Evaluación
da la actividad de tres enzimas proteolíticas como biocatalizadores
lácteos
Activity
Evaluation of three proteolytic enzymes as dairy biocatalysts
=
=
Josselyn
Gabriela Bermeo Berrones. [1],
Iván Patricio Salgado Tello. [2],
Cesar Iván Flores Mancheno. [3]
& Tatiana Elizabeth Sánchez Herrera. [4]
Recibido: 08-02-2020 / Revisado: 12-03-2020 /Aceptado: 03-04=
-2020/
Publicado: 08-05-2020
Abstract.=
=
DOI: https://doi.org/10.33262/con=
cienciadigital.v3i2.1.1231
The study of proteolytic enzymes at an industrial level is of great importa=
nce
since their catalytic utility may be used especially in the dairy industry,=
so
the objective of the study was to obtain three proteolytic enzymes from
pineapple (Annanas-cosmosus L), papaya (Carica-papaya) and fig (Ficus-carica
L), for which different latex extraction techniques were used, applying a
completely random design and Tukey as a statistical test, with 5 repetitions
and one size of an experimental unit of 5kg, resulting in highly significant
differences between the three enzymes studied, while the methods of mechani=
cal
breakdown for pineapple, longitudinal cuts for papaya and fig were used to
obtain the latex. Physicochemical evaluations of 7.62 Brix and 5.48 pH are
obtained for papaya, 12.12 Brix and 2.20 pH for pineapple and 7.24 Brix with
6.48 pH for fig, while that, in what corresponds to the yield, it can be
mentioned that with 18 g / Kg ficin is the enzyme with the best result. For=
the
enzymatic activity, a completely randomized design with a unit size of 0.03=
75mg
of enzyme was used, using milk as a substrate for the catalysis process,
reporting values of .15.74 U / mg protein with a time of 73.9=
2sec
for bromelain, 15.09 U / mg protein with a clotting time of 61.44sec for pa=
pain
and 14.87 U / mg protein with a time of 58 seconds for ficin, indicating th=
at
the results show highly significant differences and demonstrating that Fici=
n is
the enzyme that has an effective and efficient enzyme speed and clotting ti=
me.
Keywords:
Proteolytic enzymes, papaya, fig, pineapple, dai=
ry,
enzymatic activity
Resumen.
El estudio d=
e las
enzimas proteolíticas a nivel industrial tiene una gran importancia =
ya
que su utilidad catalítica podrá ser utilizada especialmente =
en
la industria láctea, por lo que el objetivo del estudio fue la
obtención de tres enzimas proteolíticas a partir de la pi&nti=
lde;a
(Annanas-cosmosus L), papaya (Carica-papaya) y el higo (Ficus-carica L), pa=
ra
lo cual se utilizaron técnicas diferentes de extracción del
látex, aplicando un diseño completamente al azar y Tukey como
prueba estadística, contando con 5 repeticiones y un tamaño de
unidad experimental de 5kg, dando como resultado diferencias altamente
significativas entre las tres enzimas estudiadas, en tanto que, para la
obtención del látex se utilizaron los métodos de la ru=
ptura
mecánica para la piña, cortes longitudinales para la papaya e
higo. Se obtiene valoraciones físico-químicas de 7,62 Brix y =
5,48
de pH para la papaya, 12,12 Brix y 2,20 de pH de para la piña y 7,24
Brix con 6,48 pH para el higo, mientras que, en lo que corresponde al
rendimiento se puede mencionar que con 18 g/Kg la ficina es la enzima con m=
ejor
resultado. Para la actividad enzimática se empleó un
diseño completamente al azar con un tamaño de unidad de 0,037=
5mg
de enzima utilizando leche como sustrato para el proceso de catálisis
reportándose valores de, 15,74 U/mg proteína con un tiempo de
73,92seg para la bromelina, 15,09 U/mg proteína con un tiempo de
coagulación de 61,44seg para la papaína y 14,87 U/mg
proteína con un tiempo de 58 segundos para la ficina indicando que l=
os
resultados presentan diferencias altamente significativas y demostrando que=
la
ficina es la enzima que presenta una velocidad enzimática y tiempo de
coagulación eficaces y eficientes.
Palabras claves: Enzimas proteolíticas,
papaya, higo, piña, lácteo, actividad enzimática
Introducción.
Durante los últimos años
menciona (Bermeo, 2019, citado en Dalgo, 2012), la biotecnología ha
venido experimentando grandes avances en aplicaciones industriales,
debiéndose a la demanda de productos de calidad, así como
también procesos industriales óptimos, esto ha incentivado el
estudio de nuevas tecnologías para lograr dichas metas obteniendo
así beneficios tanto para la industria como para el consumidor.
