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Fermented and hydrolized concentrates of Cajanus cajanus and Phaseolus vulgaris: functional ingredients for food manufacture/Concentrados de Cajanus cajanus y phaseolus vulgaris fermentados e hidrolizados:ingredientes funcionales para el desarrollo de alimentos/Concentrados de Cajanus cajan e Phaseolus vulgaris fermentados e hidrolisados: ingredientes funcionais para o desenvolvimento de alimentos.

FERMENTED AND HYDROLIZED CONCENTRATES OF Cajanus cajanus AND Phaseolus vulgaris: FUNCTIONAL INGREDIENTS FOR FOOD MANUFACTURE

SUMMARY

The fermentation of legumes reduces the flatulus producing factors, increases the bio-availability of their protein and modifies the functional properties. On the other hand, pepsin protein hydrolysis permits to improve the nutritional characteristics, to delay spoilage, to potentiate or reduce the functional properties and to eliminate anti-nutritive compounds. The effect of pepsin hydrolysis on the nutritional characteristics, functional properties and free radical scavenging activity (RSA) was studied in concentrates of Cajanus cajan and Phaseolus vulgaris obtained from raw and naturally fermented grains. Fermentation combined with pepsin hydrolysis increases the nutritional quality of the concentrates by augmenting the protein digestibility up to 90.5% in concentrates extracted from C. cajan fermented grains and up to 94.6% in concentrates extracted from P. vulgaris. Additionally, no inhibition of trypsin activity was found in these concentrates. The RSA increased with enzymatic activity of the concentrates obtained from fermented or non-fermented grains of both species. On the other hand, protein solubility at the isoelectric point increased significantly (P<0.05) with enzymatic hydrolysis and therefore, the solubility and emulsifying capacity improved. This allows to suggest the use of hydrolysates of P. vulgaris and C. cajan in the formulation of instant beverages and emulsified products.

CONCENTRADOS DE Cajanus cajanus Y Phaseolus vulgaris FERMENTADOS E HIDROLIZADOS: INGREDIENTES FUNCIONALES PARA EL DESARROLLO DE ALIMENTOS

RESUMEN

La fermentacion de las leguminosas disminuye los factores produetores de flatulencia, incrementa la biodisponibilidad de su proteina y modifica las propiedades funcionales. Por otra parte, la hidrolisis proteica permite mejorar las caracteristicas nutricionales, retrasar el deterioro, poteneiar o reducir las propiedades funcionales y eliminar compuestos antinutritivos. Se estudio el efecto de la hidrolisis con pepsina sobre las caracteristicas nutricionales, propiedades funcionales y actividad de atrapamiento de radicales libres (RSA), de concentrados de Cajanus cajan y Phaseolus vulgaris obtenidos a partir de granos crudos y de granos sometidos a fermentacion natural Se encontro que la fermentacion en combinacion con hidrolisis con pepsina aumenta la calidad nutricional de los concen trados al aumentar la digestibilidad proteica hasta 90,5% en concentrados extraidos de granos fermentados de C. cajan y hasta 94,6% en concentrados extraidos de granos fermentados de P. vulgaris. Adicionalmente, en estos concentrados no se detecto actividad de inhibicion de tripsina. La RSA aumento con la hidrolisis enzimatica de los concentrados obtenidos de granos fermentados o no, para ambas especies. Por otra parte, la solubilidad proteica en el punto isoelectrico aumento significativamente (P<0,05) con la hidrolisis enzimatica y en consecueneia mejoraron la solubilidad y capacidad emulsifieante, lo que permite sugerir la incorporacion de los hidrolizados de P. vulgaris y C. cajan en la formulaeion de bebidas instantaneas y productos emulsionados.

PALABRAS CLAVE / Cajanus Cajan / Capacidad de Atrapamiento de Radicales Libres / Fermentacion / Hidrolisis Enzimatica / Phaseolus Vulgaris / Propiedades Funcionales /

CONCENTRADOS DE Cajanus cajan E Phaseolus vulgaris FERMENTADOS E HIDROLISADOS: INGREDIENTES FUNCIONAIS PARA O DESENVOLVIMENTO DE ALIMENTOS

