Cuantificación de oligoelementos y otros metales por ICP-OES en variedades tradicionales del cinturón verde de La Plata: el tomate platense

El tomate platense (TP) es una variedad del cinturón hortícola del Gran La Plata. Se analizó la variedad “cosecha tardía” cultivado de manera orgánica por un productor local. Luego de eliminar los contaminantes superficiales y remover las partes no comestibles se obtuvo la pulpa de tomate fresca (PTF). Una parte fue analizada de forma directa y otra fue secada es estufa a 105°C obteniendo la PT secada en polvo (PTSP). En muestras mineralizadas con microondas se cuantificaron diferentes elementos mediante ICP-OES. En el agua de riego (AR) las concentraciones de Na y As fueron 191,590 y 0,041 mg/L respectivamente. Aunque estos valores superan los línmites para un agua potable, son frecuentes en un agua de pozo. No se detectó Pb en AR. Tanto en PTF como en PTSP las cenizas representaron ≈ 10% de los sólidos. Se recuperó un 10% más de minerales utilizando las vessels herméticas del digestor de microondas (referencia digestión tradicional). Los contenidos de minerales fueron comparables a los hallados en tablas internacionales. Pese al empleo de AR con alto contenido de As, este elemento no se acumuló en la fruta. Los niveles de Cd y Pb (tóxicos) fueron significativamente menores a los hallados por otros autores en otras variedades híbridas. TP resulto ser un alimento seguro que aporta varios macronutrientes como el K, P y Ca y cantidades apreciables de Ni

Suero de soja y sus proteínas aisladas : Estudio de propiedades térmicas, superficiales y crioprotección

Objetivo general: Analizar la composición y estudiar las propiedades térmicas, superficiales y el poder crioprotector de los sueros de soja y tofu y de sus proteínas aisladas. Objetivos particulares: -Obtener sueros de soja (SS) y tofu (ST) líquidos y deshidratados por liofilización y secado térmico. Analizar la composición y la actividad antitríptica de los sueros y sus proteínas aisladas; y sobre estas últimas determinar las fracciones proteicas presentes. -Analizar el comportamiento térmico de suero de soja liofilizado (SSL) y de sus proteínas aisladas y la dependencia con el contenido de humedad. Evaluar el efecto de las condiciones de preparación y el almacenamiento de las muestras y detectar las posibles interacciones entre el aislado de soja nativo (ASN) y las proteínas de sueros (PS). -Determinar la solubilidad acuosa de las proteínas aisladas de SS y ST por distintos métodos (por salting out y con solvente), y analizar el efecto del almacenamiento y del tratamiento térmico. Determinar propiedades fisicoquímicas y superficiales de la fracción total y soluble de las PS obtenidas, antes y después de su desnaturalización térmica. -Analizar la formación y estabilización de emulsiones aceite en agua (o/w) empleando sueros deshidratados o sus proteínas aisladas como agente emulsificante, en forma comparativa con ASN. Analizar el efecto de la concentración proteica y el estado de desnaturalización sobre la microestructura y los procesos de desestabilización de la emulsión frente al almacenamiento. -Investigar las propiedades crioprotectoras de los sueros de soja y de tofu deshidratados sobre emulsiones o/w modelo, preparadas con diferentes proteínas y sometidas a un proceso de almacenamiento congelado a corto y largo plazo. Determinar las mejores combinaciones emulsión modelo/crioprotector y comparar el desempeño relativo de los sueros entre sí y con sacarosa como crioprotector control.Facultad de Ciencias Exacta

Impact of Sample Aging on Freeze-Thaw Stability of Oil-in-Water Emulsions Prepared with Soy Protein Isolates

The freeze-thaw stability of oil-in-water emulsions prepared with unheated and heated aqueous dispersions of fresh and stored soy protein isolates was evaluated in the absence and presence of glucose or sorbitol (0.75–15.0% w/w). Sample aging had a negative impact of freeze-thaw stability. The cryoprotectant addition enhanced the freeze-thaw stability, but at low concentrations emulsions prepared with unheated soy protein isolates showed better response to freeze-thawing. Nevertheless, at the highest cryoprotectant concentration, a total stabilization was evidenced for all emulsions. The results of this article indicated that the cryoprotectants act on proteins at interfacial level.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Effect of isolation conditions on structural properties and surface behavior of soy-whey proteins