Las enzimas son moléculas de
proteínas que tienen la capacidad de facilitar y acelerar las reacci=
ones
químicas, disminuyendo el nivel de la “energía de
activación” propia de la reacción. Se entiende por ener=
gía
de activación al valor de la energía que es necesario aplicar=
(en
forma de calor, electricidad o radiación) para que las molécu=
las
determinadas colisionen y se produzca una reacción química en=
tre
ellas como lo indica, (Bermeo, 2019, citado en Del Moral et al., n.d.).
Las enzimas indica (Bermeo, 2019, cita=
do
en Mauricio et al., n.d.) son altamente específicas en cada
reacción catalizada y en sus cambios de reactantes, los cuales son
llamados sustratos. Una enzima generalmente cataliza una reacción si=
mple
o un grupo de reacciones estrechamente ligadas. Reacciones laterales que
conducen al derroche de subproductos rara vez ocurren en las reacciones
catalizadas al contrario de la sin catalizar.
La clasificación de las enzimas=
se
encuentra normalizada por las reacciones que brindan en los diferentes proc=
esos
de catálisis, teniendo seis principales categorías de
clasificación:
Las Oxidoreductasas comenta (Bermeo, 2=
019,
citado en Alba et al., 2008) catalizan reacciones de óxido
reducción. Precisan la colaboración de las coenzimas de
óxido reducción, que aceptan o ceden los electrones
correspondientes; tras la acción catalítica, estas coenzimas
quedan modificadas en su grado de oxidación, por lo que deben ser
transformadas antes de volver a efectuar la reacción catalíti=
ca.
Las transferasas enzimas de este tipo
permiten el cambio de grupos específicos de una molécula a ot=
ra.
Transfieren grupos activos (obtenidos de la ruptura de ciertas
moléculas) a otras sustancias receptoras. Suelen actuar en procesos =
de
Inter conversión de monosacáridos, aminoácidos (Bermeo,
2019, citado en Alba et al., 2008).
Las hidrolasas permiten romper
moléculas de alto peso molecular, como reacciones de hidrólis=
is
con la consiguiente obtención de monómeros a partir de
polímeros. Actúan en la digestión de los alimentos, pr=
eviamente
a otras fases de su degradación (Bermeo, 2019, citado en Alba et al.,
2008).
(Bermeo, 2019, citado en Alba et al.,
2008) menciona que las isomerasas actúan sobre determinadas
moléculas obteniendo de ellas sus isómeros de función =
o de
posición. Suelen actuar en procesos de Inter conversión.
En lo que compete a las liasas rompen
enlaces carbono-carbono, carbono-oxigeno, carbono-nitrógeno y
carbono-azufre. En la parte de enzimas sustrato es una molécula que
sobre actúa en una enzima, el sustrato se une al sitio activo de la
enzima, y se forma un complejo enzima-sustrato. El sustrato por acció=
;n
de la enzima es transformado en producto y es liberado del sitio activo,
quedando libre para recibir otro sustrato, a comparación de las liga=
sas
que permiten la unión de dos moléculas, valiéndose de =
la
energía obtenida por la degradación del ATP. Por lo tanto,
general crean enlaces carbono-carbono, carbono-nitrógeno,
carbono-oxigeno, carbono-azufre (Bermeo, 2019, citado en Alba et al., 2008).
&n=
bsp; =
; &n=
bsp; =
;
Las enzimas proteolíticas conoc=
idas
también como peptidasas o proteasas, pueden utilizarse en la
elaboración de variedad de productos y en diversas industrias, como =
los
procesos catalizados por las enzimas siendo cada vez más numerosos,
presentando una serie de ventajas frente a los catalizadores
convencionales. ya que son proteínas formadas por uno o m&aacu=
te;s
cadenas de polipéptidos, trabajan en secuencia y catalizan ciento de
procesos químicos, desnaturalizan proteínas y la convierten en
energía según (Bermeo, 2019, citado en Mauricio et al., 2011)=
.
Las frutas como la papaya, piña=
e
higo presentan enzimas con actividad proteolítica. (Bermeo, 2019, ci=
tado
en Yanza Guananga, 2010), comenta que debido a problemas de suministro de c=
uajo
animal y la expansión de la industria de quesos forzaron la
búsqueda de enzimas alternativas, por las amplias aplicaciones que t=
iene
en la industria ha generado gran interés en la extracción de =
las
enzimas con la finalidad de evaluar la mejor actividad enzimática.
