Optical prediction models of whey protein denaturation in thermally treated milk for the development of an inline sensor
Un sensor de proteínas del lactosuero desnaturalizadas, en línea, sería de gran interés en la industria láctea para monitorizar las variaciones entre lotes de leche durante el procesado y obtener productos de alta calidad. Se ha demostrado que el mecanismo de desnaturalización de las proteínas del s...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:173930 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/173930 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Xerigot Indústria lletera Llet |
| Sumario: | Un sensor de proteínas del lactosuero desnaturalizadas, en línea, sería de gran interés en la industria láctea para monitorizar las variaciones entre lotes de leche durante el procesado y obtener productos de alta calidad. Se ha demostrado que el mecanismo de desnaturalización de las proteínas del suero depende del pH; a pH más bajo (pH 6,3) las proteínas desnaturalizadas tienden a formar complejos con la κ-caseína en la superficie micelar, mientras que a valores de pH más altos (pH 7,1) las proteínas de suero desplegadas forman preferentemente complejos de carácter soluble con otras proteínas de suero desnaturalizadas. El objetivo de esta tesis doctoral ha sido desarrollar con éxito modelos de predicción de las diferentes conformaciones que presentan las proteínas de suero en leche tratada termicamente mediante parámetros obtenidos empleando un sistema óptico de medida con potencial para la aplicación en línea durante el procesado térmico de leche. El sistema óptico de medida fue desarrollado con vistas a su aplicación en línea, con el objetivo de determinar los efectos de la temperatura, el pH y el tiempo sobre los cambios en la dispersión de luz observados en la leche desnatada tratada térmicamente, y relacionar dichos cambios con la desnaturalización de las proteínas del lactosuero. Las variables a correlacionar con la señal de dispersión de luz fueron el tamaño de partícula y la concentración de las diferentes configuraciones de proteína sérica que se producen en la leche después del tratamiento térmico: proteínas nativas, proteínas desplegadas unidas a la superficie de la micela y agregados solubles de seroproteínas desnaturalizadas. En el segundo y tercer experimento, se evaluó la espectroscopia de fluorescencia front-face del triptófano para comparar dicha tecnología optica con las medidas de dispersión de luz. Los resultados del primer experimento mostraron una correlación entre la intensidad de dispersión de luz y el tamaño de partícula, concretamente a pH 6,3, mientras que a pH 7,1 no se observaron cambios notables en la intensidad de dispersión de luz ni en el tamaño de partícula con el aumento de la temperatura del tratamiento térmico. En el segundo experimento, las curvas de dispersión y fluorescencia versus tiempo a pH 6,3 fueron similares a las curvas de tamaño de partícula y de proteína de suero unida a la micela, no observándose diferencias significativas entre sus constantes cinéticas de primer orden. El tercer experimento incluyó un rango de porcentajes de grasa ( 0,5%, 1,3% y 3,7%) y exhibió una intensidad de dispersión de luz y de tamaño de partícula notablemente mayor al aumentar el contenido en grasa. Se obtuvieron con éxito modelos de predicción del tamaño de partícula en función de la dispersión de luz. Los modelos de interación de proteína de suero-caseína a pH 6,3 se ajustaron mejor a los parametros obtenidos a partir de los espectros de dispersión de luz, mientras que los modelos de predicción del contenido de agregados solubles de proteína de suero desnaturalizada se ajustaron mejor a las determinaciones de fluorescencia de triptófano. Un hallazgo significativo fue la correlación exponencial obtenida entre el tamaño de partícula y la intensidad de dispersión de luz, que permitió obtener una ordenada en el origen que se corresponde bastante fielmente con los valores medios iniciales de tamaño de las micelas de caseína antes del tratamiento térmico. Un modelo combinado en un rango de pH 6,3, 6,7 y 7,1 permitió predecir el tamaño de partícula en función de valores de intesidad de dispersión de luz, mostrando potencial para el desarrollo de un sensor de dispersión óptica en línea que permitiría estimar el tamaño de partícula dentro de un rango de valores de pH y de intesidades de tratamiento térmico. |
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