In this study, the impact of isolation conditions on structural and surface properties at the air/water interface of soy-whey proteins (SWP) was assessed. SWP were obtained by precipitation of soy-whey (at pH 4.5 or 8.0) with acetone or ammonium sulfate. Despite the fact that all SWP samples exhibited similar electrophoretic patterns, they showed different protein content (from 54.2 to 98.2% w/w). When precipitation was performed at pH 4.5, SWP samples evidenced a decrease of protein solubility (SP) and thermal stability, while the precipitation with acetone promoted the enrichment in polysaccharides and minerals. For all samples, intrinsic fluorescence, surface hydrophobicity and Fourier transform infrared (FTIR) studies revealed structural changes correlated to protein unfolding and aggregation processes. However, the surface behavior can be predicted from these studies mainly due to differences in surface hydrophobicity and the differential contribution of insoluble aggregates. The heating of SWP samples enhanced the surface activity, regardless of the pH of the raw material and the isolation method. These results can be useful as a reference research and as a starting point for industrial exploitation of proteins from soy wastewater.Fil: Ingrassia, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Sobral, Pablo Antonio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Risso, Patricia Hilda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Física de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Física de Rosario; ArgentinaFil: Palazolo, Gonzalo Gastón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Investigación en Funcionalidad y Tecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Wagner, Jorge Ricardo. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Investigación en Funcionalidad y Tecnología de Alimentos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Effect of water content on thermal behavior of freeze-dried soy whey and their isolated proteins

Thermal behavior of lyophilized soy whey (LSW) and whey soy proteins (WSP) at different water contents (WC) was studied by DSC. In anhydrous condition, Kunitz trypsin inhibitor (KTI) and lectin (L) were more heat stable for WSP with respect to LSW sample. The increase of WC destabilized both proteins but differently depending on the sample analyzed. Thermal stability inversion of KTI and L was observed for WSP and LSW at 50.0% and 17.0% WC, respectively, which correspond to the same water-protein content mass ratio (W/P ≈ 1.9). At W/P < 1.9, KTI was more heat stable than L. Before the inversion point, WC strongly modified the peak temperatures (Tp) of KTI and L for WSP, whereas this behavior was not observed for LSW. The high sugar content was responsible for the thermal behavior of KTI and L in LSW under anhydrous condition and low WC. These results have important implications for the soy whey processing and inactivation of antinutritional factors.Fil: Sobral, Pablo Antonio. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Palazolo, Gonzalo Gastón. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Wagner, Jorge Ricardo. Universidad Nacional de Quilmes; Argentina. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentin

Freeze-thaw stability of oil-in-water emulsions prepared with native and thermally denatured soybean isolates

Freeze-thaw stability of oil-in-water emulsions prepared with native or thermally-denatured soy isolates (NSI and DSI, respectively) as the sole emulsifier and sunflower oil (φ = 0.25) has been examined at various protein concentrations (0.5, 1.0 and 2.0%. w/v), comparatively with sodium caseinate (SC). The freeze-thaw stability was assessed by measurements of particle size, oiling off and gravitational separation after isothermal storage at -20°C for 24. h and further thawing. The oil phase remained in liquid state and the amount of ice formed was similar (>97%) whatever the sample type and protein concentration. At 0.5%, NSI and DSI emulsions where highly unstable, exhibiting a coagulated cream layer with appreciable oiling off (>25%), whereas those prepared with SC were more stable, due to their initial lower flocculation degree (FD %) and particle size. For all emulsions, the increase of protein concentration (0.5-2.0%. w/v) improves the freeze-thaw stability as a consequence of a decrease of initial FD %. At 2.0%, where is enough protein to cover the interface, a lower coalescence stability of NSI emulsion respect to those prepared with NSI was observed after freeze-thawing. This result can be attributed to the high tendency to aggregation of native soy globulins at subzero temperatures. Notwithstanding this, unlike the SC emulsions, the formation of new flocs in soy isolates-stabilized emulsions during freeze-thawing cannot be totally controlled.Fil: Palazolo, Gonzalo Gastón. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sobral, Pablo Antonio. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimentos; ArgentinaFil: Wagner, Jorge Ricardo. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Study of thermally induced crystallization in lyophilized soybean whey

