Aminoácidos

Estructura de las proteínas

Amino ácido

Estructura primaria

Estructura secundaria

Estructura terciaria

azar

α hélice β láminar

α hélice

Estructura primaria, secundaria y terciaria

Clasificación de las proteínas

Holoproteínas:

Globulares: Prolaminas (glianina),Gluteninas (orizanina), albuminas,Hormonas, enzimas, actina, miosina

Fibrosas: Colágenos, queratinas, Fibroinas, elastinas.

Heteroproteínas:

Glucoproteínas, (anticuerpos), lipoproteinas,Nucleoproteínas (ribosomas), Cromoproteínas, hemoglobina, mioglobina.

Sistemas alimentarios

Componentes Huevo entero(%)

Yema (%) Clara (%)

Agua 74.0 49 87.8

Proteínas 12.9 16 10.9

Carbohidratos 0.4 0.6 0.2

Lipidos 11.5 30.6 0.2

Cenizas 0.7 2.0 0.3

Composición del huevo

Componente %

Agua 70

Proteínas 20

Grasa 6

Sustancias no proteícas 1.5

Carbohidratos 1.5

Sales inorgánicas 0.7

Composición de la carne

Composición de la leche (%)

Raza Agua Grasa Proteínas Lactosa Cenizas

Suiza 87.31 3.97 3.37 4.63 0.72

Jersey 85.66 5.15 3.70 4.75 0.74

Proteinas grasa carbohidratos cenizas

40 21 34 4.9

Composición de la soya (%)

Agua proteínas Grasa carbohidratos ceniza fibra vitaminas

87 0.8 0.2 10.5 0.4 0.8 0.3

Composición quimica de una fruta (naranja %)

Importancia tecnológica de las proteínas

Proteínas de la clara de huevo

Proteína Punto isoelectrico Caracteristicas

Ovalbumina 4.7 Espumante y gelificante

Ovotranferrina 6.0 Antimicrobiana, enlaces con hierro

Ovomucoide 4.1 Inhibidor de tripsina

Ovomucina 4.5-5.0

Lysozyma 10.7 antimicrobiana

G2 globulina 5.5 ?

G3 globulina 5.8 ?

Ovoglicoproteina 3.9 ?

Ovoinhibidor 5.1 Inhibidor

Ovoflavoproteina 4.0 Enlaces con riboflavina

Ovomacroglobulina 4.5-4.7 antigenico

Cystatina 5.1 Inhibidor de proteinasa

Proteina Caracteristicas

Lipovitelinas Emulsificante *

Fosvitina

Lipoproteina de baja densidad (LDL)

Emulsificante

Livetinas Emulsificante

Riboflavina

Biotina

Proteínas de la Yema

Proteinas de la carne

Proteina Caracteristicas

Actina Gelificante, emulsificante

Miosina Gelificante, emulsificante

Colágeno gelifica

Elastina -

Proteinas sarcoplasmaticas -

Proteínas del trigo

Gluteninas y Prolaminas (gliadinas)Cohesividad y viscoelasticidad

Proteínas de la leche

Caseinas α, ß,γ, Proteínas del suero α lactalbumima, ß lactoglobulina,Seroalbuminas, inmunoglobulinas, lactoferrinas

Proteínas de soya

Globulinas y albuminasGeles

Emulsiones, emulsificantes

Interacciones de las proteínas

Interacción Covalente Ionica Puentes de hidrógeno

Hidrofóbas

Proteína-proteína + + ++ +++

Proteína-lípido + + + +++

Proteína-polisacárido - +++ ++ -

Proteína-disolvente - + +++ -

Proteína-iones - +++ + -

Región hidrofóbica

Región hidrofílica

Reagrupamiento

Región hidrofóbica

Región hidrofílica

Interacciones proteína -agua

Factores extrínsecos:

Factores Intrinsecos Peso molecular, estructura primaria y secundariaForma, composición de aminoácidos

pH, fuerza ionica, temperatura

Las interacciones agua-proteína se efectúan por medio de aminoácidos polares (catiónica, aniónica o no iónica). La capacidad de retención deagua es mayor cuando se encuentra en forma ionizada.