RESUMO

A fermentacao das leguminosas diminui os fatores produtores de flatulencia, incrementa a biodisponibilidade de sua proteina e modifica as propriedades funcionais. Por outra parte, a hidrolise proteica permite melhorar as caracteristicas nutricionais, retardar a deterioracao, potencializar ou reduzir as propriedades funcionais e eliminar compostos antinutricionais. Estudou-se o efeito da hidrolise com pepsina sobre as caracteristicas nutricionais, propriedades funcionais e atividade sequestradora de radicais livres (RSA), de concentrados de Cajanus cajan e Phaseolus vulgaris obtidos a partir de graos crus e de graos submetidos a fermentacao natural. Encontrou-se que a fermentacao em combinacao com hidrolise com pepsina aumenta a qualidade nutricional dos concentrados ao aumentar a digestibilidade proteica ate 90,5% em concentrados extraidos de graos fermentados de C. cajan e ate 94,6% em concentrados extraidos de graos fermentados de P. vulgaris. Adicionalmente, nestes concentrados nao foi detectada atividade de inibicao de tripsina. A RSA aumentou com a hidrolise enzimatica dos concentrados obtidos de graos fermentados ou nao, para ambas as especies. Por outra parte, a solubilidade proteica no ponto isoeletrico aumentou significativamente (P<0,05) com a hidrolise enzimatica e em consequencia melhoraram a solubilidade e capacidade emulsificante, o que permite sugerir a incorporacao dos hidrolisados de P. vulgaris e C. cajan na formulacao de bebidas instantaneas e produtos emulsionados.

Introduccion

Las leguminosas constituyen el unico aporte proteico de muchas poblaciones del tercer mundo y son, en general, una importante fuente proteica para la creciente poblacion mundial que necesita reducir los riesgos asociados al consumo de proteina animal (Duranti, 2006). Algunos estudios han demostrado que las proteinas de leguminosas no solo son fuente de compuestos nutritivos, tales como los aminoacidos, sino que pueden ser fuente de compuestos bioactivos; entre las funciones mas conocidas de estos compuestos estan la in munomodulativa, antihipertensiva, antitrombotica y actividad opioide (Wang y Gonzalez de Mejia, 2005)

Sin embargo, el uso de proteinas provenientes de leguminosas esta limitado por la deficieneia de aminoacidos esenciales azufrados y por la presencia de factores antinutricionales (Seena et al., 2005). Para mejorar el valor nutritivo y digestibilidad de las proteinas de leguminosas se pueden aplicar metodos de remojo, descasearado, germinacion, fermentacion, coccion e irradiacion (Frarnworth, 2003). La fermentacion de leguminosas produce la disminucion de factores antinutricionales, incrementa la vida util y modifica las propiedades sensoriales, lo cual a veces se traduce en una mejor aceptabilidad por el publico consumidor; los cambios ocurridos en los granos fermentados dependeran de las condiciones de la fermentacion (Granito et al., 2002).

Particularmente, se ha encontrado que al fermentar granos de Phaseolus vulgaris y Cajanus cajan se reducen significativamente los enlaces [alfa]-galactosidicos y la fibra soluble, compuestos altamente fermentables por las bacterias colonicas y por tanto productores de flatulencia. Otros factores antinutricionales se reducen o eliminan con la fermentacion, como los inhibidores de proteasas, el derivado [IP.sub.6] del fosfato inositol y los taninos; lo cual trae como consecuencia el aumento de la digestibilidad. (Granito et al., 2002; Torres et al., 2006).

En estudios mas recientes se ha encontrado que la fermentacion modifica significativamente las propiedades funcionales de las harinas de P. vulgaris, ya que mejora la capacidad emulsificante, posiblemente debido a una posible desnaturalizacion parcial de la proteina (Granito et al., 2009).

La funcionalidad le imparte valor agregado a las proteinas, pues complementa su ya establecido valor nutricional. Las propiedades funcionales son caracteristicas fisico quimicas de las proteinas que determinan su comportamiento en los sistemas alimenticios durante su preparacion, procesamiento, almacenamiento y consumo. Estas propiedades son afectadas, entre otras cosas, por caracteristicas moleeulares de las proteinas tales como eomposicion aminoacidica, rigidez estructural, hidrofobicidad, hidrofilicidad y punto isoelectrico.

Los concentrados y aislados de leguminosas son utilizados en la industria de los alimentos para ejercer un rol funcional, pues poseen propiedades de solubilidad, gelificacion, emulsificacion y espumado. Sin embargo, en alimentos acidicos estas propiedades se reducen significativamente, por la cercania del pH del alimento al punto isoelectrico de la proteina. La hidrolisis enzimatica con control sobre la proteolisis puede mejorar las propiedades funcionales en un amplio intervalo de pH.

La hidrolisis proteica permite mejorar las caracteristicas nutricionales, retrasar el deterioro, eliminar compuestos antinutritivos, asi como modificar sus propiedades funcionales (Meisel y Fitzgerald, 2003; Khalil, 2006). La hidrolisis enzimatica genera peptidos euyo valor nutricional es mayor que el de la proteina nativa o los aminoacidos libres. Adicionalmente, la proteolisis in vitro se puede considerar una predigestion de las proteinas que mejora su absorcion a nivel intestinal (Villanueva et al., 1999).