La papaína es aplicada en las
preparaciones enzimáticas crudas obtenidas del látex (Carica papaya) como distintas frac=
ciones
proteicas del mismo. La papaína y quimopaina son proteínas
presentes en el látex (10 y 45 % de la proteína soluble), el =
cual
contiene también lisozima (20 %). La cisteína número
veinticinco es esencial para la actividad de la papaína, y su
oxidación por agentes oxidantes o iones de metales pesados causa
inactivación indica (Bermeo, 2019, citado en Rivera Guerra, 2012).
La enzima bromelina estipula (Bermeo,
2019, citado en Parra et al., 2012) se obtiene a partir del jugo de la frut=
a o
de los tallos de la piña (An=
anas
comosus). Es una glicoproteína del grupo de la cisteína
proteasas. Actúa preferencialmente sobre aminoácidos
básicos y aromáticos de las proteínas, su pH óp=
timo
se encuentra en el rango de 5 a 8. Tiene baja tolerancia térmica.
(Bermeo, 2019, citado en Carrera, n.d.)
Describe que la enzima proteolítica ficina proveniente del lá=
tex
del fruto verde, su actividad proteolítica se manifiesta al
desnaturalizar sus proteínas sustrato mediante la ruptura de los enl=
aces
disulfuro generados por aminoácidos sulfurados, es similar a la
papaína que se extrae del látex de la papaya.
En Ecuador actualmente no existen much=
as
investigaciones sobre las enzimas proteolíticas de origen vegetal ya=
que
actúan como catalizadores de reacciones metabólicas muchas de
estas reacciones llegan a tener interés industrial debido a que su u=
so
se está haciendo cada vez más importante.
La industria alimentaria en especial la
que trabaja con sustratos lácteos debe ampliar los horizontes en lo =
que
compete en la utilización de catalizadores biológicos, tenien=
do
en cuenta que existen muchos de origen vegetal que son fáciles de
obtener y que todavía no han sido utilizados por la industria lechera
para la obtención de productos derivados de la misma.
Los trabajos que puedan derivarse del =
uso
de enzimas vegetales son muy amplios tanto en las propiedades física=
s,
químicas, sensoriales y de cinética del funcionamiento tenien=
do
en cuenta que se deben hacer combinaciones entre estas para poder obtener el
sinergismo deseado en el producto alimentario.
Por lo registrado se establecen los
siguientes objetivos:
·=
; =
Determinar
el rendimiento de látex obtenidos a partir de la papaya (Carica papa=
ya),
higo (Ficus carica), y piña (Annanas cosmosus L).
·=
; =
Evaluar
el rendimiento de las enzimas (Papaína, Ficina y Bromelina).
·=
; =
Comparar
la actividad de coagulación de las tres enzimas proteolíticas=
(Papaína,
Ficina y Bromelina), obtenidos de tres frutas aplicado a la industria quese=
ra.
Metodología
El desarrollo de la siguiente
investigación se realizó en la Facultad de Ciencias Pecuarias=
y
en la Facultad de Ciencias de la Escuela Superior Politécnica de Chi=
mborazo,
ubicada en la Panamericana Sur km 1 ½ en la ciudad de Riobamba,
provincia de Chimborazo-Ecuador, utilizando para la obtención de las
enzimas proteolíticas 5 kg de cada tipo de fruta (papaya, piñ=
a e
higo), y para la evaluación de la actividad enzimática se
utilizó 0,0375 g de enzima (papaína, bromelina y ficina), por
tratamiento y repetición, las unidades experimentales serán
modeladas bajo un Diseño Completamente al Azar (DCA), que se
ajustarán al siguiente modelo lineal aditivo.
Dónde
Valor del parámetro en determinación=
.
Efecto de la=
media
por observación.
Efecto de los
tratamientos.
Efecto del e=
rror
experimental.
Las mediciones experimentales que se
consideraron en esta investigación fueron:
Sólid=
os
solubles (Método del Brixometro)
pH (Mé=
;todo
potenciométrico)
Método de ruptura mecánica (Enzima b=
romelina)
Para la extracción y
preservación de esta enzima se aplicó el método propue=
sto
por (Bermeo, 2019, citado en Gallardo et al., 2008) donde la mejor
condición para extraer la bromelina fue con el solvente etanol a una
temperatura de -10 °C y durante un tiempo de siete días, constan=
do
del siguiente procedimiento.
· =
Limpiar
y desinfectar el área de trabajo y utensilios a utilizar para dicho
proceso.
· =
Colocarse
guates desechables.
· =
Lavar
la fruta y pelar.
· =
Cortar
en fragmentos pequeños
· =
Triturar
con la ayuda de una licuadora.
· =
Tamizar
· =
Agregamos
1 ml de etanol por cada 5 ml de bromelina
· =
Congelar
a -10°C por 7 días.
· =
Descongelar.
