Estabilidad de emulsiones preparadas con suero de soja y tofu y sus proteínas aisladas

Abstract

El objetivo del trabajo fue analizar la estabilidad de emulsiones aceite en agua (o/w) preparadas con suero de soja o de tofu y sus proteínas aisladas. El suero de soja (SS) fue obtenido en laboratorio como sobrenadante isoeléctrico de la preparación de aislado nativo de soja (ANS); el suero de tofu (ST), residual líquido industrial, fue cedido por una empresa local. Ambos sueros fueron liofilizados dando SSL y STL. A partir del SS y ST se aislaron las proteínas PSS y PST respectivamente, por precipitación con acetona en frío y liofilización. A todas las muestras se le determinó el contenido proteico (N´6,25) a fin de preparar dispersiones acuosas de igual concentración proteica. Se prepararon dispersiones de las muestras en buffer fosfato de sodio 10 mM, pH 7,0, con una concentración de proteína de 0,1-1 % p/v. Las emulsiones o/w fueron preparadas homogeneizando 10 ml de las dispersiones acuosas con 5 ml de aceite de girasol (Ultraturrax T-25, 20.000 rpm, 1 min., 20ºC). Las emulsiones iniciales resultantes se caracterizaron por difracción láser (distribución de tamaño de partícula) y por turbidimetría (área interfacial creada). La estabilidad de las emulsiones se evaluó por medida de la cinética de separación gravitacional (analizador óptico vertical) y del aceite separado (AS%) por el método de dilución del colorante. Todas las emulsiones iniciales, menos la SSL, mostraron distribuciones similares de tamaño de partícula del tipo bimodal con una población mayoritaria a 50-60 mm; cuando se analizaron sin y con SDS dieron valores D43 entre 30 y 40 mm. Las distribuciones correspondientes a la emulsión SSL, medidas sin y con SDS, fueron diferentes debido a la presencia de flóculos estables, lo cual se reflejó en valores de D43 sin y con SDS, 70,6 y 45,5 mm, respectivamente y en la baja estabilidad a la separación gravitacional. A una concentración de proteína equivalente, las emulsiones preparadas con sueros fueron siempre menos estables a la separación gravitacional que las elaboradas con sus respectivas proteínas aisladas. Por otra parte, las PST dieron emulsiones más estables a la separación gravitacional que las provenientes de suero de soja obtenido en laboratorio. Según las medidas de AS%, el orden de estabilidad en todas las concentraciones ensayadas fue PST > PSS > STL > SSL. Estos resultados permiten concluir que STL, en el cual las proteínas se encuentran desnaturalizadas, es un mejor agente estabilizante que SSL, del mismo modo que PST lo es respecto de PSS. Las emulsiones de PST fueron precisamente las que exhibieron los valores más altos de área interfacial creada y el menor tamaño de partícula. Las proteínas aisladas de ambos sueros dan emulsiones más estables que los sueros respectivos, indicando un efecto negativo de los componentes no proteicos del suero, como los oligosacáridos y las sales.

This article focuses on the quiescent stability of emulsions oil in water (o/w) prepared with soybean whey or tofu whey and their isolated proteins. Soybean whey (SS) was obtained as isoelectric supernatant of the soy isolate preparation; the tofu whey (ST), industrial waste, was given by a local company. Both liquids were freeze-dried giving the samples SSL and STL. The proteins PSS and PST were isolated from SS and ST respectively, by precipitation with cold acetone and freeze-drying. The protein content of each sample was determined (N´6.25) in order to prepare aqueous dispersions of the same protein concentration. Aqueous dispersions of each sample were prepared in 10 mM sodium phosphate buffer, pH 7.0, at different protein concentrations (0.1-1% w/v). O/w emulsions were obtained by mixing 10 ml aqueous dispersions and 5 ml of sunflower oil (Ultraturrax T-25 high-speed homogenizer, 20,000 rpm, 1 min, 20°C). Fresh emulsions were characterized by laser diffraction (particle size distribution, PSD) and turbidimetry (interfacial created area). Emulsion stability was evaluated by measuring the creaming kinetic (vertical optical analyzer) and oiling-off (AS% w/w) by the dye dilution method. All emulsions, with exception of those prepared with SSL, showed similar PSD both in the absence and presence of SDS: a bimodal character, a main particle population at 50- 60 mm and D43 values in the range 30-40 mm. For SSL emulsions, the PSD measured with and without SDS exhibited noticeable differences (D43 = 70.6 and 45.5 mm respectively) due to the presence of stable flocs, which enhanced the creaming. At the same protein concentration, emulsions prepared with soy whey samples were always less stable that those prepared with their isolated proteins. Moreover, PST emulsions were more stable against creaming than those prepared with PSS. On the other hand, AS % decreased in the sequence: PST > PSS > STL > SSL. These results suggest that STL, in which proteins are thermally denatured, is a better stabilizing agent that SSL; similarly, PST is a better emulsifier that PSS. Precisely, PST emulsions exhibited the highest values of interfacial area and the smallest mean particle size. The isolated proteins showed better emulsifying properties than those exhibited by freeze-dried soy and whey. This indicates a negative effect of non-protein components present in the soy whey, as oligosaccharides and salts.