PROTEINAS;

UNA REVISION DE SUS PROPIEDADES

EMULSIFICANTES

Gutirrez German Andrs




Universidad Santiago de Cali
Facultad de ciencias Bsicas
Santiago de Cali
Octubre-2013.
Contenido
Introduccin
Estabilidad de la emulsin de proteinas
Mecanismos de desestabilizacin
Efecto de los polisacridos
Resumen

Introduccin
Una emulsin es una dispersin de
dos o mas lquidos inmiscibles, en los
cuales uno de los lquidos es disperso
en el otro como pequeas gotas (0,1-
100 um)
Las emulsiones se puede formar por
induccion mecnica o usando un
homogenizador de alta presin, que
crea pequeas gotas de un liquido
disperso en otro
Los emulsificantes actan en forma de
pequeas pelculas viscoelasticas que
mantienen las emulsiones estables
todo el tiempo
Estabilidad de la emulsin
Las protenas son de particular inters
en trminos de sus propiedades
emulsificantes debido a su naturaleza
anftera (grupos hidrofobicos e
hidrofilicos). A diferencia de las
molculas de bajo peso que se
difunden rpidamente en la interface
El estudio de las emulsiones es de
gran inters en una inmensa cantidad
de productos que utilizamos a diario
como son las cremas para el cuidado
personal, pintalabios, algunos
alimentos (helados, leche,
mantequilla) y productos agroqumicos
como los insecticidas y pesticidas..
La leche por ejemplo, no es ms que
diminutas gotas o glbulos de grasa
estabilizados por una pelcula de
protenas y fosfolpidos y suspendido
en una fase acuosa, y la mantequilla
en cambio, gotas de agua dispersas
en grasas. En el sector de los
cosmticos, las cremas hidratantes,
protectoras para los rayos UV, etc
tambin son emulsiones de partculas
aceitosas dispersas en agua.
En el sector farmacutico, las
emulsiones pueden servir para
ncapsular los frmacos activos y
despus liberarlos cuando se
encuentran en la corriente sangunea

Una emulsin es una dispersin
termodinmicamente inestable de dos o
ms lquidos inmiscibles o parcialmente
miscibles. Los dimetros de las gotas
lquidas que se encuentran dispersas se
encuentran en el rango de 0.1 y 20 m.
Aunque se traten de dispersiones
termodinmicamente inestables, las
emulsiones pueden convertirse en
cinticamente estables gracias a la
presencia de agentes tensioactivos que
presentan la capacidad de absorcin en las
superficies de las gotas. En la mayora de
las
emulsiones una de las fases es acuosa y la
otra un aceite polar. Las emulsiones con el
aceite como
fase dispersa se conocen como
emulsiones de aceite en agua (oil-in-water,
o/w) y las emulsiones
con agua como fase dispersa se conocen
como emulsiones de agua en aceite
(water-in-oil, w/o).
Creaming/sedimentacin. Se trata de
un proceso causado por la accin de
la gravedad y produce un gradiente
vertical de concentracin de las gotas
sin variar la distribucin del tamao de
las mismas. Para las emulsiones o/w
que se considerarn mayoritariamente
en este artculo, las gotas de aceite
son menos densas que la fase
continua y acuosa y por lo tanto
principalmente ocurre el creaming.
Los globulos de una emulsion tiene
una densidad diferente a la del liquido
que los redea y por lo tanto una fuerza
gravitacional neta actua sobre ellos. Si
los glbulos tienen una densidad
menor que la del liquido circundante
tienen una tendencia a moverse hacia
arriba lo que se conoce como
creaming , el efecto contrario si tiene
una densidad mayor tiene una
tendencia a moverse hacia abajo, lo
que se conoce com sedimentacion
La floculacin es la adhesin de las
gotas sin fusionarse y una vez ms no
existe una variacin en la distribucin
de tamao de gotas. El proceso de la
floculacin est controlado por
un equilibrio global entre las fuerzas
de atraccin electrostticas de van der
Waals, y repulsivas
de tipo estricas y de hidratacin.
iii) Coalescencia es la fusin de gotas
para crear unas gotas ms grandes
con al
eliminacin de parte de la interfase
lquido/lquido. Este cambio
irreversible requerira un aporte
extra de energa para restablecer la
distribucin de tamao de partcula
original. A pesar de que el
proceso de inestabilidad debido a la
coalescencia no se comprende en su
totalidad, se cree que
est relacionado con la curvatura
preferida y con la rigidez de la capa de
tensioactivo que
estabiliza la emulsin6,7.
iv) Engrosamiento de gotas (Ostwald
ripening). Se debe al crecimiento de
las gotas ms
grandes a costa de las ms pequeas
hasta que stas ltimas prcticamente
desaparecen. Este
proceso ocurre a una velocidad que es
funcin de la solubilidad de la fase
dispersa en la fase
continua y se debe a que la presin
interna de las gotas (presin de
Laplace) es mayor en las gotas
ms pequeas
Coalescencia es la fusin de gotas
para crear unas gotas ms grandes
con la eliminacin de parte de la
interfase lquido/lquido. Este cambio
irreversible requerira un aporte extra
de energa para restablecer la
distribucin de tamao de partcula
original.
Engrosamiento de gotas (Ostwald
ripening). Se debe al crecimiento de
las gotas ms
grandes a costa de las ms pequeas
hasta que stas ltimas prcticamente
desaparecen. Este
proceso ocurre a una velocidad que es
funcin de la solubilidad de la fase
dispersa en la fase
continua y se debe a que la presin
interna de las gotas (presin de
Laplace) es mayor en las gotas
ms pequeas

