Leguminosas y otras fuentes de protena

MSc. Gabriela Barraza J.

Leguminosas

Las plantas contribuyen con el 80% de la proteina alimentaria.El 22% de ese total proviene de leguminosas.Cereales contribuyen con los 2/3.Diferencia ms resaltante entre las leguminosas y cereales es el balance de aminocidos.Los cereales son deficientes en lisina, mientras que las leguminosas son deficientes en metionina y cistena (aminocidos sulfurados).

Tabla 1. Contenido de aminoacidos esenciales de las leguminosas

Aminoacido

Pallares

Arvejas

FAO

Arginina

Histidina

Isoleucina

Leucina

Lisina

Metionina

Metionina&Cisteina

Fenilalanina

Treonina

Triptofano

Valina

5.1

2.6

4.2

8.1

6.7

0.9

1.9

5.3

4.2

1.5

5.1

9.5

2.2

3.7

6.5

6.9

0.7

1.8

4.1

3.6

1.9

4.1

2.0

2.4

4.2

4.8

4.2

2.2

4.2

2.8

2.8

1.4

4.2

Clasificacin de leguminosas

Leguminosas almidonosasArvejas (Pisum sativum)Garbanzo (Cicer arietinum)Lenteja (Lens culinaris)Frejol (Phaseolus vulgaris)Haba (Vicia faba)Pallares (Phaseolus lunatus)Tarwi (Lupinas angustifolius)Leguminosas oleaginosasSoya (Glycine max)Man (Arachis hypogaea)

Tabla 2. Composicin prximal de algunas leguminosas (g/100g)

Leguminosa

Protena

Grasa

Fibra Cruda

Ceniza

Almidn

Lenteja

Haba

Garbanzo

Pallar

Tarwi

Frejol

Arveja

Soya

Mani

23.9

29.8

19.5

23.0

41.4

24.4

25.3

40.0

26.0

1.1

1.3

7.4

0.9

7.6

1.7

1.1

21.0

47.0

3.8

8.0

3.3

5.0

3.0

4.5

7.0

4.9

2.4

2.8

3.4

3.0

4.1

3.0

4.0

2.7

4.7

2.3

52.8

42.4

50.0

45.5

3.5

38.4

45.9

00.0

00.0

Componentes Antinutricionales

Inhibidores de tripsina y quimotripsinaConsiste en una cadena de aa con un alto nivel de entrecruzamiento (S-S)Kunitz: solo tripsinaBowman-Birk: tripsina y quimotripsinaEste inhibidor se une a la tripsina en Lys16-Ser17 y a la quimotripsina en Leu43-Ser44.Inhibe la accin proteoltica de la tripsina y quimotripsinaEstimula la secrecion de enzimas pancreticas y la actividad de la vescula biliarEsestable al cido y a la digestinInactivacin trmica: Bowman-Birk >Kunitz

*

Componentes Antinutricionales

Aglutininas (lectinas, fitohemaglutininas)GlicoprotenasCompuesta de cuatro subunidades idnticas con un PM de 30000.Cada unidad tiene un cadena lateral de carbohidratos de nueve manosas y dos residuos de N-acetil-D-glucosamina.Exhibe una gran afinidad por carbohidratosSe unen a las glucoprotenas de las membranas de la clulas de la mucosa intestinalReduce digestibilidad de las protenasInactivadas durante la coccin

Componentes Antinutricionales

Acido fticoHarinas completas soya 0.51%Harinas altas en grasa soya 0.44-0.51%Harinas desengrasadas soya 0.46-0.52%Concentrados 0.35-0.61%Aislados 0.33%La actividad de la fitasa es menor que en el trigoQuela metales (Ca y Mg) y el complejo se combina con protenasVicina (divicina y convicina)Glucsido con pirimidaPresentes en el haba (fabismo)Anemia hemoltica (deficiencia enzimtica)

