Estudio de propiedades y estructura de geles mixtos proteína-polisacárido. Influencia de la reacción de glicosilación

Abstract

The aim of this work was to study the influence of glycosylation (or Maillard Reaction) on structural characteristics and gelling capacity of whey proteins (WPI) and dextran (DX) systems. Gelation and mechanical properties of WPI/DX mixed gels (without Maillard reaction) were compared to glycosylated systems. The influence of reaction time and dextran molecular weight were evaluated. A further progress of the Maillard reaction with increasing DX concentration and reaction time but decreasing molecular weight, was observed. Maillard reaction greatly affected gelation time and temperature of the WPI/DX systems. The uniaxial compression test revealed two different behavior between glycosylated and mixed systems, since glycosyltaed gels did not present fracture under this test. Mechanical parameters of mixed gels revealed that the higher the DX concentration and the higher molecular weight, the greater the fracture strain (kPa), while the Hencky´s strain remains unaltered. Fracture parameters for glycosylated gels were not obtained, but Young's modulus was acquired. This parameter could reveal that glycosylated gels were much weaker than mixed gels. These results show that it is possible to obtain systems with totally different gelling properties, applying a reaction that occurs spontaneously in proper conditions and it is safe.

El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de glicosilación o reacción de Maillard sobre las características estructurales y capacidad gelificante de sistemas de proteínas de suero lácteo (WPI) y dextranos (DX). Para ello se evaluó la capacidad gelificante y las propiedades mecánicas de los geles de WPI/DX mixtos (sin reacción de Maillard) en relación con los sistemas glicosilados. Se evaluaron el tiempo de reacción y el peso molecular del dextrano involucrado. Se evidenció un mayor progreso de la reacción de Maillard a medida que aumentaba tanto la concentración de DX como los días de reacción, y disminuía su peso molecular. La reacción de Maillard afectó en gran medida el tiempo y la temperatura de gelificación de los sistemas WPI/DX mixtos y conjugados. El ensayo de compresión uniaxial reveló dos comportamientos muy distintos entre geles mixtos y conjugados, los geles mixtos sufrieron fractura, mientras que los conjugados no. Los parámetros mecánicos de los geles mixtos revelaron que a mayor concentración y a mayor peso molecular del DX, mayor es el esfuerzo a la fractura (kPa), mientras que la deformación (Hencky) no sufre muchos cambios. Para los geles conjugados no se obtuvieron parámetros a la fractura, pero si se obtuvo el módulo de Young, revelando una estructura de gel mucho más débil que los geles mixtos. Estos resultados muestran que es posible obtener sistemas con propiedades gelificantes totalmente distintas, al aplicar una reacción que se produce espontáneamente en condiciones adecuadas y que es segura desde el punto de vista alimentario.