LECHE Y DERIVADOS

Cátedra: Propiedades Físicas y Químicas de los Alimentos I
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SEMINARIO
Leche y derivados
1) a) ¿Qué significa leche “normatizada”?
b) ¿En qué consiste la homogeneización de la leche? ¿Qué finalidad tiene?
c) ¿Cómo está formado el glóbulo graso?
d) ¿Qué alteraciones pueden sufrir los lípidos de la leche?
2) a) ¿Cómo se clasifican las proteínas de la leche?
b) ¿Qué características tienen las caseínas?
c) ¿Cómo se forman las -caseínas y la fracción proteosa-peptona?
d) ¿Qué características tienen las -caseínas?
e) ¿Cuál es la composición media de una micela de caseína?
f) ¿Cuál es la estructura de la micela?
3) a) ¿Cuáles son las proteínas del lactosuero? ¿Qué características tienen?
b) ¿Cómo se pueden obtener concentrados y aislados proteicos de lactosuero?
¿Qué importancia poseen en la formulación de alimentos?
4) a) ¿Cómo es la estabilidad de la micela de caseína frente a la temperatura, pH,
concentración de calcio y etanol?
b) ¿Cómo se obtiene la renina o quimosina? ¿Qué características tiene? ¿Cómo
actúa?
c) ¿Cómo se puede medir el poder coagulante de una proteasa?
d) ¿Cómo se puede medir el poder proteolítico de una proteasa?
5) a) ¿A qué se debe la acidez de una leche normal? ¿Cómo se expresa?
b) ¿Cuál es el fundamento del ensayo de la fosfatasa alcalina? ¿Se puede utilizar
para ver si una leche fue bien esterilizada? ¿Por qué?
c) ¿Cómo espera que den los ensayos de fosfatasa y azul de metileno en una
leche pasteurizada a la que se inoculó con lactobacilos? Justifique.
Problemas:
1)
Con el objetivo de conocer el mecanismo de acción de dos proteasas (A y B)
para utilizarlas en la elaboración de quesos se realizaron los siguientes ensayos,
midiéndose el tiempo de coagulación. Los resultados se presentan en el siguiente
esquema.
a) Proponga un mecanismo de acción para cada una de las enzimas que explique
los resultados.
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Agregado de Ca++
A
5 min
B
2 min
37°C
A
Leche + Enzima
5 min
30 min
37°C
B
1 min
A
60 min
0°C
B
2 min
Coagulación
En una segunda etapa se decidió evaluar qué efecto tiene la concentración de enzima
sobre los tiempos de coagulación para cada uno de los mecanismos planteados.
En la primera serie de experimentos la mezcla de incubación consistió en leche, CaCl2,
KCl y distintos volúmenes de solución de enzima. El tiempo de coagulación se
determinó a partir del agregado de la solución de enzima.
En la segunda serie de experimentos los tubos de incubación conteniendo leche, KCl y
distintos volúmenes de solución de enzima, pero sin el agregado de CaCl2, se
incubaron una hora a 37°C. Transcurrido este tiempo, se le adicionó CaCl2 a cada tubo
y se midió el tiempo de coagulación a partir del agregado de CaCl2.
b) ¿Cómo espera que hayan dado los gráficos de tiempo de coagulación vs. 1/vol.
de solución de enzima para cada enzima en cada serie de experimentos?
c) ¿Qué características espera que tenga una enzima destinada a la elaboración
de quesos?
2)
Relacione el producto obtenido por tratamiento o alteración de la leche (a-f) con
la o las modificaciones que sufren el medio, las proteínas y lípidos lácteos (I a XII)
durante el proceso correspondiente:
a) leche hervida;
d) queso fresco;
b) leche cortada;
e) queso madurado;
c) yogur;
f) dulce de leche.
I) descenso de pH debido a calentamiento;
II) descenso de pH debido a proliferación de bacterias;
III) descenso de pH debido a la acción de bacterias de cepas seleccionadas;
IV) coagulación de la caseína;
V) acción del cuajo (proteasa de gran especificidad);
VI) proteólisis y lipólisis específicas que otorgan "flavor";
VII) reacción de Maillard;
VIII) producción de sustancias aromatizantes a partir de aminoácidos;
IX) liberación de SH2 procedente de residuos cisteína;
X) desfosforilación de la serina;
XI) desnaturalización de las proteínas del lactosuero;
XII) formación de agregados por interacción ß-lactoglobulina y la k-caseína de las
micelas.