Los hidrolizados proteicos no solo poseen propiedades funcionales y nutricionales. Algunos estudios han demostrado que estos poseen actividad antioxidante. Hirose y Miyashita (1999) encontraron que al aumentar el grado de hidrolisis de las proteinas de soya aumentaba su actividad de atrapamiento de radicales libres, al tiempo que aumentaba su capacidad de inhibir la oxidacion de sistemas emulsificados con triacilgliceroles.

El estres oxidativo tiene un rol significativo en el desarrollo de enfermedades asociadas a la vejez. Los factores involucrados son principalmente la peroxidacion de lipidos y la produccion de compuestos de bajo peso moleeular en las reacciones oxidativas, por lo cual se considera de importancia la incorporacion de compuestos capaces de prevenir la peroxidacion de lipidos y/o las reacciones de radicales libres a fin de ofrecer al consumidor proteccion contra esas enfermedades (Halliwell et al., 1995).

En el presente trabajo se estudio el efecto de la hidrolisis con pepsina sobre las caracteristicas nutricionales, propiedades funcionales y actividad de atrapamiento de radicales libres de concentrados de Cajanus cajan y Phaseolus vulgaris obtenidos a partir de granos crudos y granos sometidos a fermentacion natural.

Materiales y Metodos Muestras

Las muestras de Cajanus cajan y Phaseolus vulgaris fueron adquiridas en un mercado local. Se retiraron los granos infestados y los partidos. Los granos fueron divididos en dos lotes de lkg cada uno. El primer lote fue sometido a fermentacion y el otro no.

Fermentacion

Los granos enteros fueron enjuagados por triplicado con agua destilada y sumergidos en una solucion de acido lactico 1% durante 15min. Posteriormente se dreno la solucion de acido lactico y los granos se enjuagaron nuevamente tres veces con agua destilada.

Los granos higienizados fueron colocados en agua destilada esteril en proporcion 1:4 (p/v) y fermentados durante 48h a 42[degrees]C y 440rpm en un fermentador Microferm (New Brunswick Scientific). Culminado el tiempo de fermentacion los granos fueron drenados, liofilizados, molidos y pasados por un tamiz de 80 mesh (Granito et al., 2002).

Preparacion de los concentrados

Los concentrados del material fermentado y sin fermentar se obtuvieron por extraccion alcalina y precipitacion en el punto isoelectrico de la proteina, siguiendo el metodo de Adebowale et al. (2003).

Hidrolisis de los concentrados con pepsina

La hidrolisis de los concentrados se llevo a cabo segun Megias et al. (2004) en un vaso de precipitado provisto de un agitador magnetico y un electrodo para la determinacion del pH. Se prepararon 100ml de una solucion al 10% del concentrado, luego se agregaron 5ml de una solucion de pepsina de mucosa gastrica de cerdo (0,7 FIP-U/mg, EC 3.4.23.1; Merck, Alemania) al 10%, el pH se ajusto a 2 y la mezcla se incubo a 37[grados]C durante 30, 60, 90 y 120min. Las variaciones de pH durante la hidrolisis fueron compensadas con la adicion de NaOH 0,0001N. La reaccion se detuvo ajustando el pH a 7.

Finalmente, los hidrolizados fueron filtrados a traves de una membrana de 0,45[micron]m para remover el sustrato insoluble y posteriormente liofilizados.

Inhibidores de tripsina

La actividad de inhibicion de tripsina (AIT) se cuantifico a traves del metodo de Kakade et al. (1974), para lo cual se definio que una unidad de tripsina incrementa la absorbancia a 410nm en 0,01 unidades por cada 10ml de la mezcla de reaccion. La AIT se expresa en terminos de unidades de tripsina inhibida por mg de muestra en base seca.

Digestibilidad proteica in vitro

La digestibilidad in vitro se determino usando un sistema multienzimatico de tripsina, quimiotripsina y peptidasa. El grado de hidrolisis enzimatica se determino por el metodo de la caida del pH despues de 10min, segun Hsu et al. (1977).

Propiedades funcionales

Solubilidadproteica. La solubilidad proteica se determino a traves del metodo propuesto por Morr et al. (1985) y se expreso como la relacion entre el contenido de proteina en el sobrenadante y el contenido de proteina de la muestra multiplicado por 100.

Capacidad espumante y estabilidad de espuma. La capacidad espumante se cuantifico empleando el metodo propuesto por Bencini (1986) y se expreso como la relacion del volumen de espuma respecto al volumen inicial de solucion por 100.

Capacidad emulsificante y estabilidad de emulsion. La capaeidad emulsificante se determino conel metodo propuesto por Yasumatsu et al. (1992). La estabilidad de emulsion se expreso como el porcentaje de la emulsion remanente luego del calentamiento, de acuerdo conel metodo de Lqari et al. (2002).

