Estudio de las propiedades fisicoquímicas, estructurales y funcionales de sistemas compuestos por proteínas de quinua y sus hidrolizados, alginato y ácidos grasos monoinsaturados para el diseño de alimentos funcionales

El objetivo del presente trabajo fue desarrollar y caracterizar emulsiones gelificadas a partir de concentrados de proteína de quinua (CPQ) y sus hidrolizados (HPQ), alginato de sodio y ácidos grasos monoinsaturados. Se obtuvieron CPQ por el método de precipitación isoeléctrica. Se formularon emulsiones gelificadas (EG) con 0,5; 1 y 2% p/v de CPQ, 0,5% p/v de alginato de sodio y 10, 30 y 50% v/v de fracción de volumen de aceite de girasol alto oleico. La gelificación se realizó mediante el empleo de membranas de diálisis con CaCl2 (5% p/v) como agente gelificante. Se estudió el efecto de la concentración de CPQ y de la fracción de volumen de aceite sobre las propiedades fisicoquímicas y mecánicas de las EG formuladas. Se evaluó, además, la microestructura, color y capacidad de retención de agua, así como la estabilidad térmica y física de estos sistemas. Por otro lado, el CPQ fue hidrolizado con alcalasa. Los HPQ resultantes fueron evaluados por sus propiedades funcionales y biológicas. Se determinó la hidrofobicidad superficial, la capacidad emulsionante, la actividad quelante de hierro y su poder reductor, así como la actividad antibacteriana. Finalmente se formularon y caracterizaron emulsiones gelificadas a base de HPQ (0,5; 1 y 2% p/v), 1% p/v de alginato de sodio y 30% v/v de fracción de volumen de aceite de girasol alto oleico (EGH). Se evaluaron sus propiedades fisicoquímicas, mecánicas, reológicas y antioxidantes mediante los métodos de ABTS y DPPH. El análisis mostró que la concentración de CPQ y la fracción de volumen de aceite impactaron sobre las propiedades de las EG. Un aumento en la concentración de CPQ redujo el tamaño de las gotas de aceite, mientras que la dureza del gel aumentó con mayores concentraciones de proteína y aceite. El tratamiento térmico disminuyó la capacidad de retención de agua de las EG, a bajas fracciones de volumen de aceite. Además, las EG mostraron estabilidad frente al cremado. Por otro lado, la hidrólisis de los CPQ con alcalasa mejoró la hidrofobicidad superficial y las propiedades emulsionantes de las proteínas de quinua; los HPQ (grado de hidrólisis 30±4%) mostraron mayores índices de actividad emulsionante y de estabilidad de la emulsión en comparación con la proteína sin hidrolizar. Asimismo, este estudio demostró que los HPQ tienen potencial para ser utilizados en la formulación de EGH. Aunque la hidrólisis produjo una reducción significativa en la capacidad de retención de agua de los sistemas, en todas las muestras evaluadas este parámetro fue de alrededor del 70%. Los parámetros de textura también indicaron que las EGH resultaron autosustentables y podrían aplicarse en la formulación de alimentos semisólidos. Las proteínas de quinua afectaron las propiedades texturales de las EGH; la hidrólisis proteica disminuyó la dureza de los sistemas sin afectar su capacidad de recuperación y adhesividad. Las EGH demostraron actividad antioxidante significativa, lo que las posiciona como ingredientes funcionales para fortificación de alimentos y protección contra la oxidación. Tanto las EG como las EGH mostraron un comportamiento reológico típico de sólido viscoelástico en un amplio rango de frecuencias y temperaturas ensayado, lo que las hace adecuadas para aplicaciones industriales en alimentos semisólidos de origen vegetal En conclusión, este trabajo revela el gran potencial de las proteínas de quinua y sus hidrolizados para la formulación de emulsiones gelificadas, destacando sus propiedades funcionales y biológicas prometedoras para el desarrollo de productos alimentarios innovadores y saludables. La combinación de proteínas de quinua, alginato y aceite de girasol alto oleico resulta en sistemas altamente estables que podrían ser aplicados en productos alimentarios que requieran atributos texturales y reológicos específicos. Además, exhiben propiedades antioxidantes y emulsionantes mejoradas, especialmente cuando se emplean proteínas hidrolizadas, lo que las hace atractivas para la formulación de productos semisólidos de origen vegetal con valor agregado.