Propiedades de las Proteínas y Actividad Enzimática en Productos Agroindustriales

“UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA”FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

COMP. PROD.

AGROINDUSTRIALES(TA 341)

INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 04 y 05”Propiedades de las Proteínas” y “Actividad Enzimática en

Productos Agroindustriales”

DOCENTE :

ESTUDIANTE :

AYACUCHO – PERÚ2012

UNSCH – FIQM INGENIERÍA

AGROINDUSTRIAL

PRÁCTICA N 04

PROPIEDADES DE LAS PROTEÍNAS

I. OBJETIVOS

1.1. Determinar las propiedades de las proteínas: punto isoeléctrico y

desnaturalización.

1.2. Identificar y observar una proteína desnaturalizada.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

Si en una disolución de proteínas se producen cambios de pH, alteraciones en

la concentración, agitación molecular o variaciones bruscas de temperatura, la

solubilidad de las proteínas puede verse reducida hasta el punto de producirse

su precipitación. Esto se debe a que los enlaces que mantienen la

conformación globular se rompen y la proteína adopta la conformación

filamentosa. De este modo, la capa de moléculas de agua no recubre

completamente a las moléculas proteicas, las cuales tienden a unirse entre sí

dando lugar a grandes partículas que precipitan. Además, sus propiedades

biocatalizadores desaparecen al alterarse el centro activo. Las proteínas que se

hallan en ese estado no pueden llevar a cabo la actividad para la que fueron

diseñadas, en resumen, no son funcionales.

Esta variación de la conformación se denomina desnaturalización. La

desnaturalización no afecta a los enlaces peptídicos: al volver a las condiciones

normales, puede darse el caso de que la proteína recupere la conformación

primitiva, lo que se denomina renaturalización.

COMP. PROD. AGROINDUSTRIALES (TA 341) 1


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III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 MATERIALES REACTIVOS

- Tubos de ensayo - Acido Acético

- Baño maría - Hidróxido de sodio

- Pipetas - Acetato de sodio

- Vasos de precipitado - Sulfato de cobre II 0,5%

- Albúmina al 1% - pH Metro

- Cloruro de sodio 1% - 6 Huevos

3.2 METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

3.2.1 DETERMINACIÓN DEL PUNTO ISOELÉCTRICO

Preparar soluciones de pH distinto mezclando ácido acético y acetato de sodio

en las siguientes proporciones:

pH CH3COONa 0,1 M (mL) CH3COOH 0,1 M (mL)

3,6

3,8

4,0

4,2

4,4

4,6

4,8

5,0

5,2

5,4

5,6

0,4

0,6

0,9

1,3

1,95

2,45

3,0

3,5

3,95

4,1

4,5

4,6

4,4

4,1

3,7

3,05

2,55

2,0

1,5

1,05

0,9

0,5

Agitar bien cada tubo y agregar 1 mL de solución de albúmina de huevo.

Observar y establecer el Punto Isoeléctrico.



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3.2.2 DESNATURALIZACIÓN DE LA ALBÚMINA

Colocar 10 g de albúmina en dos tubos de ensayo.

Al primer tubo agregarle 5 mL de NaCl al 1%. Agitar.

Llevar los dos tubos a calentamiento en agua hirviente. Cuando el segundo

tubo esté caliente, agregar 5 mL de NaCl al 1%. Agitar.

Continuar calentando por 10 minutos. Extraer del agua caliente y enfriar.

Efectuar el examen de Biuret a las dos muestras. Comparar los resultados.

3.2.3 IDENTIFICACIÓN DE PROTEÍNAS O REACCIÓN DE BIURET

A 2 mL de solución de albúmina al 10% (clara de huevo) se le añade 2 mL de

NaOH al 10%, luego se le adiciona unas gotas de solución de CuSO4 (sulfato

cúprico), si observamos que se forma un complejo de color azul intenso nos

indica que hay una reacción positiva ( es decir hay presencia de proteínas).



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IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4. 1. DETERMINACIÓN DEL PUNTO ISOELÉCTRICO

Cuando una proteína se acerca demasiado a su punto isoeléctrico, esta tiende

a desnaturalizarse y pierde solubilidad lo cual hace que se formen precipitados,

pudimos observar esta reacción en las soluciones de clara de huevo con el pH

más ácido:

Nº pH Resultado Nº pH Resultado

01 3,6 06 4,6

02 3,8 07 4,8

03 4,0 08 5,0

04 4,2 09 5,2

05 4,4 10 5,4

El tubo con mayor cantidad de precipitados fue el número 02 de pH 3.8 por lo

que decimos que a este pH decimos que se encuentra el punto isoeléctrico.