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3)
Analice, en base a los datos de las Figuras, las modificaciones sufridas por las
proteínas durante la maduración de queso Tybo Argentino, y su efecto sobre las
características del producto.
Figura 1: Variaciones en la concentración de
αs1 y β caseínas durante la maduración de
queso Tybo Argentino.
Cada símbolo corresponde a una diferente
partida de queso. Las barras indican los
límites de confianza (p=0.05).
Figura 2: Índices de maduración (, ) y
proteólisis (, ) durante la maduración
de queso Tybo Argentino.
Cada símbolo corresponde a una diferente
partida de queso. Las barras indican los
límites de confianza (p=0.05).
Figura 3: Variación de la dureza con el
tiempo de maduración de queso Tybo
Argentino.
Cada símbolo corresponde a una diferente
partida de queso. Las barras indican los
límites de confianza (p=0.05).
4)
Se caracterizaron aislados de proteínas de suero de leche, obtenidos por
intercambio iónico a partir de suero ácido y dulce, con el objeto de utilizarlos para la
obtención de geles. Para ello se realizaron los siguientes ensayos:

Cromatografía líquida de permeación en gel (FPLC) de ambos aislados, dializados o no,
a pH 6,0.
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
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Electroforesis en geles de poliacrilamida con dodecil sulfato de sodio (SDS-PAGE),
utilizando un gel separador en gradiente (8 – 20% en poliacrilamida). Las muestras
fueron tratadas o no con 2-mercaptoetanol antes de la corrida.
Calorimetría diferencial de barrido (DSC).
Determinación de la solubilidad de las proteínas de los aislados en distintos medios:
agua destilada, buffer de pH 8,0; buffer de pH 8,0 con urea 8M y SDS 0,5%, y en el
mismo buffer anterior pero conteniendo ditiotreitol 10 mM.
Determinación del contenido de calcio en estos aislados y en otros obtenidos en otras
condiciones, especificadas más adelante.
Nomenclatura utilizada:
WPI 1: aislado proteico de lactosuero ácido (pH 3,9)
WPI 2: aislado proteico de lactosuero dulce (pH 6,9)
WPI 1D: aislado proteico de lactosuero ácido, dializado a pH 3,75
WPI 2D: aislado proteico de lactosuero dulce, dializado a pH 6,9.
Los resultados obtenidos se muestran en las Tablas 1 y 2 y en las Figuras 1, 2 y 3.
a) ¿A qué se deben las diferencias entre cada uno de los diagramas de FPLC?
b) Analizar los diagramas electroforéticos.
c) ¿Cómo influye el pH en la estabilidad térmica de la ß-lactoglobulina?
d) ¿Qué efecto tiene la diálisis? Analizar los datos de las Tablas 1 y 2.
e) ¿Qué información se puede obtener a partir de los datos de solubilidad? ¿A qué
pueden deberse las diferencias observadas en la solubilidad?
Fig. 1. FPLC de proteínas solubles de WPI
1 y WPI 2 antes o después de diálisis o
diafiltración. A: WPI 1; B: WPI 1D; C: WPI 1
diafiltrada; D: WPI 2; E: WPI 2D. Pesos
moleculares: (1) 600.000- 106; (2) 75.000180.000; (3) 36.000; (4) 14.400; (5) 25006000
Fig. 2. Diagramas de SDS-PAGE de WPI 1
y WPI 2. (A) sin mercaptoetanol; (B) con
mercaptoetanol. PM: (1) 10.000-13.000; (2)
14.400; (3) 16.000; (4) 18.400; (5) 26.000;
(6) 32.000; (7) 41.000; (8) 57.000; (9)
67.000; (10) 98.000
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Fig. 3. Solubilidad proteica de
aislados
dializados
y
no
dializados (0,1% de proteínas,
p/p). Soluciones de extracción:
de izquierda a derecha: agua
destilada; buffer pH 8,0; buffer
pH 8,0-urea-SDS; buffer pH 8,0urea-SDS-ditiotreitol.
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