Determinacion del grado de hidrolisis. EI grado de hidrolisis, definido como el porcentaje de enlaces peptidicos eseindidos en una proteina, se caleulo determinando los grupos amino libres por reaccion con el TNBS (acido 2,4,6-trinitrobencensulfonico), siguiendo el metodo de Adler-Nissen (1976). El numero total de grupos amino se determino en una muestra de concentrado obtenido de granos crudos que fue hidrolizada 100% a ll0[grados]C durante 24h en HC1 6N.

Actividad de atrapamiento de radicales libres. El efecto atrapador de los concentrados fue determinado con el metodo de Chen et al. (1996). Se utilizo como patron una mezela de 1000ppm del reactivo 1,l-difenil-2-picril hidrazilo (DPPH) en etanol, y se midio su absorbancia a 517nm. El efecto atrapador se calculo de acuerdo a la expresion

Erecto atrapador = [l -(Abs muestra/Abs patron)] x 100

Resultados y Discusion

En la Tabla I se puede apreciar el efecto de la hidrolisis con pepsina sobre la AIT y la digestibilidad proteica. Los concentrados obtenidos de granos de Cajanus cajan no fermentados y posteriormente hidrolizados durante 120min (CCCC 120min) presentaron una disminucion del 71% de la AIT respecto a los concentrados de C. cajan sin tratamiento enzimatico (CCCC), mientras que los concentrados de Phaseolus vulgaris no fermentada (CCPV 120min) presentaron una reduccion de 83% en la AIT, respecto a los concentrados de P. vulgaris sin hidrolizar (CCPV).

La reduccion de la AIT en este caso podria atribuirse a la desnaturalizacion proteica por efecto del pH durante el proceso de extraccion del inhibidor y a la posterior digestion con pepsina (Oliva y Sampaio, 2009). Clemente et al. (1999) hidrolizaron concentrados de Cicer arietinum con alcalasa y una mezcla de aminopeptidasas, reduciendo la AIT en 80% y encontrando que la reduccion de actividad de inhibicion de tripsina depende de la enzima utilizada y de la estruetura de la proteina hidrolizada.

Por otra parte, en los concentrados obtenidos de granos fermentados de C. cajan (CFCC) y en los obtenidos de granos fermentados de P. vulgaris (CFPV), asi como en sus hidrolizados con pepsina, no se detecto AIT, con lo cual se puede inferir que el proeeso de fermentacion fue suficiente para eliminar los inhibidores de tripsina.

La reduccion de los factores antinutricionales en CFCC y CFPV podria ser atribuido, al menos parcialmente, a la accion de enzimas externas de las bacterias responsables de la fermentacion. Huo et al. (1993) reportaron la inactivacion de inhibidores de tripsina, quimiotripsina y lectinas de soya cruda por incubacion con proteasas microbianas; por otra parte, otros autores senalan que la disminucion de la AIT es debida a la solubilizacion de estas proteinas en el caldo de fermentacion (Tabera et al., 1995). do Prado et al. (1980) estudiaron la solubilidad de la fraccion de proteinas de soya con actividad inhibitoria de tripsina y encontraron que estas son solubles a pH 4,5, que es justamente el pH al cual ocurre la fermentacion.

Tanto la hidrolisis enzimatica como la fermentacion incrementaron la digestibilidad proteica (Tabla I). Para C. cajan la fermentacion incremento en 5,5% la digestibilidad, mientras que la hidrolisis lo hizo en 2,3%; la combinacion de ambos procesos produjo un incremento de la digestibilidad de 13,4%, con lo cual se podria inferir que la combinacion de estos dos procesos tiene un efecto sinergico. La fermentacion inicialmente reduce o desnaturaliza a los inhibidores de proteinasas, lo cual permite que la pepsina pueda acceder mas facilmente a los enlaces peptidicose hidrolizarlos (Kunitz, 1946).

Un efecto similar al descrito se observo con los concentrados de P. vulgaris. Luego de hidrolizar durante 120min el CCPV su digestibilidad proteica anmento en 2,8%; por su parte la digestibilidad proteica del concentrado obtenido de granos fermentados fue 1,9% superior a la de CCPV, y la combinacion de procesos de fermentacion e hidrolisis por 120min mostro una digestibilidad proteica 7,0% superior a CCPV.

Paredes-Lopez y Harry (1989) y Angulo-Bejarano et al. (2008) reportaron que el incremento de la digestibilidad proteica in vitro es consecuencia de la eliminacion de factores antinutricionales, como por ejemplo la hidrolisis de acido fitico y la reduccion de inhibidores de proteinasa.

En la Tabla II se observa que el grado de hidrolisis alcanzado por los concentrados de C. cajan y P. vulgaris extraidos de granos no fermentados aumento significativamente (P<0,05) durante el tiempo de hidrolisis.