El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto del tratamiento térmico y las condiciones de almacenamiento sobre la cristalización de azúcares en suero de soja liofilizado (SSL). El SSL se preparó por liofilización del suero de soja, que queda como sobrenadante isoeléctrico de la obtención de aislados. Los componentes mayoritarios del SSL son los carbohidratos (sacarosa y los oligosacáridos estaquiosa, rafinosa y verbascosa) seguido de los factores antitrípticos de Kunitz y Bowman-Birk y de la lectina (todos con actividad biológica), con una relación carbohidratos: proteína total de 3: 1. El análisis por calorimetría diferencial de barrido (DSC) en condiciones anhidras, del SSL almacenado sin previo tratamiento térmico, presentó una endoterma correspondiente a la fusión de cristales de azúcares con una temperatura de pico (Tp) a » 65°C. Se prepararon muestras de SSL tratado térmicamente en cápsulas selladas herméticamente y en condiciones anhidras, a una velocidad de 5°C/min hasta 180°C, temperatura a la cual las proteínas de suero se desnaturalizan totalmente y alcanzan la máxima glicosilación. Las cápsulas con SSL calentado (SSLC), se enfriaron 30 min. en hielo-agua y se almacenaron a temperatura ambiente, bajo dos condiciones: cápsula cerrada y cápsula abierta en ambiente deshidratado (HR»0). Las muestras SSLC almacenadas a distintos tiempos se analizaron por DSC para evaluar el grado de cristalización de azúcares. Los termogramas de SSLC almacenado »4 hs en cápsula cerrada no evidencian transiciones; luego de 15 días de almacenamiento los termogramas presentan una transición (Tp= 161,9°C; ΔH= 127,2 J/g) atribuible a la fusión de cristales formados durante el almacenamiento. Las muestras SSLC almacenados en cápsula abierta presentan luego de 12 días de almacenamiento, dos transiciones con Tp= 147,4 y 190,1ºC con ΔH= 3,2 y 21,8 J/g, respectivamente. Estas diferencias se atribuyen a que el agua liberada dentro de la cápsula durante el calentamiento (por reacción de Maillard y/o caramelización), si queda atrapada dentro de la cápsula (cápsula cerrada), contribuye a la hidratación de los cristales formados lo cual disminuye su temperatura de fusión, respecto a los cristales anhidros formados en condiciones de no confinamiento. Si en estas condiciones se prolonga el almacenamiento hasta 22 días, se obtiene una única transición (Tp= 200,5ºC; ΔH= 78,1 J/g). Se concluye que para tiempos de almacenamiento similares (12-15 días), la posibilidad de eliminar agua conduce a una menor cristalización de azúcares (5 veces menos asumiendo que entalpía ≈ masa de cristales) y a una mayor estabilidad de los cristales formados (Tp » 30°C mayor). Se postula que la presencia de agua induciría la hidrólisis de oligosacáridos, dando azúcares con mayor tendencia a cristalizar. La mayor temperatura de fusión de los azúcares formados a tiempos largos de almacenamiento se atribuye a fenómenos de recristalización.The objective of this work was to study the effect of the thermal treatment and the storage conditions on the crystallization of sugars in lyophilized soybean whey (LSW). The LSW was prepared by lyophilization of soybean whey, which is generated as isoelectric supernatant during the preparation of soy protein isolates. The more abundant components in LSW are the carbohydrates (sucrose and the oligosaccharides stacchiose, raffinose and verbascose) followed by Kunitz and Bowman-Birk trypsin inhibitors and lectin (all with biological activity), with a carbohydrates: proteins ratio of 3: 1. Differential scanning calorimetry (DSC) of LSW was performed under anhydrous conditions; in thermogram of this sample without previous thermal treatment can be identified an endotherm which correspond to the sugar melting with a peak tempertarure (Tp) » 65°C. LSW samples were heated in anhydrous condition inside the hermetic aluminium pans using a heating rate of 5°C/min up to 180°C; this temperature ensures the total protein denaturation and a maximum glycosylation. Once finished the heat treatment, the pans were cooled on ice for 30 minutes, proving the samples of heated lyophilized soybean whey (LSW-H). Half of these pans were kept closed and half opened. In both conditions, samples of LSW-H were stored at 25°C and at 0% relative humidity and then, samples were analyzed to evaluate the sugars crystallization degree by DSC. LSW-H stored for over 4 hours, no evidence any transition in termogramas; after 15 days of storage, DSC termogramas have a transition (Tp = 161.9 ° C, ΔH = 127.2 J / g) due to melting of sugar crystals formed during storage. LSW-H samples present, after 12 days of storage in open pans, two transitions with Tp = 147.4 and 190.1 °C (DH = 3.2 and 21.8 J/g), respectively. These differences are attributed to the released water into the pan during the heating (due to caramelization or Maillard reaction). If this water gets trapped inside the pans (closed pans) contributes to the hydration of the crystals formed which reduces its melting temperature, compared to anhydrous crystals formed on a non-confinement. If storage is prolonged in these conditions until 22 days, a single transition (Tp = 200.5ºC; DH = 78.1 J/g) was observed. We concluded that at similar periods of storage (12-15 days) the possibility to eliminate water conduce to a less crystallization degree (5 times less assuming enthalpy ≈ crystal mass) and to greater stability of the crystals formed (Tp 30°C bigger). We hypothesize that the presence of water would lead to hydrolysis of oligosaccharides, giving sugar to a greater tendency to crystallize. The highest melting temperature of the sugars crystal formed during a long storage time is attributed to recrystallisation phenomena.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Emulsifying Properties of Dried Soy-Whey, Dried Tofu-Whey, and Their Isolated Proteins