Interacción proteína-proteína

Temperatura y concentración salina

Ejemplos de interacciones proteína-proteína.

La estructura cuaternaria, las micelas de la leche, la contracción muscular, los complejos anticuerpo-

antigeno, enzima-sustrato.

Interacción de las proteínas con los carbohidratos

Gomas: carrageninas función de pH

Carbohidratos neutros (almidon y celulosa) no existen moleculas ionizables y los enlaces son principalmente por puentes de hidrógeno. Reacción de Maillard: uniones covalentes al aplicar calor

Interacción de las proteínas con los lípidos

Mediante enlaces hidrofóbicos entre cadenas alifáticas apolares de los lípidosy regiones apolares de las proteínas, aun cuando existen iones divalentes como

el calcio. LIPOPROTEINAS DONDE SE ENCUENTRAN?

Las lipoproteínas del glóbulo de grasa de la leche se pueden producir mecani-camente. ¿Cómo? POR HOMOGENIZACION.

Las caseínas y las proteínas de la soya se usan en la elaboración de productos cárnicos por su capacidad de asociarse y emulsionar grasas.

La formación de espuma cuando la interacción proteína-lipido es fuerte.La asociación de una proteína con los lípidos protege a la proteína contra la

desnaturalización por la acción de calor.

Qué es la desnaturalización de las proteínas?

Es un cambio que sufre la proteína en su estructura tridimensional

Reversible: Cuando es posible restablecer su estructura nativaIrreversible: La estructura original no puede ser reestablecida.

Cómo se puede desnaturalizar una proteína?

Agentes Fisicos

CalorEl fríoTratamientos mecánicos La irradiación Las interfaces

Agentes Químicos

Acido-baseMetalesSolventes orgánicos Compuestos orgánicos

Desplegamiento de una proteína en la interface

Interacciones Grupos implicados Agentes desnaruralizantes

ElectrostáticaR-COO - + NH3-R

CarboxiloAmino

ImidazoleGuanidina

Soluciones de sal pH extremos

HidrógenoR-C=O ---- HO-R

HidroxilAmida Fenol

Carbonilo

CalorSoluciones de urea

Hidrofóbico Cadenas alifaticasAminoácidos aromáticos

Frio Detergentes

DisulfuroR- S – S - R

Cisteina Agentes reductoresß-mercapto etanol

O O

Agentes desnaturalizantes según el tipo de enlace

Efectos de la desnaturalización

1.- Descenso de la solubilidad a consecuencia del desenmascaramiento

de grupos hidrofobicos.

2.- Modificación de la capacidad de fijación de agua

3.- Perdida de actividad biológica (enzimática o inmunológica)

4.- Incremento al ataque de proteasas a causa del enmascaramiento de

enlaces peptidicos.

5.- Incremento de la viscosidad intrinseca.

6.- Incapacidad de cristalizar.

Alteración de las proteínas(tratamiento a altas temperaturas)

ADesnaturalización de la proteínaExposición de a.a. escondidosAumento de la disponibilidad de a.a.Destrucción de inhibidores de tripsina y quimotripsinaInactivación de enzimas

Inactivación de otros compuestos indeseables.

CDesulfuraciónOxidaciónCiclizaciónRacemizaciónDeshidratación MaillardEnlaces entrecruzados

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSI FCQ

Es una Propiedad Fisicoquímica que permite que losalimentos exhiban características deseables.

Propiedades funcionales de las proteínas

¿Qué es una propiedad funcional?

Es una propiedad fisicoquímica que permite contribuir a que los alimentosexhiban caracteristicas deseables.“Funcionalidad” cualquier propiedad distinta a la nutritiva que condicione su utilidad en los alimentos.

Las propiedades funcionales afectan las características sensoriales y fisicoquímicas de los alimentos

Propiedadesfuncionales

Propiedades de hidratación (interacción proteína-agua).Propiedades relacionadas con las interacciones proteínaproteína.Propiedades de superficie.