Componentes Antinutricionales

Compuestos FenlicosTaninosTiende a reaccionar con protenas y polimerizarIsoflavones (0.25% en soya)genistin, daidzin, 7,4-dihidroxi, 6 metoxisoflavonehipocolesterolmicoanticancergeno: genistein puede actuar interfiriendo con las enzimas promotoras de cncer, bloqueando la actividad de hormomas en el cuerpo, interfiriendo con los procesos que nutren los tumores

*

Componentes Antinutricionales

FlatulenciaOligosacridos no digeridosrafinosaestaquiosaciceritol (lentejas y garbanzos)verbascosa (lentejas y arvejas)en la soya: estaquiosa (3.8%), rafinosa (1.1%)Rafinosa y estaquiosa 0.2% del poder edulcorante de la sacarosaActuan como pre-biticos, estimulando el crecimiento de bifidobacterias

*

Rafinosa: sacarosa+galactosa

Estaquiosa: sacarosa+galactosa+galactosa

verbascosa: sacarosa+galactosa+galactosa+galactosa

Ciceritol=dogalactopinitol (pinitol, methylated inositol)

Protenas de Soya

UsosComida oriental: tofu (queso de soya), tempehProductos horneados (Harina de soya, concentrados)Extensores de carneImitacin de productos lcteos

Aislado de soya

*

Soy flour, active lipoxigenase for bleaching flour bread

water absorption

Soy concentrates improve flavor, color and high protein content.

Water absorption, greater water incorporation

Improves dough handling

Improves machineability of cookie dough

Improves moisture retention during baking

Improve cake tenderness, crumb structure, texture

Prolongs freshness and storage stability

Soy isolates EMULSIFYING, THICKENNING, AND GELLING

Improves uniform emulsion formation and stabilization

Reduces cooking shrinkage and drip by entrapping-binding fats and water

Prevents fat separation

enhances binding of meat particles without stickiness

Improves moisture holding and mouthful

Gelation improves firmness, pliability and texture

Sustancias

solubles

Extractos proteicos

Sub-productos

insolubles

Protena

soluble

Materia prima

Lquida

Eliminacin de

agua

HARINA

EXTRACCION

CONCENTRADO

Slida

Molienda

Desengrasado

EXTRACCION

PRECIPITACION

AISLADO

*

Glicinina

Composicin de aminocidosBajo en metionina, pero alta en lisinaAminocidos hidrofbicos 23.5%Ala, Val, Ile, Leu, y PheAminocidos hidroflicos 46.7%Lys, His, Agr, Asp, y GluPunto isolctrico 4.64

*

Protena aislada de soya

Materiales con caractersticas fibrosa o de hiloCapaces de imitar la textura de tejidos como la carneProcedimientoEl aislado se disuelve en agua y se produce una suspensin cida (al 20%)Luego se aade un alcali para formar una masa viscosa que se filtraLuego se hace pasar por un dadoDado con miles de orificios de aproximadamente 0.1 mm de radio

Protena aislada de soya

Estas fibras pasan por un bao acido (H3PO4) y de sal (NaCl) pH 2.5El cambio de pH hace que las protenas reaccionen ms intensamente entre sSe alinean y producen hilos, que despus se hacen circular por varios rodillos para que adquiera rigidezLuego se neutralizan, lavan, cortan y secan

Proceso de texturizacion por hilado

Formacion de fibras a partir de proteinas de soya

Protenas de hojas

Las protenas de hoja (ej. Alfafa) se obtiene por prensadoLas protenas se purifican por precipitacin con solventes y a pH cido en calienteDurante el prensado (prensa de tornillo) se aaden sulfitos para evitar la oxidacinEl jugo contiene 10% de materia seca del cual 30-40% son protenas.Luego de la termocoagulacin (80C) y centrifugacin se obtienen aislados con el 85% de protenas

*

Protenas de hojas

Protenas cloroplsticasProtenas citoplasmticasVentajasBuenas propiedades nutricionales y funcionales (emulsificacin, capacidad de formar espuma)DesventajasProtenas asociadas a pigmentos o compuestos indeseables (saponinas, taninos)