This paper focuses on the comparative study of emulsifying properties of dried tofu-whey, dried soy-whey and their isolated proteins. Oil-in-water emulsions were prepared at equivalent protein concentration (0.1, 0.5 and 1.0 g/100 mL), using sunflower oil as lipid phase (oil mass fraction = 0.33). Tofu-whey and soy-whey were dehydrated by freeze-drying (LTW and LSW, respectively) or thermal-drying (DTW and DSW, respectively). Moreover, a heated LSW sample in anhydrous condition (h-LSW) was included. The emulsion formation and stability at rest was evaluated using a vertical scan analyzer, according to multiple light scattering theory, particle size and oiling off measurements. Even though the stability to gravitational separation and coalescence increased with increasing protein concentration, freeze-dried whey samples exhibited a higher ability to form and stabilize emulsions respect to that of thermally-dried ones, especially for those obtained from soy-whey. Moreover, h-LSW emulsions were more stable than that of LSW sample presumably due to protein glycosylation. The global emulsion stability decreased in the order: LTW>DTW>h-LSW>LSW>DSW. Moreover, at equivalent protein concentration in the continuous phase, the isolation of proteins from lyophilized whey-samples by treatment with cold acetone (LTW-P, LSW-P and h-LSW-P, respectively) improved their emulsifying properties. Again, this improvement was more pronounced for samples obtained from soy-whey, probably due to partial protein denaturation associated to treatment with the organic solvent. In conclusion, this paper should be considered as basis for further studies concerned with the potential application of soy-whey and tofu-whey proteins as emulsifiers in different systems.Fil: Sobral, Pablo Antonio. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Henao Ossa, Johan Sebastian. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Área Ingeniería en Alimentos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Palazolo, Gonzalo Gastón. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Área Ingeniería en Alimentos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Wagner, Jorge Ricardo. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Área Ingeniería en Alimentos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Quiescent stability of o/w emulsions prepared with soy whey, tofu whey and their isolated proteins