Es de hacer notar que el grado de hidrolisis alcanzado por CFCC al cabo de 120min fue 24,1% mayor que el alcanzado por CCCC para el mismo tiempo de tratamiento enzimatico. De igual maneta, para P. vulgaris el grado de hidrolisis del concentrado fermentado fue 21,7% superior al concentrado no fermentado. Lo anterior podria atribuirse a la desnaturalizacion e hidrolisis producida durante la fermentacion, lo que facilita la accion de la enzima sobre las proteinas de C. cajan y P. vulgaris, las cuales en su mayoria son globulinas cuya estructura cuaternaria nativa dificulta el acceso a las enzimas digestivas.

[FIGURA 1 OMITIR]

En la Tabla II se observa que luego de 120min de hidrolisis CCCC y CFCC mostraron 22,91 y 31,06% de actividad de atrapamiento de radicales libres, respectivamente. En el caso de P. vulgaris CCPV y CFPV mostraron una actividad de atrapamiento de radicales libres de 29,47 y 24,83%, respectivamente.

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

A pesar que no se cuantificaron los aminoacidos presentes, el incremento del efecto atrapador de radicales libres con el tiempo de hidrolisis permite inferir la formacion de peptidos que poseen residuos aminoacidicos con capaeidad antioxidante tal como lo son Try, Met, His, Gly, Val, Lys y Trp (Wade y Tucker, 1998).

Desde el punto de vista tecnologico la capacidad de atrapar radicales libres produce aumento en la vida util de los alimentos, dado que los radicales libres causan la auto-oxidacion de lipidos insaturados (Kaur y Perkins, 1991). Asi, la incorporacion de los hidrolizados de C. cajan y P. vulgaris, obtenidos de granos fermentados o no, en formulaciones alimenticias, podria tener efecto beneficioso sobre la salud y/o sobre el tiempo de vida util de los alimentos.

[FIGURA 4 OMITIR]

La solubilidad es considerada como una de las mas importantes propiedades funeionales de las proteinas, pues esta afecta a otras propiedades funcionales, tales como las propiedades hidrodinamicas, las cuales requieren solubilidades de media a completa, para la formulacion de emulsiones, espumas y geles.

Tal como se muestra en la Figura 1, la hidrolisis con pepsina mejoro significativamente la solubilidad de los concentrados CCCC. En el punto isoelectrico (pH 4) la solubilidad aumento desde 6,6 hasta 60,8% al cabo de 120min de hidrolisis con pepsina. En este mismo intervalo de tiempo para los concentrados CFCC se observaron incrementos desde 8,3 hasta 76%.

Luego de 120min de hidrolisis con pepsina para CCPV y CFPV la solubilidad se incremento desde 3 hasta 82,2% y desde 8 hasta 99%, respectivamente (Figura 2).

De acuerdo a Deeslie y Cheyan (1988) y Benitez et al. (2008) en el punto isoelectrico de la proteina la solubilidad generalmente aumenta con la hidrolisis, lo cual es principalmente el resultado de la reduccion en el peso molecular y del aumento en el numero de grupos polares expuestos.

Las interacciones entre las proteinas y los lipidos son comunes en muchos sistemas alimenticios. El incremento de la exposicion de los residuos hidrofobicos por desnaturalizacion o hidrolisis contribuye a la formacion de emulsiones.

En la Figura 3 se aprecia que la capacidad emulsificante de CCCC y CFCC aumento significativamente con la hidrolisis con pepsina. Al cabo de 90min de hidrolisis del concentrado CCCC a pH 4 se alcanzo el 87,3% de capacidad emulsificante. Por otra parte, a pH 4 el concentrado fermentado de C. cajan luego de 30min de hidrolisis la capacidad alcanzo el 100%.

En relacion a los concentrados e hidrolizados de P. vulgaris obtenidos de granos fermentados y sin fermentar, en la Figura 4 se muestra que la hidrolisis con pepsina aumento significativamente la capacidad emulsificante de CCPV y CFPV. A pH 4 luego de 120min de hidrolisis se alcanzo el 100% de la capacidad emulsificante para CCPV, mientras que los concentrados extraidos de granos de P. vulgaris fermentados (CFPV) a pH 4 alcanzaron el 100% de la capacidad emulsificante luego de 90min de hidrolisis.

[FIGURA 5 OMITIR]

Respecto a la estabilidad de las emulsiones de CCCC, CFCC y sus hidrolizados, en la Tabla II se observa que a medida que aumenta el tiempo de hidrolisis con pepsina disminuye significativamente (P<0,05) la estabilidad de la emulsion. Este fenomeno podria atribuirse a la disminucion de la tenacidad de la pelicula formada en la interfase agua-grasa, consecuencia de la reduccion del tamafio de la proteina.

