Proteínas Séricas de la Leche en Función de la Acidez, Temperatura y Tiempo de Precipitado.

Transcripción

1 Proteínas Séricas de la Leche en Función de la Acidez, Temperatura y Tiempo de Precipitado. Florentino Vázquez Puente 1, Gabriel Andree Villegas Arroyo 2, Pablo Roberto Mosqueda Frías 2. 1 Profesor Investigador de la Universidad Centro de Estudios Cortazar. 2 Tesistas de la Universidad Centro de Estudios Cortazar. Universidad Centro de Estudios Cortazar. florentinovaz@hotmail.com Palabras clave: Precipitación, Proteínas Séricas. Resumen. La investigación se realizo en la Universidad del C.E.C., aplicando 3 experimentos, el primero consistió en determinar la influencia de la acidez (suero con 20, 30, 40 y 50 D) y temperatura (73, 83 y 93 C) en la precipitación de proteínas séricas, en este caso utilizando suero procedente de queso fresco y acidificado artificialmente con acido cítrico. El segundo experimento consistió en determinar cómo influye el uso de suero con altos grados de acidez (50, 60, 70 Y 80 D), procedente principalmente de la producción de queso asadero, en la cantidad de proteínas séricas precipitadas, el tercer experimento consistió en determinar si el tiempo de precipitado influye en la cantidad de proteínas séricas utilizando tiempos de 10, 20, 30 y 40 min. La máxima cantidad de proteína precipitada se obtuvo a 50 D de acidez del suero. A altos grados de acidez (mayores de 50 D) disminuye la cantidad de proteínas séricas precipitadas (95% de confiabilidad). En cuanto al tiempo de precipitado obtuvimos que a 30 y 40 min precipito mayor cantidad de proteínas, y gr respectivamente, y son estadísticamente diferentes que la precipitada a menor tiempo con un grado de confiabilidad del 95%. Abstrac. The investigation was made in the C.E.C University., applying 3 experiments, first consisted of determining the influence of the acidity (serum with 20, 30, 40 and 50 D) and temperature (73, 83 and 93 C) in the serum protein precipitation, in this case using serum coming from fresh and acidified cheese artificially with citric acid. The second experiment consisted of determining mainly how it influences the serum use with high degrees of acidity (50, 60, 70 and 80 D), originating of the asadero cheese production, of the amount of precipitated serum proteins, the third experiment consisted of determining if the time of precipitate influences in the amount of serum proteins using times of 10, 20, 30 and 40 min. The maximum amount of hasty protein was obtained at 50 D of acidity of the serum. To high degrees of acidity (majors of 50 D) the amount of hasty serum proteins falls (95 % of trustworthiness). As far as the time of 40 precipitate we obtained that to 30 and min I precipitate greater amount of proteins, 48,47 and 49,20 gr. respectively, and are statistically different that the precipitated one from smaller time with a trustworthiness degree from 95%.

2 Introducción. El suero es la fase acuosa que se separa de la cuajada en el proceso de elaboración de los quesos, en la fabricación de quesos, para obtener un kg de queso se emplean en promedio 10 kg de leche y se recuperan de 9 a 12 lts de suero, dependiendo de la cantidad de agua utilizada durante el proceso. Considerando que el suero es un producto con alto contenido de nutrientes, microorganismos benéficos y su disponibilidad en el campo está en aumento 1, esta investigación se realizo con el fin de evaluar los parámetros más idóneos (acidez y temperatura) para la obtención de un mayor rendimiento de precipitado de las proteínas séricas. Actualmente, para precipitar las proteínas séricas de la leche en las microempresas utilizan el suero desprendido de la producción de los diferentes tipos de quesos que ellos procesan, en la cual el suero contiene diferentes grados de acidez debido a que en la producción de quesos se utiliza leche con diferentes grados de Dornig según el tipo a elaborar, en dichas microempresas llevan el suero a hervor para precipitar las proteínas sin hacer ninguna rectificación en la acidez y sin verificar la temperatura a la cual se lleva el suero, tendiendo como repercusión que en muchas ocasiones no obtengan producto o que el rendimiento deseado no se obtenga. Es posible hacer uso de ácidos (como el acido cítrico, acido sulfúrico o suero acidificado) como catalizador en la precipitación de las proteínas 2. Al no hacer la rectificación de la acidez, temperatura y tiempo de precipitado se obtienen diferentes cantidades de proteínas precipitadas y así mismo diferentes rendimientos económicos en este subproducto lácteo. Materiales y Métodos. El presente experimento se desarrollo en las instalaciones de la Universidad del Centro de Estudios Cortazar (C.E.C.) en Cortazar, Gto. durante los meses de septiembre a diciembre de A) Factores utilizados en el primer experimento. Se utilizaron 2 factores en la investigación siendo los siguientes: 1) Contenido de acidez en el suero de leche y 2) Temperatura de precipitación de proteínas séricas. Para contenido de acidez en el suero, las variables utilizadas en el experimento fueron las siguientes: A1 = 20 D, A2 = 30 D, A3 = 40 D y A4 = 50 D Para la temperatura de precipitación de proteínas séricas del suero fueron las siguientes: G1 = 73 C, G2 = 83 C y G3 = 93 C.