*

*

Aspergillus y Rhizopus

Concentrados proteicos de Amaranto

Color claro, no sabor amargo, no olorDel contenido original de proteinas, 24-36%, se recobr en los concentrados 61-80%.Score quimico de 71, aa limitante cisteinaFuente de Ca, Fe, K

*

LPC verde: press juice was heated to 75C and then separated into green LPC which contains both the choroplasmic proteins and a brown juice which is composed primary of nonprotein nitrogen and carbohydrate

Proteinas de unicelulares

Levaduras, microorganismos (Aspergillus y Rhizopus), microalgasLas algas son vegetales marinosSe conocen ms de 24.000 especies de algasConsumo predominante en los paises AsiaticosLas algas se caracterizan por su gran riqueza en protenas, muclagos, oligoelementos y vitaminas.

*

Clasificacin de algas

Las cianofceas se denominan microalgas, mientras que las clorofceas, feofceas y rodofceas incluyen organismos macroscpicos multicelulares, cuyos tamaos varan desde 1cm hasta 100 mt. de longitud, por lo que son denominadas macroalgas.

*

Orden o Grupo

Tipos de Pigmentos

Formas Generales

Tipos de Ambientes

Algas Verdes

Clorofila a y b

Unicelulares

Pluricelulares

Agua dulce

Agua salada

Algas Pardas

Clorofila a y c

Ficofeina

Pluricelulares

Agua dulce

Agua salada

Algas Rojas

Clorofila a

ficoeritrina

Pluricelulares

Agua salada

Protena de algas

La composicin qumica de las algas marinas depende de la especie, lugar de cultivo, condiciones atmosfricas y perodo de recoleccin Presentan un bajo contenido calricoTienen un elevado porcentaje de protena, la cantidad de lpidos es reducida y una gran parte d los carbohidratos son polisacridos no digeribles por las enzimas digestivas humanosLas algas constituyen una buena fuente de minerales y vitaminas (grupo B).

Algas unicelulares

Conocidas vulgarmente como algas verde azuladas. Al igual que las bacterias, son organismos procariotas, cuyas clulas no presentan sistemas de membranas internas que aislen los orgnelos del citoplasma.Sus formas varan desde organismos unicelulares con o sin flagelos, hasta las formas coloniales o filamentosasSpirulina, Dunaliella, Haematococcus, entre otras, pueden ser cultivadas como alimento o suplemento alimenticio para humanos y animales superiores o para la obtencin de productos qumicos especficos.

Microalgas

Spirulina

Dunaliella

Su tamao vara desde menos de 1 m hasta varios cm.

Valor nutricional de microalgas: Spirulina

Protein Spirulina has the highest protein of any natural food (65%); far more than animal and fish flesh (15-25%), soybeans (35%), dried milk (35%), peanuts (25%), eggs (12%), grains (8-14%) or whole milk (3%). Larger algae, like seaweeds, are macroalgae. They already have an important economic role. About 70 species are used for food, food additives, animal feed, fertilizers and biochemicals.

Valor nutricional Macroalgas

Carbohidratos (ficocoloides)Algas verdes el ms importante es el almidn y en menor proporcin la celulosaen las algas pardas estn presentes la laminaran, fucoidina y el cido algnicoAlgas rojas estn presentes el agar, el carragenato y otros como la galactosa, furcelarina y funorina

Composicin de aminocidos protenicos de macroalgas, ovoalbmina y patrn FAO / OMS (16) para alimentacin humana (g. de aminocido por 100 g. de protena)