[FIGURA 6 OMITIR]

A pH 4 luego de 90min de hidrolisis del concentrado CCCC la estabilidad de la emulsion producida fue de 43,7%, por otra parte a este mismo pH, pero luego de hidrolizar 30min el concentrado CFCC la estabilidad de la emulsion producida fue de 75,2%.

En relacion a la estabilidad de emulsion de CCPV, CFPV y sus hidrolizados, en la Tabla III se aprecia que la estabilidad de emulsion disminuye significativamente (P<0,05) a medida que aumenta el tiempo de hidrolisis con pepsina. La estabilidad de emulsion a pH 4 del CCPV luego de 120min de hidrolisis fue de 11,1%, mientras que luego de 90min de hidrolisis del CFPV a pH 4 la estabilidad de la emulsion producida fue de 20%.

La capacidad espumante de las proteinas depende del tipo de proteina, el grado de desnaturalizacion, el pH, la temperatura y el metodo de incorporacion de aire. En la Figura 5 se observa que la capacidad espumante de CCCC, que a los 90min de hidrolisis alcanza la mayor valor en el intervalo de pH estudiado. Despues de este tiempo hubo una disminucion de la capacidad espumante. En general, las espumas de los hidrolizados colapsan completamente luego de 10min, y se ha reportado que la proteolisis puede mejorar la capacidad espumante y reducir la estabilidad de las espumas (Chobert et al., 1988).

La capacidad espumante de CFCC alcanzo su maximo valor luego de 30min de hidrolisis y despues de 60min de hidrolisis no se registro capacidad espumante. Esto pudiera deberse a la desnaturalizacion e hidrolisis previa causada por la fermentacion.

En relacion a los concentrados de P. vulgaris, la capacidad espumante de CCPV y CFPV aumento hasta los 90min de hidrolisis, tiempo luego del cual no se registro formacion de espuma.

Lo descrito puede atribuirse al hecho que las cadenas peptidicas con peso molecular relativo menor son ineapaces de formar peliculas en la interfase conel aire, o bien a que la pelicula formada en la interfase no sea lo suficientemente tenaz para mantener su integridad (Lqari et al., 2005).

De los resultados obtenidos se desprende que las propiedades hidrodinamicas de emulsificacion y formacion de espumas en el punto isoelectrico mejoran con la hidrolisis, lo cual es consistente con el aumento signifieativo de la solubilidad proteica como consecuencia de la reduccion del tamano de la cadena polipeptidica.

Conclusiones

La hidrolisis de concentrados de Cajanus cajan y Phaseolus vulgaris produce incrementos adicionales a la fermentaeion, en el valor nutricional y capacidad de atrapar radicales libres, asi como en las capacidades espumantes y emulsificantes, con lo cual aumenta su potencial de uso como ingredientes funcionales para alimentos emulsionados o espumosos cuyo pH sea cercano a 4.

Recibido: 04/03/2011. Modificado: 23/04/2012. Aceptado: 02/05/2012.

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Suhey Perez. M.Sc. en Ciencia de los Alimentos, Universidad Simon Bolivar (USB), Venezuela. Profesora, USB, Venezuela. email suheyperez@usb.ve

Marisela Granito. Doctora en Ciencias de los Alimentos, USB, Venezuela. Profesora, USB, Venezuela. Direccion: Departamento de Tecnologia de Proeesos Biologicos y Bioquimicos, USB. Caracas 1090A, Venezuela. e-mail: mgranito@usb.ve
TABLA I
CALIDAD NUTRICIONAL DE LOS CONCENTRADOS E HIDROLIZADOS Cajanus cajan Y

Phaseolus vulgaris

                                         AIT
Muestra /
Tiempo de          0                          120
hidrolisis (min)

CCCC               11,36 [+ o -]0,11 b;1 **   3,31 [+ o -]0,07 a;2
CFCC               ND                         ND
CCPV               13,16 [+ o -]0,09 b;2      2,26 [+ o -]0,04 a;1
CFPV               ND                         ND

                        Digestibilidad proteica
Muestra /
Tiempo de          0                     120
hidrolisis (min)

CCCC               79,8 [+ o -]0,3 a;1   81,6 [+ o -]0,4 b;l
CFCC               84,2 [+ o -]1,3 a;2   90,5 [+ o -]0,8 b;2
CCPV               88,4 [+ o -]1,1 a;3   90,1 [+ o -]0,4 b;2
CFPV               90,9 [+ o -]0,6 a;4   94,6 [+ o -]0,7 b;3

CCCC: concentrado obtenido de granos crudos de Cajanus cajan. CFCC:
concentrado obtenido de granos fermen tados de Cajanus cajan. CCPV:
concentrado obtenido de granos crudos de Phaseolus vulgaris. CFPV:
concentrado obtenido de granos fermentados de Phaseolus vulgaris. **
** Valores en una misma columna o fila con letras o numeros diferentes
presentaron diferencias significativas P<0,05.

