Fraccionamiento de proteínas vegetales procedentes de leguminosas mediante fluidos subcríticos

Abstract

Las leguminosas, tales como el guisante amarillo (Pisum sativum), son una fuente vegetal rica en proteínas que están despertando cada vez más el interés de la industria alimentaria debido a su perfil nutricional, sostenibilidad, y bajo precio. El propósito de este trabajo es evaluar el efecto del fraccionamiento de proteínas a partir de guisante amarillo mediante fluidos subcríticos como técnica de extracción verde. Para ello, se emplearon diversas condiciones de temperatura del agua subcrítica (200 °C, 270 °C y 340 °C) y una presión constante de 170 bar, tanto en presencia como en ausencia de sal (NaCl 0,4 M), con el objetivo de valorar su impacto en la recuperación y funcionalidad de las fracciones proteicas obtenidas. Las fracciones sacadas tras el tratamiento con agua subcrítica se fraccionaron en dos porciones, soluble e insoluble. Las muestras fueron analizadas a través de varios métodos composicionales, estructurales y funcionales entre los que se encontraban, la determinación de sólidos totales, solubles e insolubles, composición, desnaturalización proteica (DSC), electroforesis, pH, carga superficial (potencial Z), contenido de minerales mediante ICPOES y propiedades fisicoquímicas como el color, capacidad de retención de agua (WBC) y solubilidad, morfología por microscopía electrónica de barrido (SEM). Además, se analizaron la capacidad de formación de espuma y su estabilidad. Los resultados mostraron que las condiciones subcríticas tuvieron un impacto significativo en la composición, la estructura y funcionalidad de la proteína. La temperatura aumentó la solubilidad en la fracción soluble también aumentó la retención de agua esta vez en la fracción insoluble. Además, afectó en la capacidad espumante sobre todo en la fracción soluble. Por su parte la sal disminuyó la carga superficial de las partículas (potencial Z menos negativo), promoviendo la agregación en algunas muestras, de igual modo ayudó en la extracción de fracciones más solubles. En resumen, el fraccionamiento de proteínas vegetales a través de fluidos subcríticos surge una alternativa prometedora y sostenible para su valorización y con vía innovadora para generar ingredientes funcionales, útiles en la industria alimentaria.

Legumes, such as yellow pea (Pisum sativum), are a vegetable source rich in protein that are increasingly attracting the interest of the food industry due to their nutritional profile, sustainability, and low price. The purpose of this work is to evaluate the effect of protein fractionation from yellow pea using subcritical fluids as a green extraction technique. For this purpose, different subcritical water temperature conditions (200 °C, 270 °C and 340 °C) and a constant pressure of 170 bar were used, both in the presence and absence of salt (NaCl 0.4 M), with the aim of assessing its impact on the recovery and functionality of the protein fractions obtained. The fractions extracted after treatment with subcritical water were fractionated into two portions, soluble and insoluble. The samples were analyzed by various compositional, structural and functional methods including determination of total solids, soluble and insoluble solids, composition, protein denaturation (DSC), electrophoresis, pH, surface charge (Z-potential), mineral content by ICP-OES and physicochemical properties such as color, water holding capacity (WBC) and solubility, morphology by scanning electron microscopy (SEM). In addition, foaming capacity and stability were analyzed. The results showed that subcritical conditions had a significant impact on protein composition, structure and functionality. The temperature increased the solubility in the soluble fraction also increased the water retention this time in the insoluble fraction. In addition, it affected the foaming capacity especially in the soluble fraction. On the other hand, the salt decreased the surface charge of the particles (less negative Z potential), promoting aggregation in some samples, also helped in the extraction of more soluble fractions. In summary, the fractionation of vegetable proteins through subcritical fluids emerges as a promising and sustainable alternative for their valorization and as an innovative way to generate functional ingredients useful in the food industry.