· =
Centrifugar
a 3500 rpm durante 10 minutos
Procesamiento del látex
(Preservación de la actividad proteolítica)
· =
Colocar
el látex extraído en bandejas de aluminio y congelar.
· =
Realizar
el secado del látex utilizando un liofilizador a 60 °C por 12 ho=
ras
dependiendo de la cantidad del látex. Chequear cada 30 minutos.
· = Una vez que el látex este granulado, el proceso de secado a finalizado.<= o:p>
· =
Se
Coloca en refrigeración a 3 °C para un mejor mantenimiento de la
enzima
(Bermeo, 2019, citado en Mauricio et al., 2011)
· =
Limpiar
y desinfectar el área de trabajo y utensilios a utilizar para dicho
proceso.
· =
Colocarse
guates desechables.
· =
Para
la extracción del látex de la papaya y el higo se selecciona =
los
frutos verdes y completamente desarrollados.
· =
Lavar
las frutas de papaya e higo que van a ser utilizadas para el proceso.
· =
Secar
las frutas con papel toalla para evitar posibles contaminaciones.
· =
Pesar
las frutas para determinar el rendimiento del látex extraído =
una
vez procesado.
· =
Realizar
incisiones verticales de 1 a 2 mm de espesor en cada incisión para la
extracción del látex.
· =
Colocar
recipientes bajo la fruta para la recepción del látex.
Procesamiento del Látex
(Preservación de la actividad proteolítica)
· =
Colocar
el látex extraído en bandejas de aluminio y congelar.
· =
Realizar
el secado del látex utilizando un liofilizador a 60 °C por 12 ho=
ras
dependiendo de la cantidad del látex. Chequear cada 30 minutos.
· = Una vez que el látex este granulado, el proceso de secado a finalizado.<= o:p>
· =
Colocar
el polvo en un mortero y molerlo hasta que se pulvericen.
· =
Se
Coloca en refrigeración a 3 °C para un mejor mantenimiento de la
enzima.
Método de coagulación de=
la
leche (Balls and Hoover)
Para la determinación de la
coagulación de leche por el método de Balls and Hoover se
realizó el método aplicado por (Bermeo, 2019, citado en Edwin
& Pablo, 2013) con algunas modificaciones donde menciona la capacidad q=
ue
tiene la enzima en coagular la leche.
Los análisis se realizaron en 10
mililitros de leche entera a diferentes concentraciones de cada enzima (0,
0025, 0, 0050, 0, 01, 0, 02) gramos por mililitro de ácido
acético, una vez preparada la solución de cada enzima con &aa=
cute;cido
acético se agregaron en los 10 mililitros de leche.
Se homogeniza en contenido y se contro=
la
el tiempo que demora hasta detectar la coagulación de la leche o lo =
formación
de coágulos y se registra para cada uno de las cantidades y
repeticiones. Según este autor los tiempos de coagulación&nbs=
p;deben
estar entre 20 y 150 segundos para los resultados óptimos sin depend=
er
de la cantidad de enzima.
Para lo cual se aplicará la
siguiente ecuación.
Dónde:
V=3D Velocidad
V máx=3D Velocidad máxim=
a
S =3D Sustrato
Km =3D Constante de Michaelis-Menten
Tiempos de coagulación
En los tiempos de coagulación se
toma el tiempo en que la enzima se demora en reaccionar con la proteí=
;na
de la leche hasta formar coágulos.
Fuerza o Actividad de Coagulació=
;n
Para determinar la fuerza de coagulaci=
ón
se utilizó el método de SOXHLET que dice la fuerza representa=
el
número de volúmenes de leche coagulados por un determinado n&=
uacute;mero
de volúmenes de cuajo en 40 minutos a 35 ° C. Se aplica la sigui=
ente
ecuación.
Dónde:
F =3D Fuerza de coagulación.
2400 =3D Tiempo en segundos que normal=
mente
la leche coagula a una temperatura de 35 ° C.
K =3D Cantidad de leche en ml.
C =3D Cantidad de cuajo en gramos=
.
D =3D Tiempo de coagulación en
segundos
Procedimiento
· = Se Tomó 10 ml de leche entera y se colocó en un tubo de ensayo.<= o:p>
· =
Calentó
en baño maría hasta una temperatura de 35 ° C.
· =
Adicionar
la respectiva cantidad de cuajo vegetal de papaína, bromelina y fici=
na.
· =
Controlar
el tiempo que tardo en coagular la leche con cada una de las enzimas y sus
diferentes cantidades, para poder calcular la fuerza de coagulación.=
Contenido de proteína (Mé=
;todo
Kjeldahl)
El esquema del ADEVA que se utiliz&oac=
ute;
en el presente trabajo de investigación se describe a
continuación
|
Tamaño de la Unidad Experimental.