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4.2. DESNATURALIZACIÓN DE LA ALBÚMINA

La muestra calentada no resulto positivo y la albumina sin calentar se formó el

complejo azul.

4.3. IDENTIFICACIÓN DE PROTEÍNAS O REACCIÓN DE BIURET

A 2 mL de solución de albúmina al 10% (clara de huevo) se le ha ñadido 2 mL

de NaOH al 10%, luego unas gotas de solución de CuSO4 (sulfato cúprico)

Se observa el color violeta índico positivo en la muestra, por lo que concluimos

que contiene proteínas.

V. CONCLUSIONES

Gracias a su reacción tan clara de la precipitación de la albumina en su

punto isoeléctrico, determinarlo es fácil, sin embargo no podemos tener

una precisión suficiente, pues dependemos de la reacción que se

aprecia solo visiblemente.

Por otro lado la identificación de las proteínas se hace con reacciones

igualmente apreciables por un gran cambio de color.

En la desnaturalización de las proteínas, estas pierden muchas

propiedades, entre ellas las que las hacen susceptibles al cambio de

color en la prueba de biuret.



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VI. CUESTIONARIO

6.1. ¿Qué utilidad tienen la determinación del Punto Isoeléctrico, desde el

punto de vista de la aplicación tecnológica o nutricional de las proteínas?

La cualidad anfotérica de las proteínas permite su disociación y determina,

junto a otros factores, su solubilidad. La carga neta de la proteína varía con las

condiciones del medio (pH) en que se encuentra. Así pueden comportarse

como aniones o cationes (ácidos o bases), o precipitar cuando la carga neta es

cero. La primera cualidad permite que las proteínas tengan una cierta

capacidad tamponadora o amortiguadora. Por otro lado, La precipitación se

produce a un pH determinado (punto isoeléctrico para cada tipo de proteína y

es de crucial importancia en la industria alimentaria, tanto para evitar que

precipiten proteínas como para conseguirlo. El punto isoeléctrico es

característico de cada proteína y esto permite lograr la precipitación selectiva

de proteínas de un medio. No obstante, la solubilidad (le las proteínas no

depende exclusivamente del pH, del medio, sino que influyen también tanto el

número de grupos polares y apolares corno su distribución. Así, es posible que

una proteína con un escaso número de interacciones hidrofobias no precipite

en su punto isoeléctrico debido a la hidratación y a la repulsión estérica.

Investigue cuáles son los puntos isoeléctricos de las siguientes

proteínas: caseína, albúmina, globulina (glicinina en soja)

Sustancia Punto Isoeléctrico

Caseina 4.6

Albúmina 4.7

Globulina G1 (lisozima) 10.7

Globulina G2 5.5

Globulina G3 5.8



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VII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Víctor Manuel Rodríguez Rivera, Edurne Simón Magro, “Bases de la

Alimentación Humana”. España. Editorial Netbiblo, 2da Edición, S.L. p.

193.

Angel Gil Hernández, “Tratado de Nutrición: Composición y Calidad

Nutritiva de los Alimentos”, España, Editorial Medica Panamericana, 2da

Edición, Tomo II. páginas 80 y 6,

Antonio Peña Díaz Antonio Peña, “Bioquímica”, México 2004, Editorial

Limusa p. 96.



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PRÁCTICA N 05

ACTIVIDAD ENZIMÀTICA EN PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES

I. OBJETIVOS

1.1 Observar y medir la actividad enzimática de enzimas presentes en la

levadura durante el proceso de fermentación en diferentes harinas de

origen vegetal.

1.2 Observar la inactividad de enzimas presentes en algunos productos por

acción del calor, de antioxidantes y del pH.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

Las enzimas, funcionan como catalizadores naturales en las reacciones

bioquímicas. Ellas no cambian o se utilizan durante su reacción. Por ejemplo,

durante la fermentación, las enzimas que se elaboran a partir de células de

levadura, convierten las moléculas de azúcar en moléculas de etanol, pero las

moléculas de levadura no disminuyen durante el proceso. Por esta razón,

pequeñas cantidades de enzimas comerciales dan grandes resultados y al

comparar con otros métodos de procesamiento, son mucho más económicos.

Las enzimas (una gran parte), se derivan de organismos fúngicos y

bacterianos. Algunos productos se elaboran a partir de plantas como la papaya,

la piña, etc. ó a partir de productos que se generan de tejidos de animales,

como por ejemplo la lipasa pancreática.

