Evaluación de la performance del proceso de obtención de productos proteícos a partir de arvejas amarillas.

Abstract

El objetivo del presente trabajo fue generar y evaluar un diseño de experimentos para analizar el impacto de diversas variables del proceso de extracción alcalina y precipitación isoeléctrica, a los fines de obtener un producto proteico de valor comercial del tipo de concentrado o aislado proteico a partir de arvejas amarillas. La producción de concentrados o aislados de proteínas de legumbres es de creciente interés para la industria alimentaria, debido a su capacidad para mejorar la calidad nutricional y las propiedades funcionales de los productos alimenticios en que se incluyen. En contraposición, el consumo de proteína de arvejas es limitado por su baja solubilidad y su perfil sensorial poco aceptado (olores y sabores desagradables). En Argentina, se producen y consumen mayoritariamente variedades de arvejas verdes, mientras que se desarrollan otras alternativas en búsqueda de características específicas que se adapten a las condiciones de siembra de la región. En particular, se utiliza en este trabajo una nueva variedad de arvejas amarillas en etapa pre-comercial desarrollada por el INTA EEA Oliveros y FCA-UNR. Experimentalmente, la etapa de extracción alcalina se realizó utilizando un sistema batch con agitación utilizando agua como solvente a un pH de 8,5 y una temperatura de 60 ºC, mediante 3 ciclos con diversas combinaciones de relación sólido-líquido entre 1:10 y 1:20 a los fines de evaluar el impacto en el consumo específico de agua del proceso. La etapa de precipitación isoeléctrica se realizó alternativamente mediante acidificación con ácido clorhídrico, ácido láctico o bacterias ácido lácticas hasta un pH de 4,5 a una temperatura de 20 ºC, considerando que la utilización de dichos agentes precipitantes alternativos podrían mejorar las propiedades funcionales de los productos obtenidos. Se realizaron 15 corridas experimentales por duplicado, determinando el contenido proteico de los productos obtenidos mediante Kjeldahl, y luego computándose los rendimientos de recuperación de proteínas, la productividad y el consumo específico de agua a los fines de evaluar la performance técnica, económica y ambiental de las distintas estrategias de procesamiento analizadas. Mediante el análisis estadístico de los resultados obtenidos, se determinó que el ácido láctico y las bacterias ácido lácticas resultan en alternativas adecuadas al ácido clorhídrico comúnmente usado, a la vez que son aptas para uso en la industria alimentaria, con valores medios entre 55-70 % de rendimiento y 0,24-0,31 kg de producto/kg de materia prima de productividad. Adicionalmente, resultó posible proponer un proceso de extracción alcalina que tienda a minimizar el consumo específico de agua como solvente en el proceso, con valores medios alrededor de 113 l de agua/kg de producto proteico. De esta forma, se establecieron condiciones de procesamiento de referencia, a partir de las cuales se evaluará la performance de diversas alternativas propuestas para la mejora del proceso de obtención de productos proteicos a partir de arvejas amarillas, tales como fermentación en estado sólido, hidrólisis enzimática y sus combinaciones, con el objetivo de desarrollar procesos más sustentables.