Fuente: Elaboración propia
|
|
|
|
|
TOTAL |
|
|
TRATAMIENTO |
CÓDIGO |
REPETICIONES |
T.U.E(mg) |
mg/trat |
|
|
(BROMELINA) |
T1 |
5 |
0,0375 |
0,1875 |
|
|
(PAPAÍNA) |
T2 |
5 |
0,0375 |
0,1875 |
|
|
(FICINA) |
T3 |
5 |
0,0375 |
0,1875 |
|
|
Total, mg de fru=
ta
para muestra enzimática |
|
0,5625 |
|
T.U.E: Tamaño de la Unidad Experiment=
al.
Fuente: Elaboración propia
Resultados
Al analizar en la (Tabla 3) el conteni=
do
de sólidos solubles totales de las diferentes frutas utilizadas=
en
esta investigación se pudo conocer que, la piña, la papaya y =
el
higo poseen valores de (12,12 ° Brix, 7,62 ° Brix y 7,24
° Brix) respectivamente donde existe diferencias altamente significativ=
as
(<0,001), comparándolos con la norma técni=
ca
ecuatoriana (NTE INEN 2337, 2008) donde nos indica que la papaya debe
tener un mínimo de 8 ° Brix, la piña un mínimo
de 10° Brix, encontrándose dentro de los rangos establecid=
os
sin tener mayor afectación, mientras que según él (COD=
EX
STAN, 2005) el higo debe tener un mínimo de 18 ° Brix, siendo el
valor que más difiere con la presente investigación, esto pue=
de
deberse a lo mencionado por (Bermeo, 2019, citado en Gómez et a=
l.,
2018) en donde indican que la madurez es uno de los aspectos que refle=
ja
el comportamiento de los sólidos solubles o ° Brix, mientras que=
la
cantidad de azucares en los frutos depende de la variedad de los mismo=
s.
|
Realiza por: Elaboración propia
Fuente: INFOSTAT, 2019
EE. error
estándar =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
Prob >0,05: no existe diferencias
estadísticas
Prob <0,05: existe diferencias
significativas
Prob <0,01: existen diferencias
altamente significativas
Medias con letras iguales en la misma =
fila
no difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de uckey.
Al realizar el análisis del pH =
en
los tres tipos de frutas higo, papaya y piña, existen diferenc=
ias
altamente significativas (<0,001) mostrando valores (6,48 , 5,48 y
2,20) respectivamente, donde según la investigación de (Berme=
o,
2019, citado en Badui & Badui, n.d.) menciona que, todas las enzimas ti=
enen
un rango de pH óptimo para su correcto funcionamiento y para ser
aplicadas en alimentos deben tener un valor entre 3 y 7, esto puede deberse=
a
lo mencionado por (Bermeo, 2019, citado en Guacho, y otros, 2017, p 25)&nbs=
p;
por lo que se puede determinar que la papaya y el higo se encuentran dentro=
de
los establecido, siendo la piña la que se encuentra fuera del rango,
debido a lo mencionado por (Bermeo, 2019, citado en Pérez et al., n.=
d.)
donde señala que un pH por debajo de 3 es el resultado de la
degradación enzimática por factores de obtención y
almacenamiento.
Al analizar el rendimiento del
látex en los tres tipos de frutas, se puede apreciar en la (Tabla 4)=
que
existen diferencias altamente significativas, obteniendo valores de rendimi=
ento
de ( 14,69% en la papaya, 11,81% del higo y 3,89% en la
piña) esto puede deberse a lo mencionado por (Bermeo, 2019, citado e=
n Villavicencio
Marcial, 2011) donde indica que el estado de maduración de la fruta
influye en la presencia de látex, obteniendo los mejores resultados =
en
frutas en estado de maduración verde donde se encuentra mayor cantid=
ad,
facilitando la extracción de la enzima.
|
Parámetros |
|
|
Fruta |
|
|
|
EE. |
Prob |
|
Papaya |
|
Piña |
|
Higo |
|
|||
|
Rendimiento del látex la frut=
a |
14,69 |
C |
3,89 |
a |
11,81 |
b |
0,42 |
0,001 |
|
Rendimiento de la enzima |
13,61 |
B |
0,75 |
a |
18,39 |
c |
0,39 |
0,001 |
Realiza por: Elaboración propia
Fuente: INFOSTAT, 2019
EE. error estándar &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p;
Prob >0,05: no existe diferencias
estadísticas
Prob <0,05: existe diferencias
significativas
Prob <0,01: existen diferencias alt=
amente
significativas
Medias con letras iguales en la misma =
fila
no difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de Tuckey
Rendimiento de la enzima
Los valores de rendimiento
enzimático se encuentran en 18,39 g/Kg para la ficina, 13,61 g/Kg pa=
ra
la papaína y 0,75 g/Kg para la bromelina, mostrándose diferen=
cias
altamente significativas (<0.001), según lo investigado por =
(Bermeo,
2019, citado en Alejandra et al., 2012) que menciona, que el rendimiento se
debe a factores genéticos y de cultivo, como también al
método de extracción para cada una de ellas.