Las enzimas son muy específicas en el trabajo que realizan. Por ejemplo, las

enzimas de amilasa, solo trabajan en almidón, las enzimas de proteasa lo

hacen con proteínas, etc., esto permite que las enzimas contengan

características que son de gran beneficio en procesamientos industriales.

III. MATERIALES Y METODOS



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3.1 MATERIALES

Prueba de probeta

Probeta graduada de 100 ml

Baño maría

Harinas de origen vegetal: trigo, camote, quinua, etc.

Inactivación de enzimas presentes en la papa y manzana

Cocinas

Vasos de precipitación

Ácido cítrico

Bisulfito de sodio

Solución de guayacol 0,05%

Solución de peróxido de hidrógeno 0,05%

Muestras vegetales: papas, manzanas, limones y frutas diversas.

3.2 METODOLOGÍA

3.2.1 PRUEBA DE LA PROBETA

Pesar 1 g de levadura y disolver en 30 ml. de agua potable en un vaso de 250

ml. añadir seguidamente una mezcla de 9 g de harina de trigo y 1 g de harina

de otro origen.

Mezclar rigurosamente con la ayuda de un agitador. En seguida transferir a una

probeta graduada de 100 ml., observar el volumen inicial y llevar a incubar a un

Baño María a 26,5C. Anotar el volumen de la suspensión a intervalos de 5

minutos, comparando así la rapidez y acción de las levaduras. Conjuntamente

llevar un control conteniendo harina de trigo.

Registrar estos resultados y obtener la rapidez de las levaduras expresadas en

el tiempo necesario para alcanzar el "máximo". Así una levadura de acción

enzimática mediana necesitará 90 minutos dando un N90, mientras que una

levadura rápida necesitará solo 75 minutos a la cual le corresponderá el N75;

esta variación en el tiempo también depende del tipo de harina o mezcla de



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ellas.

3.2.2 INACTIVACIÓN DE ENZIMAS PRESENTES EN ALGUNOS

PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES

3.2.2.1 EFECTO DEL TIEMPO DE CALENTAMIENTO

Pelar una muestra de papa y/o otras muestras asignadas por el profesor, cortar

en rodajas de 2 cm. de espesor, colocar en un recipiente con agua hirviente por

el período de 1, 2, 4, 6, 8, 10 y 12 minutos; dejar una rodaja de testigo y

realizar la prueba de guayacol en c/u de las rodajas es decir añadirle 1 ml de

guayacol al 0,05% y 1 ml de peróxido de hidrógeno al 0,05% de tal forma de

cubrir la superficie de la rodaja con las dos soluciones.

Observar que sucede después de 3 minutos

Determinar el tiempo necesario para la inactivación de enzimas presentes en

las papas.

3.2.2.2. EFECTO DE LOS ANTIOXIDANTES

EFECTO DEL ÁCIDO CITRICO

a) Tomar 10 g de pulpa de manzana en 3 tubos de ensayo.

b) Añadir 1 mL de ácido cítrico al 1%, 2,5% y 5% respectivamente a los

tubos

c) Mezclar bien y comparar con un cuarto tubo que contiene 10 g de pulpa

y 1 mL de agua, luego de 30 minutos de reposo.

3.2.2.3. EFECTO DEL PH

Cortar cubitos de manzana de 1 cm. de arista aproximadamente.

Bañar los cubitos con cada una de las soluciones siguientes: ácido



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cítrico 0,5%, HCl 2M, zumo de limón y agua destilada

Verificar el pH de las soluciones

Dejar en reposo los cubitos por 30 minutos y comparar los resultados

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. PRUEBA DE LA PROBETA

Determinar el tiempo necesario para encontrar el máximo desarrollo de la

fermentación por acción de enzimas de la harina y levadura.

Tiempo Volumen

0 36

5 38

10 46

15 60

20 73

25 85

El máximo volumen alcanzado a los 25 min. Fue de 85 mL. Probablemente el

tiempo optimo este muy cerca, pues ha alcanzado más del doble de su volumen.

COMP. PROD. AGROINDUSTRIALES (TA 341)

0 5 10 15 20 250

10

20

30

40

50

60

70

80

90

36 38

46

60

73

85

Volumen

Tiempo (min)

Volu

men

(mL)

11


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4.2. INACTIVACIÓN DE ENZIMAS PRESENTES EN ALGUNOS

PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES

4.2.1. EFECTO DEL TIEMPO DE CALENTAMIENTO

A partir de la muestra 6, la que se hirvió por 8

minutos, vemos que las enzimas ya no dan

un resultado positivo al análisis con el

guayacol, por lo que decimos que el tiempo

óptimo es de 8 minutos.

