Trabajo práctico Factores no nutricionales en poroto de soja

Trabajo Práctico N°5 - Tecnología de Cereales y Oleaginosas – Segundo semestre de 2016

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TRABAJO PRÁCTICO

FACTORES NO NUTRICIONALES EN POROTO DE SOJA

“Evaluación de su inactivación”

Autores:

Dr. Raúl CIAN

Dra. Cecilia FENOGLIO

2017

INTRODUCCIÓN

El cultivo de la soja Glycinemax (L) se remonta a más de 7000 años, en China. Pero es recién en 1712 cuando es llevado a Europa por Engelbert Kaenpfer, un botánico alemán quien analizó en detalle varios de los productos japoneses a base de soja. La soja fue introducida en EEUU en 1804, siendo utilizada inicialmente como forraje. Alrededor de 1920 se comienza a utilizar el aceite en diversas aplicaciones. Recién en 1950 se utiliza en la alimentación humana.

En la República Argentina, la superficie cultivada de soja en el año 1973 era de apenas 200.000 hectáreas. Desde entonces se ha manifestado un marcado crecimiento en el cultivo de dicha oleaginosa, a tal punto que hoy alcanza alrededor de 28.000.000 hectáreas con una producción de 55 millones de toneladas anuales.Acompañando la expansión de este cultivo, se desarrolló la industria especializada en la extracción de aceite y se contó por primera vez en el país con un concentrado proteico de muy buen valor biológico: la harina de soja desgrasada. A su vez, ésta sirve como materia prima para la obtención de productos de mayor valor agregado tales como concentrados, aislados, texturizados, hidrolizados, etc.

La importancia de la soja radica en que es una fuente proteica de alta calidad nutricional, muy abundante, muy versátil, y relativamente económica.

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Numerosos trabajos atribuyen a la soja propiedades especiales, ligadas a su composición química (Tabla 1).Se ha propuesto a la soja para  la prevención y tratamiento de enfermedades  crónicas tales como ciertos tipos de cáncer (colon, mamas, próstata), ateromas, etc. (Primer Simposio Internacional: “El papel de la soja en la prevención y tratamiento de enfermedades crónicas”,Arizona – USA, 1994).

Tabla 1 - Composición centesimal promedio (%) en base seca del poroto entero y varios productos de soja (Pearson, 1982).

Los contenidos de isoflavonas y saponinas están asociados a efectos anti-cancerígenos y anti-aterogénicos; similares efectos producen los fitosteroles. Además, las isoflavonas poseen una acción anti-resorción del hueso, previniendo la descalcificación provocada por la disminución de estrógenos durante la menopausia.Por otro lado, las proteínas de soja y la fibra lo están con una reducción del colesterol en sangre. Las primeras facilitando el catabolismo de las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y la segunda por interferencia en la absorción del colesterol.No obstante, se considera que proponer un alto consumo de soja en occidente para prevenir ciertas enfermedades sigue siendo una especulación.

Por todo lo mencionado anteriormente,la soja y sus subproductos constituyen actualmente una de las fuentes de proteínas vegetales más difundidas en el mundo, particularmente para las dietas de aves y cerdos, aunque se está incrementando su uso en dietas para alimentación humana. Sin embargo, posee como desventajas: 1) la baja biodisponibilidad de los minerales (en parte debida a la presencia de ácido fítico), 2) la presencia de factores nonutricionales.

Los factores no nutricionales son componentes que potencialmente pueden presentar actividad biológica variada en el hombre. Alguno de estos factores intervienenbloqueando la acción de determinadas enzimas que participan en la digestión de las proteínas en el aparato digestivo. Esto puede provocar, en casos extremos, la inhibición de crecimiento o afectar el estado de salud normal en las personas.

El principal factor no nutricional identificado, es una sustancia de naturaleza proteica, que se encuentra en la fracción 2S (Tabla 2), y que actúa inhibiendo la tripsina y quimotripsina secretadas por el páncreas, por lo que se lo conoce como Inhibidor de Tripsina. Kunitz, Rackis y Bownan - Birk aislaron y caracterizaron a estos inhibidores.

Tabla 2 - Globulinas de soja clasificadas según su coeficiente de sedimentación (Pearson, 1982).

Además, hay dos enzimas que producen efectos adversos la Lipoxigenasa que cataliza la oxidación de los ácidos grasos insaturados, provocando el enranciamiento del aceite o del alimento que lo contiene, y la Ureasa que cataliza la conversión de la urea en amoníaco y dióxido de carbono, y cuya presencia podría ser perjudicial para los rumiantes, especialmente cuando se les ofrece alimentos que contienen urea.