El objetivo del trabajo fue analizar la estabilidad de emulsiones aceite en agua (o/w) preparadas con suero de soja o de tofu y sus proteínas aisladas. El suero de soja (SS) fue obtenido en laboratorio como sobrenadante isoeléctrico de la preparación de aislado nativo de soja (ANS); el suero de tofu (ST), residual líquido industrial, fue cedido por una empresa local. Ambos sueros fueron liofilizados dando SSL y STL. A partir del SS y ST se aislaron las proteínas PSS y PST respectivamente, por precipitación con acetona en frío y liofilización. A todas las muestras se le determinó el contenido proteico (N´6,25) a fin de preparar dispersiones acuosas de igual concentración proteica. Se prepararon dispersiones de las muestras en buffer fosfato de sodio 10 mM, pH 7,0, con una concentración de proteína de 0,1-1 % p/v. Las emulsiones o/w fueron preparadas homogeneizando 10 ml de las dispersiones acuosas con 5 ml de aceite de girasol (Ultraturrax T-25, 20.000 rpm, 1 min., 20ºC). Las emulsiones iniciales resultantes se caracterizaron por difracción láser (distribución de tamaño de partícula) y por turbidimetría (área interfacial creada). La estabilidad de las emulsiones se evaluó por medida de la cinética de separación gravitacional (analizador óptico vertical) y del aceite separado (AS%) por el método de dilución del colorante. Todas las emulsiones iniciales, menos la SSL, mostraron distribuciones similares de tamaño de partícula del tipo bimodal con una población mayoritaria a 50-60 mm; cuando se analizaron sin y con SDS dieron valores D43 entre 30 y 40 mm. Las distribuciones correspondientes a la emulsión SSL, medidas sin y con SDS, fueron diferentes debido a la presencia de flóculos estables, lo cual se reflejó en valores de D43 sin y con SDS, 70,6 y 45,5 mm, respectivamente y en la baja estabilidad a la separación gravitacional. A una concentración de proteína equivalente, las emulsiones preparadas con sueros fueron siempre menos estables a la separación gravitacional que las elaboradas con sus respectivas proteínas aisladas. Por otra parte, las PST dieron emulsiones más estables a la separación gravitacional que las provenientes de suero de soja obtenido en laboratorio. Según las medidas de AS%, el orden de estabilidad en todas las concentraciones ensayadas fue PST > PSS > STL > SSL. Estos resultados permiten concluir que STL, en el cual las proteínas se encuentran desnaturalizadas, es un mejor agente estabilizante que SSL, del mismo modo que PST lo es respecto de PSS. Las emulsiones de PST fueron precisamente las que exhibieron los valores más altos de área interfacial creada y el menor tamaño de partícula. Las proteínas aisladas de ambos sueros dan emulsiones más estables que los sueros respectivos, indicando un efecto negativo de los componentes no proteicos del suero, como los oligosacáridos y las sales.This article focuses on the quiescent stability of emulsions oil in water (o/w) prepared with soybean whey or tofu whey and their isolated proteins. Soybean whey (SS) was obtained as isoelectric supernatant of the soy isolate preparation; the tofu whey (ST), industrial waste, was given by a local company. Both liquids were freeze-dried giving the samples SSL and STL. The proteins PSS and PST were isolated from SS and ST respectively, by precipitation with cold acetone and freeze-drying. The protein content of each sample was determined (N´6.25) in order to prepare aqueous dispersions of the same protein concentration. Aqueous dispersions of each sample were prepared in 10 mM sodium phosphate buffer, pH 7.0, at different protein concentrations (0.1-1% w/v). O/w emulsions were obtained by mixing 10 ml aqueous dispersions and 5 ml of sunflower oil (Ultraturrax T-25 high-speed homogenizer, 20,000 rpm, 1 min, 20°C). Fresh emulsions were characterized by laser diffraction (particle size distribution, PSD) and turbidimetry (interfacial created area). Emulsion stability was evaluated by measuring the creaming kinetic (vertical optical analyzer) and oiling-off (AS% w/w) by the dye dilution method. All emulsions, with exception of those prepared with SSL, showed similar PSD both in the absence and presence of SDS: a bimodal character, a main particle population at 50- 60 mm and D43 values in the range 30-40 mm. For SSL emulsions, the PSD measured with and without SDS exhibited noticeable differences (D43 = 70.6 and 45.5 mm respectively) due to the presence of stable flocs, which enhanced the creaming. At the same protein concentration, emulsions prepared with soy whey samples were always less stable that those prepared with their isolated proteins. Moreover, PST emulsions were more stable against creaming than those prepared with PSS. On the other hand, AS % decreased in the sequence: PST > PSS > STL > SSL. These results suggest that STL, in which proteins are thermally denatured, is a better stabilizing agent that SSL; similarly, PST is a better emulsifier that PSS. Precisely, PST emulsions exhibited the highest values of interfacial area and the smallest mean particle size. The isolated proteins showed better emulsifying properties than those exhibited by freeze-dried soy and whey. This indicates a negative effect of non-protein components present in the soy whey, as oligosaccharides and salts.Centro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento

Impact of Sample Aging on Freeze-Thaw Stability of Oil-in-Water Emulsions Prepared with Soy Protein Isolates

The freeze-thaw stability of oil-in-water emulsions prepared with unheated and heated aqueous dispersions of fresh and stored soy protein isolates was evaluated in the absence and presence of glucose or sorbitol (0.75–15.0% w/w). Sample aging had a negative impact of freeze-thaw stability. The cryoprotectant addition enhanced the freeze-thaw stability, but at low concentrations emulsions prepared with unheated soy protein isolates showed better response to freeze-thawing. Nevertheless, at the highest cryoprotectant concentration, a total stabilization was evidenced for all emulsions. The results of this article indicated that the cryoprotectants act on proteins at interfacial level.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Investigación y Desarrollo en Criotecnología de Alimento