4.2.1. EFECTO DE LOS ANTIOXIDANTES

EFECTO DEL ÁCIDO CITRICO

El primer tubo de la izquierda contiene la

muestra de manzana solo con agua, y se

puede apreciar claramente que el de la

derecha no ha sufrido oxidación, por lo

que el pH más ácido evita que las

enzimas se degraden produciendo este

color anaranjado.

4.2.2. EFECTO DEL PH



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En el tubo con ácido cítrico se observa una ligera oxidación; con el HCl, la

oxidación es mucho menor, lo mismo con el zumo de limón, pese a ser menos

ácido que la solución con HCl, ha protegido más a los trozos de manzana, y

finalmente el agua destilada, que posee un pH neutro, ha protegido en algo la

oxidación gracias a que aísla a los trozos de manzana del oxígeno del aire, mas

no del que contiene en sí.

V. CONCLUSIONES

La velocidad con la que la levadura produce CO2 es muy rápida, por lo que

se le ha aprovechado durante tantos años con tan buenos resultados.

Además de no contener enzimas u otras sustancias que puedan ser

nocivas para el consumo humano.

La acción de calor se ha podido observar en la prueba de guayacol, en la

cual determinamos para la muestra el tiempo mínimo necesario para la

inactivación de las enzimas de la papa, pues, estas pasado cierto tiempo

expuesto a la temperatura de ebullición del agua, ya no pueden mantener

su capacidad catalítica. En este ensayo, hemos desnaturalizado al punto

de destruir a algunas enzimas que se identifican con el guayacol, por lo

que ya pueden reactivarse.

El pH al ser un factor de actividad enzimática varia la velocidad y

capacidad de estas de cumplir con su actividad por lo que variando

ligeramente el pH podemos modificar la velocidad y prolongar la vida útil

de algunos alimentos.

VI. CUESTIONARIO

6.1 ¿Cuál es el complejo enzimático que participa en el proceso

fermentativo del pan?



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Enzima o Complejo

EnzimáticoEvento Bioquímico Descripción

Invertasa Inversión de la sacarosa

Desdobla la sacarosa que

se agregó a la harina en

glucosa y fructosa.

α-amilasa y α-

amilasa.

La conversión de almidón

en dextrinas y maltosa.

Hidrolizan el almidón en

polisacáridos más

pequeños, como las

dextrinas y la maltosa.

MaltasaLa conversión de la

maltosa en glucosa.

Hidroliza la maltosa en dos

unidades de glucosa.

ZimasaLa utilización de la

glucosa y la fructosa.

Convertir la glucosa y la

fructosa - producidas a

partir de la inversión de la

sacarosa agregada y de la

hidrólisis del almidón - en

etanol y dióxido de carbono.

Proteasas

La modificación de la

estructura de las

proteínas del gluten.

Gracias a esto, se pueden

formar las complejas redes

de gluten capaces de

retener el gas producido.

6.2 ¿Cuáles son las enzimas presentes en todos los vegetales?

Las peroxidasas constituyen un ubicuo grupo de enzimas, presentes en todos

los vegetales superiores que han sido investigados y en los leucocitos. Suelen

contener un grupo prostético hemo (ferriprotoporfirina), no obstante, también

pueden utilizar otros grupos.

6.3 Explique que se entiende por inactivación de enzimas.

Las enzimas se pueden inactivar (desnaturalizar) principalmente por

envenenamiento, contaminación microbial, sedimentación y desnaturalización

química. Se utiliza este proceso para evitar que determinadas enzimas



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cumplan distintas funciones perjudiciales para un determinado proceso, o por

que han cumplido con su trabajo y deben de separarse o incluso conservarse.

6.4 Investigue cuál es el mecanismo general del pardeamiento

enzimático, indique las reacciones químicas.

Se denomina pardeamiento enzimático la transformación, enzimática en sus primeras

etapas de compuestos fenólicos en polímeros coloreados, frecuentemente pardos o

negros. Las fases de su transformación son los siguientes:

VI. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Alicia Hernandez, Et al, “Microbiología Industrial”, Editorial EUNED, pp.

183-184.

Gonzalo Sergio Opazo Quesney, “Caracterización Histológica y

Bioquímica de desórdenes fisiológicos en Paltas (persea americana mill.)

cv. hass en Almacenaje Refrigerado, en dos Estados de Madurez.”

Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Agronomía - Taller de

Licenciatura, QUILLOTA, CHILE 2000, página 18.

Cheftel, 2000. Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos.

Vol 1. Editorial Acribia. Páginas 309-316


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