TABLA II
GRADO DE HIDROLISIS Y ACTIVIDAD DE ATRAPAMIENTO DE RADICALES LIBRES
DE CONCENTRADOS DE Cajanus cajan Y Phaseolus vulgaris HIDROLIZADOS
CON PEPSINA PORCINA

                                      %DH
Muestra/
Tiempo de
hidrolisis        0            30            60            90
(min)
CCCC              0           2.52          16.87         21.94
             [+ o -]0,0    [+ o -]0,13   [+ o -]0,04   [+ o -]0,09
                a; 1          b; 1          c; 1          d; 1
CFCC            12.34         14.69         20.79         28.61
             [+ o -]0,19   [+ o -]0,75   [+ o -]0,02   [+ o -]0,71
                a; 2          b; 2          c; 2          d; 2
CCPV              0           13.74         20.94         26.53
             [+ o -]0,12   [+ o -]0,33   [+ o -]0,28   [+ o -]0,47
                a; 1          b; 2          c; 2          d; 2
CFPV            17.62         21.37         34.37         34.61
             [+ o -]0,56   [+ o -]0,74   [+ o -]0,21   [+ o -]0,05
                 a;3           b;3           e;3           c;3

Muestra/                                    %RSA
Tiempo de
hidrolisis       120            0            30            60
(min)
CCCC            23.81         19.01         16.46         21.62
             [+ o -]1,42   [+ o -]0,10   [+ o -]0,03   [+ o -]0,25
                e; 1          a; 2          b; 2          c; 1
CFCC            31.37         24.01         24.03         24.08
             [+ o -]0,26   [+ o -]0,11   [+ o -]0,33   [+ o -]0,24
                e; 3          a; 3          a; 3          a; 2
CCPV            27.11         8.14          10.27         20.45
             [+ o -]0,94   [+ o -]0,65   [+ o -]0,01   [+ o -]0,12
                d; 2          a; 1          b; 1          c; 1
CFPV            34.64         17.64         18.05         25.67
             [+ o -]0,50   [+ o -]0,32   [+ o -]0,32   [+ o -]0,49
                 c;4           a;2           a;2           b;3

Muestra/                %RSA
Tiempo de
hidrolisis       90            120
(min)
CCCC            23.11         22.91
             [+ o -]0,41   [+ o -]0,02
                d, 1          d; 1
CFCC            25.67         31.06
             [+ o -]0,70   [+ o -]0,91
                 b,2          c; 3
CCPV            26.75         29.47
             [+ o -]0,62   [+ o -]0,20
                d, 2          e; 3
CFPV            24.99         24.83
             [+ o -]0,16   [+ o -]0,26
                 b,2           b;2

CCCC: concentrado obtenido de granos crudos de Cajanus cajan, CFCC:
concentrado obtenido de granos fermen tados de Cajanus cajan, CCPV:
concentrado obtenido de granos crudos de Phaseolus vulgaris, CFPV:
concentrado obtenido de granos fermentados de Phaseolus vulgaris.
Valores en una misma columna o fila con letras o numeros diferentes
presentaron diferencias significativas (P<0,05).

TABLA III

ESTABILIDAD DE EMULSION DE CONCENTRADOS E HIDROLIZADOS.
DE Cajanus cajan Y Phaseolus vulgaris

                                 pH 2

Tiempo   0            30               60           90
(min)

         42,3         41,2             40,3         18,7
CCCC     [+ o -]1,3   [+ o -]2,1       [+ o -]1,8   [+ o -]0,9
         h; 1         g;h; 3           g; 3         c; 2

         72,7         63,0             52,3         35,7
CFCC     [+ o -]0,7   [+ o -]0,3       10,3         [+ o -]0,8
         k; 3         i; 4             h; 4         g, 4

         48,0         32,1             27,3         23,8
CCPV     [+ o -]0,2   [+ o -]1,6       [+ o -]1,3   [+ o -]0,9
         k, 2         i; 2             h; 2         g; 3

         81,0         20,0             16,8         12,5
CFPV     [+ o -]0,7   1;[+ o -]l,8 f   [+ o -]2,2   [+ o -]0,4
         4            1                f; 1         e, 1

         pH 2                      pH 4

Tiempo   120          0            30             60
(min)

         13,3         52,1         51,4           46,3
CCCC     11,8         12,1         10,5           [+ o -]1,2
         a, 1         k; 1, 2      k, 2           j, 3