Al realizar =
el
análisis de la actividad enzimática se encuentran diferencias
altamente significativas (<0,001) como se muestra en la (Tabla 5), dando
valores de (máx. 15,87 U/mg proto utilizando 0,0025 mg, min. 15,09 U=
/mg
prot utilizando 0,005mg) para la papaína, (máx. 17,66 U/mg pr=
ot
utilizando 0,0025 mg, min. 15,74 U/mg prot utilizando 0,02mg) para la brome=
lina
y para la ficina (máx. 16,19 U/mg prot utilizando 0,0025 mg, min. 14=
,84
U/mg prot utilizando 0,02 mg).
En estudios realizados por (Bermeo, 20=
19,
citado en Edwin & Pablo, 2013) menciona que los análisis de la a=
ctividad
enzimática con el método de coagulación de leche (Balls
and Hoover), obtuvieron una gama de tiempo de coagulación con la
utilización de varias concentraciones de enzima, observando que a me=
dida
que aumenta la concentración de la enzima diluida en acido el tiempo=
de
coagulación de la leche disminuye en los análisis realizados.
Resultado que coincide con la presente investigación en lo que
corresponde a la bromelina y ficina ya que a medida que va aumentando la
concentración de la enzima el tiempo de coagulación va
disminuyendo.
Al analizar la determinación de
proteínas en la leche con el método de Kjeldahl, se obtuvo un
valor de 2,92 % cumpliendo con lo establecido en la Norma Técnica
Ecuatoriana (Bermeo, 2019, citado en NTE INEN, 10 n.d.) donde el contenido =
de
proteína en la leche debe ser mínimo de 2,9 %,
encontrándose dentro de la normativa para ser utilizada en
elaboración de productos lácteos.
|
Realiza por: Elaboración propia
Fuente: INFOSTAT, 2019
EE. error estándar
Prob >0,05: no existe diferencias
estadísticas
Prob <0,05: existe diferencias
significativas
Prob <0,01: existen diferencias
altamente significativas
Medias con letras iguales en la misma =
fila
no difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de Tuckey.
Al analizar los tiempos de
coagulación en las diferentes enzimas utilizadas en esta
investigación se pudo conocer que los mejores resultad se obtuvieron=
con
0,005 mg de papaína en un tipo de 61,44 seg, 0,02 mg de bromelina en=
un
tiempo de 73,92 seg y con 0,02 mg de ficina un tiempo de 58 seg, presentando
diferencias altamente significativas como se muestra en la (Tabla 6) esta
diferencia puede deberse a lo mencionado por (Bermeo, 2019, citado en Alais,
2000) donde menciona que el tiempo de coagulación depende del volume=
n de
cuajo como del volumen de leche a utilizar, este será medido en segu=
ndos
y dependerá de la afinidad que tenga la enzima con el sustrato. Dando
como mejor tiempo de coagulación a la ficina con una cantidad de 0,0=
2 mg
de enzima ya que coagula en menor tiempo de 58 segundos comparado con las o=
tras
enzimas y cantidades demostrando que es más proteolítica que =
la
papaína y bromelina.
Tabla 6: Análisis de los tiempos de
coagulación de los tres tipos de enzimas.
|
&=
nbsp; Realiza
por: &=
nbsp; Fuente: INFOSTAT, 2=
019
EE. error estándar &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p; &=
nbsp; &nbs=
p;
Prob >0,05: no existe diferen=
cias
estadísticas
Prob <0,05: existe diferencias
significativas
Prob <0,01: existen diferenci=
as altamente
significativas
Medias con letras iguales en la
misma columna no difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de
Tuckey
En la investigación realizada p=
or (Bermeo,
2019, citado en Juca Villalta, 2015) menciona que la fuerza de coagulaci&oa=
cute;n
para las enzimas vegetales es menor que la fuerza de coagulación de =
la
quimosina (cuajo comercial), debido a que tiene mayor especificidad para la=
caseína
presentando un menor tiempo de coagulación, dando concordancia a los
valores obtenidos en la presente investigación, siendo los mejores
resultados 0,0025 mg de papaína con 738432000 US, 0,0025 mg de brome=
lina
con 1451520000 US, y 0,0025 mg de ficina con 814464000 US. Como se muestra =
en
la (Tabla 7) presentando diferencias altamente significativas.
