Análisis de proteínas en alimentos

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Los distintos métodos para cuantificar el contenido de proteínas se basan en distintos principios:

  • Determinación del contenido de nitrógeno (Método de Kjeldahl)
  • Reacción química del enlace peptídico y posterior medida fotométrica ( por ejemplo el método de Biuret)
  • Reacción química de determinados aminoácidos de la proteína y posterior medida fotométrica (por ejemplo determinación con el reactivo Folin-Ciocalteu; reacciona fundamentalmente la tirosina)
  • Medida de absorción ultravioleta (determinación de los aminoácidos aromáticos Triptófano, tirosina y fenilalanina)
  • Medida de la turbidez por floculación de la proteína disuelta mediante un precipitante de proteínas.

En los análisis de rutina en laboratorios de análisis de elementos es mas frecuente determinar proteína total que proteínas o aminoácidos específicos. el método de referencia es Kjeldahl, el cual determina el total de la materia nitrogenada (incluyendo compuestos no proteínicos como proteínas verdaderas).

Determinación del contenido de nitrógeno (Método de Kjeldahl)

Su aplicación es para alimentos en general. El contenido de proteínas varia solo en limites muy estrechos (15 a 18%; en promedio 16 %) y esto se debe a su estructura a base de aminoácidos individuales. Para la determinación analítica del contenido en proteína total o proteína bruta, generalmente se determina el contenido de Nitrógeno (N) tras eliminar la materia orgánica con ácido sulfúrico, calculándose el contenido de proteína con la ayuda de un factor (en general F = 6,25)

El método de Kjeldahl comprende tres etapas: digestión en ácido sulfúrico, destilar con exceso de NaOH y valorar con ácido. En la mezcla de digestión se utiliza sulfato sódico para aumentar el punto de ebullición y un catalizador (acelera la reacción) como puede ser el sulfato de cobre. el amoniaco en el destilado es retenido de dos maneras: con un acido acido normalizado y se valora por retroceso, o con acido bórico y se valora directamente. Este método sin embargo no retiene todas las formas de nitrógeno salvo que se lo modifique, esto incluye a nitritos y nitratos.

También puede entenderse que la mayoría de los procedimientos para determinación de nitrógeno corresponden a los siguientes:

  1. Destilación macro-Kjeldahl
  2. Destilación semimicro-Kjeldahl
  3. Técnica de microdifusión de Conway
  4. Valoración al formol
  5. Métodos colorimétricos (de teñido)

Los dos últimos métodos mencionados deben normalizarse frente al método de referencia de Kjeldahl.

La elección del método para determinar proteína puede realizarse teniendo en cuenta las siguientes variables: numero de muestras examinadas regularmente, urgencia en la obtención de resultados, disponibilidad de equipos, homogeneidad de la muestra y precisión deseada. por ejemplo, si ha de examinarse con frecuencia un gran número de leche vacuna que tienen su origen en la misma ganadería, la valoración al formol o uno de los métodos colorimétrico proporcionan resultados satisfactorios. en muestras como polvos homogéneos, como una harina, se pueden digerir de 0,15 a 0,2 g antes de una destilación rápida semi-micro. En muestras de homogeneidad dudosa, como embutidos de carnicería, es preferible el uso de método de referencia.Aunque pude obtenerse una precisión razonable, si por ejemplo se digiere 2 g de muestra, la digestión se hace hasta 100 ml, pero se toman porciones 10 ml para la destilación semi-micro.

Factores utilizados en el método Kjeldahl para la determinación de proteína bruta

Como el método de Kjeldahl determina la materia nitrogenada total o proteína bruta. esta se determina multiplicando el nitrógeno total (N) por un factor empírico y el resultado se expresa como "Proteína (N * 6,25)", "Proteína (N* 6,38)", etc

Estos factores se calcularon teniendo en cuenta los componentes de un gran numero de de muestras del mismo alimento:

Factor = medida de la materia nitrogenada total por diferencia = PN

medida del nitrógeno total (por Kjeldahl) Nk

A modo de ejemplo, en la carne tomando valores promedios:

PN = 100 - (% agua + % grasa + % cenizas )

Con otros alimentos se deben ademas restar los carbohidratos, fibra, etc. Los factores citados a continuación están universalmente reconocidos:

Carne (también el factor general)....... N * 6,25

Leche y productos lácteos................... N * 6,38

Harina.................................................. N * 5,7

Gelatina.................................................N * 5,5

Huevos................................................. N * 6,68

Determinación del contenido de proteínas pura: Método de Barnstein

Se aplica en alimentos en general. Como en el termino de proteína bruta se incluyen otros compuesto nitrogenados ( péptidos de bajo peso molecular, aminoácidos, sales de amonio, amidas, alcaloides, ácidos nucleicos y similares). Primero si se quiere determinar el contenido de proteínas deben separarse las verdaderas proteínas. Para ello se utiliza su característica de producir reacciones de precipitación con metales pesados;en el transcurso de estas se dan procesos de desnaturalización,esto es que se modifica su estructura. El resto de los compuestos nitrogenados permanece en disolución.

Para ello la fracción proteica de la sustancia alimenticia homogeneizada se desnaturaliza primero por adición de sulfato cúprico y se separa como precipitado; este se aísla y en él se determina el contenido de nitrógeno según el Método de Kjeldahl. y se calcula la proteína con ayuda de un factor.