         25,6         82,0         75,2           62,2
CFCC     [+ o -]1,6   [+ o -]1,6   [+ o -]1,1 1,  [+ o -]1,4
         d,2          m,4          3              i, 4

         36,9         37,0         20,3           17,2
CCPV     11,1         11,6         [+ o -]0,5     [+ o -]1,4
         j; 3         j, 1         f, 1           d, 1

         34,4         64,7         21,7           21,3
CFPV     11,2         10,9         11,1           [+ o -]1,4
         i; 3         k, 3         f, 1           f, 2

                      pH 4                      Ph 6

Tiempo   90           120             0            30
(min)

         43,7         37,0            63,3         53,1
CCCC     [+ o -]1,7   [+ o -]1,2 f,   10,8         10,6
         i, 4         3               n; 1         I; 3

         35,7         29,4            92,3         71,4
CFCC     [+ o -]1,4   11,5            11,3         11,1
         g, 3         f, 2            p; 3         k, 4

         11,1         24,1            62,0         14,9
CCPV     [+ o -]0,3   [+ o -]1,6      [+ o -]1,7   [+ o -]1,6
         a, 1         g, 1            1; 1         c; 1

         20,0         25,5            86,0         32,3
CFPV     [+ o -]1,3   [+ o -]1,5      [+ o -]1,1   [+ o -]0,9
         f, 2         g,1, 2          m; 2         h; 2

                      pH 6                      pH 8

Tiempo   60           90           120          0
(min)

         40,0         35,7         26,3         67,7
CCCC     10,2         [+ o -]1,6   [+ o -]1,4   [+ o -]2,3
         g; 3         e; 2         d; 2         o; 1

         68,3         32,3         20,4         95,0
CFCC     [+ o -]1,4   [+ o -]0,7   [+ o -]1,7   [+ o -]1,3
         j; 4         f 2          c; 1         q; 2

         13,2         12,5         33,9         69,0
CCPV     11,2         [+ o -]0,8   [+ o -]1,6   [+ o -]0,4
         b; 1         b, 1         i, 3         m, 1

         30,4         14,3         47,0         100
CFPV     [+ o -]1,2   11,7         11,4         10,4
         h; 2         d; 1         j; 4         n; 3

                      pH 8

Tiempo   30           60           90             120
(min)

         64,1         60,2         37,0           25,6
CCCC     [+ o -]1,4   [+ o -]1,0   [+ o -]1,0 f   [+ o -]0,8
         n; 3         m; 3         3              d;2

         68,5         52,2         34,5           13,3
CFCC     [+ o -]0,5   [+ o -]0,2   [+ o -]1,1     [+ o -]0,4
         j; 4         h; 2         g; 2           b; 1

         16,7         13,2         11,1           23,3
CCPV     [+ o -]0,6   [+ o -]1,8   [+ o -]1,2     [+ o -]1,7
         d; 1         b; 1         a, 1           g; 2

         20,0         15,3         9,1            31,4
CFPV     10,1         10,2         10,4           11,6
         f 2          d; 1         b; 1           h, 3

                                pH 10

Tiempo   0            30           60           90
(min)
         85,3         77,7         70,3         12,5
CCCC     [+ o -]2,4   [+ o -]1,4   [+ o -]0,8   11,7
         r;2          q;2          p;2          a;3

         96,0         87,7         85,2         12,5
CFCC     [+ o -]1,2   [+ o -]0,4   [+ o -]0,2   10,9
         q; 3         o; 3         n; 3         b; 3

         74,7         12,5         12,3         10,0
CCPV     [+ o -]1,3   [+ o -]1,9   [+ o -]1,3   [+ o -]0,7
         n, 1         b; 1         b; 1         a; 2

         100          11,1         10,8         6,7
CFPV     [+ o -]1,1   [+ o -]0,7   [+ o -]0,2   [+ o -]0,2
         n; 4         b; c;1       b; 1         a; 1

         pH 10

Tiempo   120
(min)

         16,7
CCCC     11,6
         b,2

         8,8
CFCC     10,2
         a, 1

         47,4
CCPV     [+ o -]1,7
         k; 3

         6,6
CFPV     [+ o -]1,6
         a, 1

CCCC: concentrado obtenido de granos crudos de Cajanus cajan, CFCC:
concentrado obtenido de granos fermentados de Cajanus cajan, CCPV:
concentrado obtenido de granos crudos de Phaseolus vulgaris, CFPV:
concentrado obtenido de granos fermentados de Maseolus vulgaris, **
Valores en una misma columna o fila con letras o numeros diferentes
presentaron diferencias significativas (P<0,05).
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Title Annotation:REPORTS/COMUNICACIONES/COMUNICACOES
Author:Perez, Suhey; Granito, Marisela
Publication:Interciencia
Date:Jun 1, 2012
Words:6263
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