: Análisis de la fuerza de
coagulación de los tres tipos de enzimas.
|
DOSIS |
|
|
Cantidad |
|
|
|
|
PAPAINA |
|
BROMELINA |
|
FICINA |
|
|
|
0,0025 |
738432000,00 |
D |
1451520000,00 |
D |
814464000,00 |
D |
|
0,005 |
294912000,00 |
C |
605376000,00 |
C |
323136000,00 |
c |
|
0,01 |
161568000,00 |
B |
218016000,00 |
B |
221760000,00 |
b |
|
0,02 |
90144000,00 |
A |
88704000,00 |
A |
69600000,00 |
a |
|
EE. |
6531991,43 |
|
2920662,94 |
|
14404109,4 |
|
|
Prob. |
0,001 |
|
0,001 |
|
0,001=
|
|
Realiza por: Elaboración propia
&=
nbsp; Fuente: INFOSTAT, 2=
019
EE. error
estándar =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
&nb=
sp; =
Prob >0,05: no existe diferen=
cias
estadísticas
Prob <0,05: existe diferencias
significativas
Prob <0,01: existen diferencias
altamente significativas
Medias con letras iguales en la misma =
fila
no difieren estadísticamente de acuerdo a la prueba de Tuckey
Conclusiones.
· =
Se
determinó que el rendimiento de látex procedentes de los tres
tipos de frutas para el higo es de 11,81 %, 14,69 % para la papaya y 3,89 %
para la piña.
· =
Se
evaluó el rendimiento en las tres enzimas donde el mejor rendimiento=
es
de 18,39 g/kg para la ficina, 13,61 g/kg para la papaína y 0,75 g/kg
para la bromelina.
· =
El
mejor comportamiento enzimático y la velocidad de reacción es=
de
15, 09 U/mg prot para la papaína con un tiempo de coagulación=
de
61,44min; 15,74 U/mg prot para la bromelina con un tiempo de coagulaci&oacu=
te;n
de 73,92 min y 14, 87 U/mg prot para la ficina con un tiempo de
coagulación 58 min, siendo esta ultima la que presento un mejor
comportamiento y velocidad enzimática.
· =
La
necesidad de realizar combinaciones enzimáticas es imperiosa ya que
queda demostrado que las velocidades de reacción entre las enzimas s=
on
diferentes por lo tanto la cantidad de las mismas varía.
· =
La
calidad del sustrato siempre va a ser uno de los parámetros por los
cuales la efectividad de la enzima tendrá una eficiente y eficaz
actuación catalítica por lo que los análisis
físicos y químicos son necesarios antes de realizar la
catálisis enzimática
Recomendaciones.
o
Realizar
la limpieza y desinfección de la fruta para evitar contaminaci&oacut=
e;n
en el látex y pérdidas en su actividad enzimática.
o
Se
recomienda utilizar temperaturas de 1 a 4 °C para la preservación
del látex extraído de las frutas, evitando la
desnaturalización enzimática.
Referencias bibliográficas.
Alais, C. (2000). Ciencia de la leche: principios =
de
técnica lechera.
https://books.google.es/books?hl=3Des&lr=3D&id=3DbW_ULacGBZMC&o=
i=3Dfnd&pg=3DPR5&dq=3DAlais+principio+de+técnicas+lecheras&a=
mp;ots=3DQN_s8_40dy&sig=3D4sDZdQPGC8kdjWr4uyB3tdprxe0#v=3Donepage&q=
=3DAlais
principio de técnicas lecheras&f=3Dfalse
Alba, C., Díaz, M. F., Durán, E.,
Guerrero, K. L., & Durán, J. (2008). Ciencia, tecnología e
industria de alimentos (C. Alba, M. F. Díaz, E. Durán, K. L.
Guerrero, & J. Durán (eds.)). Grupo Latino Editores.
http://biblioteca.unach.edu.ec/opac_css/index.php?lvl=3Dnotice_display&=
id=3D2670
lejandra, P., Guerra, A., Fernanda, M., &
Avilés, Q. (2012). ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL. =
10.
Badui, S., & Badui, D. (n.d.). Química =
de
los alimentos (P. EDUCACION (ed.); 4th ed.). Retrieved March 29, 2020, from
www.pearsoneducacion.net
Carrera, J. E. (n.d.). PRODUCCIÓN
Y APLICACIÓN DE ENZIMAS INDUSTRIALES PRODUCTION AND APPLICATION OF
INDUSTRIAL ENZYMES.
