for each separation step was determined. Also samples were analyzed in terms of: electrophoresis, molecular exclusion chromatography, solubility, surface hydrophobicity, amino acid and phenolic compounds content, antioxidant activity and foaming properties. The traditional method presented the highest yield (19.1%) and the alternative method of isoelectric precipitation the highest protein concentration (73.1%). A. mantegazzianus flour shown to be deficient in leucine and lysine according to FAO standard; its methionine, histidine and tyrosine content was higher than other amaranth varieties; and presented a high phenolic compounds content and good antioxidant activity. Lysine content increased 80% in the ultrafiltration concentrate. Electrophoretic and chromatographic profiles showed differences of bands and peaks between samples. The phenolic compounds were extracted mainly in the initial acid extraction resulting fractions with different contents of these substances. The enzymatic hydrolysis increased solubility, phenolic compounds content and antioxidant activity of the concentrate, but it was excessive to improve foaming properties.