Estudio de los procesos de gelificación térmica y de pardeamiento no enzimático, de proteínas de leche en presencia de azúcares

Abstract

Se estudiaron las cinéticas de las reacciones responsables de los cambios inducidos por calor en: color, fluorescencia, coagulación y microestructura, variando: pH inicial (6-8), temperatura de reacción (105-140°C) y relación proteínas/sacarosa (VT). El % S.T. fue constante (70 %). La a w varió entre 0,83 y 0,87. Las respuestas fueron analizadas a diferentes tiempos de reacción. Para el seguimiento del color se utilizaron: K/S (Índice Kubelka-Munk), inversa de luminosidad (100/L), densidad óptica (OD) y fluorescencia. Para la estabilidad coloidal se investigó la funcionalidad de las micelas proteicas (f) (sitios reactivos a la coagulación) y tiempo de coagulación (tg) (transición sol-gel). Se analizaron los cambios microestructurales: elásticos (G´), viscosos (G”), viscoelásticos (tg Delta), y tixotrópicos. Su velocidad fue cuantificada con: constante de velocidad de los cambios producidos (k), orden de reacción (n), energía de activación y Q10 . El modelo cinético integral seleccionado fue muy adecuado. Mediante regresión múltiple, entre las respuestas y VT (codificadas), se obtuvieron modelos matemáticos predictivos. La metodología de superficie de respuesta y líneas de contorno fue muy adecuada para analizar la influencia de VT. El desarrollo de color está gobernado por la temperatura y la fluorescencia por la concentración de proteínas. Ambos poseen distinta “sensibilidad”. El pH influye notoriamente sobre la cinética de gelificación (k) pero no sobre la termodinámica (f). La gelificación ocurre mucho antes que el desarrollo de color marrón intenso. El módulo complejo (G*) es un excelente indicador “objetivo” de la transición sol-gel, presentando una muy buena correlación con el método subjetivo (“visual”).

We studied the kinetics of the reactions responsible for heat-induced changes in color, fluorescence, coagulation and microstructure varying: initial pH (6-8), reaction temperature (105-140 ° C) and ratio protein / sucrose ( VT). The % S.T. was constant (70%). The a w varied between 0.83 and 0.87. The responses were analyzed at different reaction times. To monitor the color is used: K / S (Kubelka-Munk index), reverse light (100 / L), optical density (OD) and fluorescence. For the colloidal stability was investigated the functionality of protein micelles, (f) (reactive sites gelification) and gelification time (tg) (sol-gel transition). Microstructural changes were examined: elastic (G '), viscous (G "), viscoelastic (tg Delta), and thixotropic substances. His rate was quantified with rate constant changes (k), reaction order (n), activation energy and Q10. The integral kinetic model selected was very appropriate. By multiple regression, between the responses and VT (coded), were predictive mathematical models. The methodology of response surface and contour lines was very appropriate to analyze the influence of VT. The development of color is governed by the temperature and the fluorescent for the concentration of proteins. Both have different sensitivity. The pH significantly influences on the kinetics of gel (k) but not on thermodynamics (f). The gelling occurs long before the development of an intense brown color. The module complex (G *) is an excellent indicator "aim" of the sol-gel transition, showing a good correlation with the subjective method (visual).