CODEX STAN, 247. (2005). Norma General Del Codex P=
ara
Zumos (Jugos) Y Néctares De Frutas. http://www.fao.org/fao-who-codex=
alimentarius/codex-texts/list-standards/es/
Dalgo, V. (2012). Obtención de un concentra=
do
con bromelina a partir de la piña (Anananas comosus) y
determinación de su actividad enzimática en sustratos
proteínicos. 27. http://repo.uta.edu.ec/bitstream/123456789/3061/1/S=
BQ.27.pdf
Del Moral, S., Ramírez-Coutiño, L. P=
.,
De, M., & García-Gómez, J. (n.d.). Aspectos relevantes del
uso de enzimas en la industria de los alimentos. Retrieved May 11, 2020, from www.reibci.org
Edwin, A., & Pablo, C.=
(2013).
Extracción y estudio comparativo de las enz=
imas
proteolíticas del fruto toronche (Carica-Stipulata) y de la papaya
(Carica-Papaya) y su aplicación en la industria alimentaria. FIMCP, =
1,
20–22. https://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/7532
Gallardo, L., Sánchez, A., Montalvo, C., &a=
mp;
Alonso, A. (2008). EXTRACCIÓN DE BROMELINA A PARTIR DE RESIDUOS DE
PIÑA. In Ciencia y Tecnología de Alimentos (Vol. 18).
Gómez, M. I., Magnitskiy, S., &
Rodríguez, L. E. (2018). Potential
yield and efficiency of N and K uptake in tubers of cvs. Capiro
and Suprema (Solanum tuberosum Group Andigenum). Agronomía Colombian=
a,
36(2), 126–134. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v36n2.72766
Juca Villalta, D. N. (2015). UNIVERSIDAD DEL AZUAY
FACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA ESCUELA DE INGENIERÍA EN
ALIMENTOS. Universidad del Azuay.
Mauricio,
R., Jaya, A., & Ruales, J. (2011). Estudio de la variación de=
la
actividad enzimática proteolítica del látex del babaco
(Vasconcellea heilbornii cv babaco) en función de la edad del fruto<=
/i>.
35. https://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/3924/1/CD-3656.pdf.
NTE
INEN, 10. (n.d.). Leche pasteurizada, requisitos. Retrieved March 29, 2020, from https://181.112.149=
.204/buzon/normas/10-5.pdf
NTE INEN, 2337. (2008). NTE 2 337 Jugos, pulpas,
concentrados, néctares, bebidas de frutas y vegetales. Requisitos.
https://archive.org/stream/ec.nte.2337.2008#mode/2up Parra, A. Q., Clavijo,=
D.,
& Martínez,
M. C. P. (2012). Cinética de la bromelina
obtenida a partir de la piña perolera (Ananas Comosus) de
Lebrija-Santander. Bistua: Revista de La Facultad de Ciencias Básica=
s,
10(2), 41–49. https://doi.org/10.24054/01204211.v2.n2.2012.84
Pérez, A., Carvajal, C., Torres, M., Medicinales,
M. M.-… P., & 2006, undefined. (n.d.).
Actividad proteolítica de extractos enzimáticos obtenidos de
plantas de la familia Bromeliaceae. Scielo.Sld.Cu.
Retrieved March 29, 2020, =
from
http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=3DS1028-47962006000200003&script=3D=
sci_arttext&tlng=3Den
Rivera Guerra, V. E. (2012=
). Evaluación
de distintos cuajos naturales y procesados (Bovinos, Ovinos y Cuy) para la
realización de queso fresco [Escuela Superior Politécnica de
Chimborazo]. http://dspace.espoch.edu.ec/bitstream/123456789/1855/1/17T0108=
3.pdf
Villavicencio Marcial, M. C. (2011).
Extracción, concentración y cuantificación de la activ=
idad
enzimática de la papaína a partir de la papaya (carica papaya=
).
28–30.
Yanza Guananga, E. P. (2010). Utilización d=
el
látex de las hojas, tallo y frutos de la papaya (tipo Hawaiana) como
coagulante Natural en la elaboración de queso fresco. ESPOCH.
PARA CITAR EL ARTÍCULO INDEXADO.=
Bermeo
Berrones, J. G., Salgado Tello, I. P., Flores
Mancheno, C. I., & Sánchez Herrera, T. E. (2020). Evaluaci&oacut=
e;n
da la actividad de tres enzimas proteolíticas como biocatalizadores
lácteos. ConcienciaDigital, 3<=
/i>(2.1),
162-176. https://doi.org/10.33262/concienciadigital.v3i2.1.1231
El artículo qu=
e se
publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no necesariamente
reflejan el pensamiento de la Revi=
sta
Conciencia Digital.
El
artículo queda en propiedad de la revista y, por tanto, su
publicación parcial y/o total en otro medio tiene que ser autorizado=
por
el director de la Revista Concienc=
ia
Digital.