Numerosos trabajos de investigación, partiendo de los de Mendel y Osborne(1917), demostraron que era posible mejorar el valor biológico del poroto de soja si se lo trataba con calor húmedo. Esto se debe a que los inhibidores son sensibles a los tratamientos térmicos húmedos.Es a partir de estos estudios que surge el concepto de “desactivación” del poroto de soja, es decir la aplicación de tecnologías que permitan desactivar esos factores antinutricionales, controlando tres variables fundamentales: temperatura, tiempo y humedad, sin disminuir las propiedades nutricionales.La clasificación de los componentes antinutricionales en termolábiles y termoestables se basa en la pérdida de la actividad correspondiente por tratamiento térmico:

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Existen varias técnicas que permiten evaluar la intensidad del tratamiento térmico, tanto en defecto como en exceso. Entre estas se destacan la determinación de la actividad ureásica, la determinación del Inhibidor de Tripsina, la determinación de la solubilidad proteica, la determinación de lisina disponible y la determinación de lipoxigenasa.

1. Determinación de la actividad ureásica: La medición de la pérdida de la actividad ureásica es también indicativa de la inactivación de las otras enzimas. Esta es la técnica que se realiza con mayor frecuencia debido a su simplicidad y rapidez. Sin embargo es insuficiente, ya que sin bien permite evaluar un cierto grado de tratamiento térmico (actividad ureásica > 0), no permite saber si el tratamiento fue excesivo (actividad ureásica =0).La actividad uerásicase mide en base a cambios de pH, y como no existe un escala negativa, cuando la actividad ureásica es cero el análisis no determina si la soja fue sobretratada (AOCS Ba 9-58). Además existe otra técnica cualitativa cuya determinación se hace en forma colorimétrica (método cualitativo de Caskey – Oficial Cargill Research).

1. Determinación de la actividad del inhibidor de tripsina: La tripsina es una enzima proteolítica, liberada por el páncreas, cuyo precursor, el tripsinógeno, es convertido en tripsina por la enzima enteroquinasa. Como ya se dijo, se han detectado en la soja cruda componentes con actividad antitríptica, aislados por Kunitz y BowmanBirk y que se encuentran en concentración variable en el poroto de soja. Afortunadamente son proteínas cuya acción puede inactivarse por tratamiento térmico (AACC 71 – 10; desarrollado originalmente por Kakade et al. 1969).El método utiliza un sustrato sintético, BAPA (benzoil -DL -arginina-p-nitroanilida). La tripsina hidroliza el BAPA, liberando p-nitroanilida, que otorga a la solución un color amarillo y tiene una absorción máxima a 410 nm. La presencia de eventuales inhibidores es revelada, por una disminución del color amarillo, debido a que el inhibidor actúa sobre la tripsina y no la deja actuar sobre el sustrato.La actividad del Inhibidor de Tripsina se expresa en términos de unidades de tripsina inhibida (UTI). Se define la unidad de tripsina como el incremento de 0,01 unidades de absorción a 410 nm para los 10 ml de la mezcla de reacción en las condiciones experimentales utilizadas.

1. Determinación de la solubilidad proteica: La solubilidad de la proteína de soja cruda en una solución de NaOH al 0,2 % es prácticamente del 100%. A medida que la soja es tratada con calor, la solubilidad de la proteína disminuye. La experiencia ha demostrado que un rango aproximado de 73 a 85% parece ser consistente con un tratamiento óptimo, considerándose insuficientemente procesadas aquellas harinas que superan esos valores, y como procesadas excesivamente las que dan solubilidad menor al 73% (Asociación Americana de Soja. México - Nº 89).

1. Determinación de lisina disponible: Esta técnica permite determinar si el tratamiento térmico ha sido excesivo.Las proteínas y aminoácidos pueden reaccionar con productos de oxidación de las grasas, polifenoles, con azúcares reductores, etc; de esta forma se ve disminuida la biodisponibilidad de los aminoácidos, siendo los más afectados la lisina y los aminoácidos azufrados. Se evalúa entonces la disminución del valor nutricional por pérdida de biodisponibilidad de la lisina (Método de Carpenter modificado por Booth (Booth, V.H. 1971 - J. Sci. FoodAgric. vol. 22 p 268).La reacción de Sanger, que emplea Fluor-2-4-dinitrobenceno (FDNB) para la obtención de derivados coloreados de aminoácidos, es la base del método de K.J. Carpenter, posteriormente revisado y modificado por varios investigadores. En este caso se cuantifica la lisina disponible como DNF - lisina.

1. Determinación de lipoxigenasa: Esta enzima se inactiva fácilmente, siendo útil su determinación en tratamientos térmicos poco intensos (escaldado) (Surrey K, 1964). Su actividad se mide a través de la reacción entre ácido linoleico y oxígeno, por lectura espectrofotométrica de los productos de oxidación.

OBJETIVOS DEL TRABAJO PRÁCTICO

Evaluar la eficacia de la desactivación de porotos de soja por secado en lecho fluidizado, mediante la determinación de la actividad ureásica.

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