3 Tabla 1. Tratamientos generados para el primer experimento. Temperatura Acidez Tratamiento HERVOR 11 D T1=Testigo G1= 73 C 20 D T2 G1= 73 C 30 D T3 G1= 73 C 40 D T4 G1= 73 C 50 D T5 G2= 83 C 20 D T6 G2= 83 C 30 D T7 G2= 83 C 40 D T8 G2= 83 C 50 D T9 G3= 93 C 20 D T10 G3= 93 C 30 D T11 G3= 93 C 40 D T12 G3= 93 C 50 D T13 Se obtuvieron 13 tratamientos con 4 repeticiones cada uno, teniendo un experimento factorial 3X4, siendo el testigo un tratamiento a temperatura de hervor y con contenido de acidez de 11 D que es la normal a la cual se obtiene el desuerado de una leche a 18 D. La unidad experimental utilizada para cada tratamiento fue de 1000 ml de suero procedente de la coagulación de leche bronca del Establo de las Trojes municipio de Comonfort, Gto. La variable a medir fue el contenido de proteínas precipitada, es decir mediante peso en gramos de proteína precipitada fue como se determino el contenido de proteína precipitada, para recolectar la proteína precipitada se utilizaron recipientes con un trozo de tela de manta como filtro al que previamente se le determino su peso. Una vez que se realizo el experimento descrito anteriormente nos adentramos mas a la investigación para determinar cantidades de proteínas séricas precipitadas a mayores concentraciones de acidez, debido a que cuando obtenemos suero del proceso de producción del queso asadero tenemos suero con concentraciones arriba de 35 D, esto con el fin de determinar como se comporta el rendimiento de proteína precipitada a altas concentraciones de acidez. B) Factores utilizados en el segundo experimento. Únicamente se utilizo el contenido de acidez en el suero de leche como factor para este experimento. Para contenido de acidez en el suero de leche procedente de la producción de queso asadero, las variables utilizadas en el experimento fueron las siguientes: A1 = 50 D, A2 = 60 D, A3 = 70 D y A4 = 80 D. Se obtuvieron 4 tratamientos en nuestro experimento con cuatro repeticiones los cuales fueron tratados a 93 C, se utilizo esta temperatura debido a que fue donde obtuvimos diferencia significativa (95% de confiabilidad) en nuestro primer experimento, los tratamientos fueron mantenidos a esta temperatura durante 30 min., es decir el doble que en el primer experimento debido a que a 15 min. se obtuvo poca cantidad de proteína sérica precipitada. La unidad experimental utilizada para cada tratamiento fue de 1000 ml de suero de la coagulación de leche para queso asadero procedente del

4 establo de las Trojes municipio de Comonfort, Gto., la cual se llevo a su respectiva acidificación con acido cítrico según el tratamiento, la tabla 2 nos muestra las unidades experimentales que se obtuvieron para implementarlas en la investigación. Tabla 2. Tratamientos generados para el segundo experimento. Temperatura( C) Acidez ( D) Tratamiento Para recolectar la proteína precipitada se realizó el mismo procedimiento que en el experimento anterior. C) Factores utilizados en el tercer experimento. Para el tercer experimento se utilizó suero acidificado a 50 D y 93 C de temperatura que fueron las condiciones ideales para precipitar mayor cantidad de proteínas séricas y para esta ocasión se mantuvo el tiempo de precipitado a 10, 20, 30 y 40 min realizándose 4 repeticiones. Resultados y discusión. A) Resultados del primer experimento de investigación. El experimento nos arroja en cuanto a temperatura de precipitación y gramos de proteínas séricas precipitadas, que existe una relación estadística altamente significativa (99 % de confiabilidad), es decir a medida que incrementamos la temperatura de precipitación se obtienen más gramos de proteínas séricas (Figura 1).

5 Figura 1. Regresión lineal entre la temperatura de precipitación y gramos de proteínas séricas precipitadas. La Tabla 3 nos muestra el análisis de varianza para el rendimiento de proteínas séricas precipitadas a y 93 C cada grado de temperatura con 4 concentraciones de acidez (20, 30, 40 y 50 D), los resultados arrojados muestran que se obtuvo diferencia significativa (95% de confiabilidad) a diferentes grados de temperatura. Tabla 3. ANOVA proteínas séricas precipitadas a diferentes grados de temperatura y acidez. Factor de GL F Calculada Fo F Tabla Variación Temperatura * Acidez NS Error 6 Total 11 En cuanto a acidez de suero y gramos de proteínas séricas precipitadas no existe una relación estadísticamente (>95 % de confiabilidad), es decir al incrementar la acidez del suero no obtuvimos mayor rendimiento en gramos de proteínas séricas estadísticamente, pero cuando se realizo el análisis estadístico con los tratamientos a 93 C con sus cuatro concentraciones de acidez (20, 30, 40 y 50 D) encontramos que existe una relación estadísticamente (95% de confiabilidad), es decir, al incrementar la acidez del suero y llevarlo este a 93 C encontramos que a medida que se incremente la acidez se obtiene mayor rendimiento de proteínas séricas (figura 2).