Competencia entre surfactantes y
proteinas
Las surfactantes bajo peso molecular,
mayor movilidad, por ejemplo se
descubrio que aunque estos pueden
desplazar a las proteinas solo algunos
surfactantes como el span 80, puede
formar coalesecencia por ruptura
espontanea de la interface
Envejecimiento de la proteina
Durante el envejecimiento las
protenas forman enlaces de puentes
de hidrogeno y enlaces hidrofobicos
con las proteinas vecinas, debido a los
cambios en la conformacion, estos
cambios afectan
Dinamismo y afinidad en la interface
aceite agua
Los grupos basicos y acidos de la
proteina se ionizan en la fase de
continua (agua), estos se pueden
cargar positiva a negativamente
dependiendo el Ph
Estudios recientes (2011), desmotraron
que la estabilidad de proteinas de
papa

Esto debido a que un pH de 8 se
aumentaba la repulsion entre las
proteinas, aumentado la elasticidad de
la interface y dandole mayor
resistencia a la deformacion mecanica
En el punto isoelctrico la carga es
Nuetral, lo cual causa una tendencia
De la proteina a agregarse.
Cuando la diferncia de carag es alta,
la estabilidad mejora,
Debido a las repulsiones de carga
entre las moleculas de proteina.

Sin embargo esta diferncia de carga
Podria atraer a otras moleculas como
Iones, antioxidantes, sabores, si esto
Genera que la carga se neutralize por
Apantallamiento y al final producir
floculacion
Cuando las proteinas se abosrben a la
fase continua de agua, dependiendo el
tipo de proteinas, sufriran cambios en
su conformacin, debido a los cambios
en su conformacion la hidrlisis de la
proteina, se sabe por ejemplo que la
lactoglobulina mejora la disponibilidad
de los grupos anfoteros
Para el caso de las proteinas de las
lentejas, la absorbion permite que los
cambios conformacionales auemnet la
posibilidad de que los enlaces sulfuros
aumente, incrmenatdo los enlaces con
las moleculas vecinas de la intefase y
demejorando la emulsion por
tendencia a la coalesencia
Las emulsiones basadas en proteinas
son mejores comparadas con las
emulsiones basadas en surfactantes,
esto es debido a la organizacin
interfacial de la proteinas, debido a la
elasticidad de capa interfacial formada
por los enlaces adyacentes de la
proteina
En contraste las emulsiones basadas
en surfactantes sufren un rapido
cambio conformacional debido a su
pequeo peso molecular
Efecto de polisacaridos
Los poliscaridos aumentan la estabilidad
de la emulsion, la mezcla de proteina-
polisacaridos evita la desestabilizacion
por floculacin, cubriendo la proteina y
evitando las interacciones entre gotas