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN LUIS POTOSI FCQ

Propiedades de hidratación

interacción proteína-proteína

Propiedades de superficie

Capacidad de retención de agua, humectabilidad

Formación de masasgeles

Características espumantes

Interacciones implicadasPropiedades funcionales

Proteína-agua

Proteína-Proteína

Proteina-interface

Hidratación

PrecipitaciónGelificaciónTextura

EmulsificaciónEspuma

SolubilidadAbsorción de aguaRetención de aguaHinchamientoAdhesiónDispersibilidadViscosidad

Alimento Funcionalidad

Bebidas Solubilidad a diferentes pHs, estabilidad al calor, viscosidad.

Sopas y salsas Viscosidad, emulsificación, retención de agua.

Formación de masa (productos de panadería pan, cakes, etc.)

Formación de una matriz con propiedades viscoelasticas, cohesión,

desnaturalización por calor, formación de gel, absorción de agua, emulsificación, formación de espuma, pardeamiento.

Productos lacteos (queso fundido,helados, etc.

Emulsificación, retención de agua, viscosidad, formación de espuma,

formación de gel, coagulación

Productos cárnicos, (salchichas, etc.) Emulsificación, retención de agua y grasa, formación de gel, cohesión

Extensores o sustitutos de carne (proteínas vegetales texturizadas)

Absorción retención de agua y grasa, insolubilidad, dureza, carácter masticable cohesión y desnaturalización por calor.

Recubrimientos Cohesión, adhesión

Productos de repostería (chocolate) Dispersibilidad y emulsificación.

PROTEINA SECA

Enlace de lasmoléculas deagua con las proteínasMonocapa

Etapa 1

Enlace de lasmoléculas deagua con las proteínasMulticapa

Etapa 2

Condensaciónde agua líquida Hinchamiento

Etapa 3 Etapa 4

DispersiónSoluciónVía A

Vía BParticulas hidratadasinsolubles

Factores que influyen sobre las propiedades de hidratación

• La concentración proteíca• pH• Tipo y concentración de iones

*A bajas concentraciones la hidratación de las proteínas se incrementa.

*A altas concentraciones la hidratación de las proteínas disminuye (deshidratación)

Precipitación de las proteínas

Porqué es importante que la proteína sea soluble?

• Permite una alta y rápida dispersión de las partículas, para formar coloides, finamente dispersos con estructuras macroscopicas y textura fina.

• Facilita la difusión de las proteínas a la interfase agua/aire o agua/aceite.

• Son mejores emulgentes, formadores de espuma, gelificantes.

Qué es la reología?

• Estudia la deformación y el flujo de la materia.

Sólidos Hookeanos Líquidos Newtonianos

VISCOELASTICO

Viscosidad:

Tasa de flujo por unidad de fuerza. La viscosidad de un fluido refleja su resistencia a fluir. coeficiente de viscosidad = = / = gradiente de velocidad= esfuerzo cortante

Las disoluciones, dispersiones (suspensiones) emulsiones, pastas o geles de moléculas hidrófilas, y entre ellas las proteínas no se comportan como fluidos newtonianos.

El coeficiente de viscosidad desciende a medida que la velocidad de flujo aumenta. t = m n

m= es el coeficiente de consistencia n= índice del comportamiento del flujo

Fluido móvil

Fluido viscoso

Fluido intermediario

γ

X

γ

Fluido móvil

Fluido intermediario

Fluido viscoso

Comportamiento de un fluido Newtoniano en relaciónentre la fuerza de cizallamiento o el coeficiente de viscosidad y la

Velocidad de fluído

Diámetro

A) Características intrínsecas de la moléculapeso molecular, tamaño, volumen, estructura yasimetría cargas eléctricas, facilidad de deformación

B) Interacciones proteína-disolvente

Hinchamiento, solubilidad de la molécula

C) Interacciones proteína-proteína Determinan el tamaño de los agregados proteicos

FACTORES QUE INFLUYEN LA VISCOSIDADDE LOS FLUIDOS PROTEICOS

Plasticos: salsa catsup, mayonesa

Pseudoplasticos: vinagretas, aderezos

Dilatante: suspensiones de almidón y algunos jarabes de chocolate.

[] proteica

µ