Aminocido

Nori

Konbu

Hiziki

Wakame

Ovoalbmina

Patrn FAO/OMS

Asprtico

Alanina

Arginina

Cisteina

Fenilalanina

Glutmico

Glicina

Histidina

Isoleucina

Leucina

Lisina

Metionina

Prolina

Serina

Tirosina

Treonina

Triptfano

Valina

8.8

9.9

5.9

-

5.2

9.2

6.8

1.1

4.0

7.6

2.5

3.3 *

4.6

4.8

2.4

3.2

1.1

9.2

12.0

6.8

3.6

1.6

4.4

24.0

4.0

0.7

3.6

5.9

1.0

1.7

5.2

3.2

3.6

1.0

1.7

7.8

9.9

6.4

4.9

1.2

5.7

11.8

5.7

0.5

6.2

0.5

2.8

3.2

4.8

3.8

3.0

3.2

0.7

10.0

5.9

4.4

3.0

0.9

3.6

6.5

3.6

0.5

2.8

8.4

3.6

2.0

3.0

2.5

1.6

5.4

1.1

6.8

6.2

6.7

1.7

1.4

4.1

9.9

3.4

4.1

4.8

6.2

7.7

3.1

2.8

6.8

1.8

3.0

1.0

5.4

-

-

-

-

-

-

-

1.6

1.3

1.9

1.6

1.7 *

-

-

-

0.9

0.5

1.3

Aminoacido

Pallares

Arvejas

FAO

Arginina

Histidina

Isoleucina

Leucina

Lisina

Metionina

Metionina&Cisteina

Fenilalanina

Treonina

Triptofano

Valina

5.1

2.6

4.2

8.1

6.7

0.9

1.9

5.3

4.2

1.5

5.1

9.5

2.2

3.7

6.5

6.9

0.7

1.8

4.1

3.6

1.9

4.1

2.0

2.4

4.2

4.8

4.2

2.2

4.2

2.8

2.8

1.4

4.2

Leguminosa

Protena

Grasa

Fibra

Cruda

Ceniza

Almidn

Lenteja

Haba

Garbanzo

Pallar

Tarwi

Frejol

Arveja

Soya

Mani

23.9

29.8

19.5

23.0

41.4

24.4

25.3

40.0

26.0

1.1

1.3

7.4

0.9

7.6

1.7

1.1

21.0

47.0

3.8

8.0

3.3

5.0

3.0

4.5

7.0

4.9

2.4

2.8

3.4

3.0

4.1

3.0

4.0

2.7

4.7

2.3

52.8

42.4

50.0

45.5

3.5

38.4

45.9

00.0

00.0

Orden o Grupo

Tipos de

Pigmentos

Formas Generales

Tipos de

Ambientes

Algas Verdes Clorofila a y b

Unicelulares

Pluricelulares

Agua dulce

Agua salada

Algas Pardas

Clorofila a y c

Ficofeina

Pluricelulares

Agua dulce

Agua salada

Algas Rojas

Clorofila a

ficoeritrina

Pluricelulares Agua salada

Aminocido

Nori Konbu Hiziki Wakame Ovoalbmina

Patrn

FAO/OMS

Asprtico

Alanina

Arginina

Cisteina

Fenilalanina

Glutmico

Glicina

Histidina

Isoleucina

Leucina

Lisina

Metionina

Prolina

Serina

Tirosina

Treonina

Triptfano

Valina

8.8

9.9

5.9

-

5.2

9.2

6.8

1.1

4.0

7.6

2.5

3.3 *

4.6

4.8

2.4

3.2

1.1

9.2

12.0

6.8

3.6

1.6

4.4

24.0

4.0

0.7

3.6

5.9

1.0

1.7

5.2

3.2

3.6

1.0

1.7

7.8

9.9

6.4

4.9

1.2

5.7

11.8

5.7

0.5

6.2

0.5

2.8

3.2

4.8

3.8

3.0

3.2

0.7

10.0

5.9

4.4

3.0

0.9

3.6

6.5

3.6

0.5

2.8

8.4

3.6

2.0

3.0

2.5

1.6

5.4

1.1

6.8

6.2

6.7

1.7

1.4

4.1

9.9

3.4

4.1

4.8

6.2

7.7

3.1

2.8

6.8

1.8

3.0

1.0

5.4

-

-

-

-

-

-

-

1.6

1.3

1.9

1.6

1.7 *

-

-

-

0.9

0.5

1.3