6 Figura 2. Regresión lineal entre acidez ( D) del suero y gramos de proteínas séricas precipitadas a 93 C. Tabla 4. Prueba de comparación de medias a diferentes temperaturas. Temperatura ( C) Cantidad de Proteínas (gr) a a b Valores con la misma letra son estadísticamente iguales con Tukey α=0.05 La tabla 4 nos muestra que a 93 C obtenemos la máxima cantidad de proteínas séricas precipitadas (6.125 gr.) y que es estadísticamente (95% de confiabilidad) diferente de la cantidad que precipito a 73 y 83 C. Tabla 5. Prueba de comparación de medias a diferentes grados de acidez a 93 C. Acidez ( D) Cantidad de Proteínas (gr) a a a b Valores con la misma letra son estadísticamente iguales con Tukey α=0.05 La tabla 5 nos muestra la comparación de medias a 20, y 50 D cuando fueron tratadas a 93 C en donde nos muestra que los resultados arrojados de proteínas séricas precipitadas a diferentes concentraciones de acidez, son estadísticamente diferentes (0.05), nos muestra que a 50 D obtenemos mayor cantidad de proteínas séricas precipitadas.

7 B) Resultados del segundo experimento de investigación. Figura 3. Regresión lineal entre el grado de acidez ( D) y la cantidad de proteína precipitada. La figura 3 nos muestra que existe una relación altamente significativa (p=0.01 o 99% de confiabilidad) entre el grado de acidez del suero y la cantidad de proteínas séricas precipitadas, a mayor grado de acidez precipita menor cantidad de proteínas séricas, estos resultados comparados con el primer experimento nos muestra que a mayor grados de acidez (>50 D) el contenido de proteínas precipitadas disminuye. Tabla 6. ANOVA para grados de acidez y contenido de proteínas séricas precipitadas. Factor de GL F Calculada Fo F Tabla Variación Acide * * Error 12 Total 15 La tabla 6 nos muestra que hay diferencia altamente significativa (99% de confiabilidad) entre la acidez y el contenido de proteínas séricas precipitadas. Tabla 7. Prueba de comparación de medias a diferentes grados de acidez. Acidez ( D) Cantidad de Proteínas (gr) a b c c Valores con la misma letra son estadísticamente iguales con Tukey a α = 0.01

8 La tabla 7 nos muestra la comparación de medias a diferentes grados de acidez del suero y la cantidad de proteínas séricas precipitadas donde encontramos una diferencia altamente significativa (0.01), encontramos que precipitan mayor cantidad de proteínas a 50 D mientras que a mayor grado de acidez del suero precipitaran menor cantidad de proteínas (>50oD). En ambos experimentos la máxima cantidad de proteína precipitada la obtuvimos a 50 D de acidez del suero, la diferencia tan grande que se observa de precipitado del primer experimento con el segundo es debido a que en el primero se mantuvo la temperatura durante 15 min. mientras que en el segundo fue de 30 min., de ahí que en el segundo experimento precipitara mayor cantidad de proteínas séricas a 50 D que en primer experimento, ya habíamos comentado que se aumento el doble de minutos debido a que a 15 min. se obtuvo poca cantidad de proteínas séricas precipitadas y que para tener resultados más viables fue posible aumentar el doble de tiempo manteniendo la temperatura a 93 C, que fue donde obtuvimos diferencia significativa (95% de confiabilidad). También podemos observar claramente una distribución normal no sesgada entre los grados de acidez del suero y la cantidad de proteínas séricas precipitadas, también podemos afirmar que si utilizamos suero con altas cantidades de acidez (mayores de 50 D) disminuye la cantidad de proteínas séricas precipitadas (95% de confiabilidad). C) Resultados del tercer experimento de investigación. La tabla 8 nos muestra la comparación de medias a diferentes tiempos de precipitado de proteínas séricas, donde observamos que a 30 y 40 min se obtuvo mayor cantidad de proteínas, y gr respectivamente, y son estadísticamente diferentes que la precipitada a menor tiempo con un grado de confiabilidad del 95%. Tabla 8. Prueba de comparación de medias a diferentes tiempos de precipitado. Tiempo de precipitado (min) Cantidad de Proteínas (gr) a b c c Valores con la misma letra son estadísticamente iguales con Tukey α=0.05 Bibliografía. 1. Baro L. et al, Bioactive milk peptidos and proteins. Ars Pharmaceutica. Pag Inda Cunninham, A. Industria láctea y Derivados. Organización de los Estados Unidos Americanos