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UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE

Facultad de Ciencias Agrarias

Escuela de Ingeniería en Alimentos

Extracción de Proteasas de Ulex europaeus L. y su potencial utilización como sustituto de cuajo

Tesis presentada como parte de los requisitos para optar al grado de Licenciado en Ingeniería en Alimentos.

Profesor Patrocinante : Sra. Luz Haydeé Molina Carrasco - Profesora de Biología y Química - Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos - Facultad de Ciencias Agrarias.

Juan Pablo Pérez Yusef



Valdivia Chile 2004

Profesores Informantes

Sra. Carmen Brito Contreras - Ingeniero en Alimentos - M. Sc. Food Science - Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos - Facultad de Ciencias Agrarias.

Sra. Magaly Riveros Gutiérrez - Profesora de Biología y Química, Dra. en Ciencias Biológicas - Instituto de Botánica - Facultad de Ciencias.

Agradecimientos

A mis padres Juan y Salomé, a mi hermana Lorena y a mi futura esposa Ursula, los cuales me entregaron su gran apoyo, comprensión y cariño en todo momento a lo largo del desarrollo de mi carrera y de este trabajo, estando conmigo en momentos tanto alegres como difíciles, lo cual fue y será, sin lugar a dudas, un pilar fundamental dentro mi futuro personal y profesional …


RESUMEN


Debido a la disminución de las fuentes de cuajo de origen animal y al aumento en el consumo de queso en los últimos años, entre otras razones, es de interés buscar nuevas alternativas como coagulantes de la leche, considerando factores tanto económicos como de calidad.

El propósito principal de este estudio es generar un extracto enzimático, extraído de una planta del sur de Chile denominada Ulex europaeus L., que pueda ser usado en quesería.

Los muestreos se realizaron en tres oportunidades, entre los meses de Mayo a Septiembre del 2002, recolectando tres muestras para cada caso. Posteriormente, se realizaron análisis de humedad y proteínas de la planta, para luego desarrollar una extracción enzimática que es sometida a pruebas relacionadas con la coagulación en quesería, como son: fuerza de cuajo, tiempo de coagulación, sinéresis del gel y fuerza del gel. Finalmente, mediante electroforesis, se determinó el peso molecular de las proteínas presentes en el extracto enzimático vegetal y por cromatografía se separaron de las proteínas presentes.

Los resultados obtenidos demuestran que este extracto vegetal, aunque posee propiedades coagulantes de la leche, no llega a igualarse con las del cuajo de referencia. Sin embargo, su alta posibilidad de mejoramiento en cuanto a poder coagulante y su bajo costo adquisitivo, dan la base para futuras investigaciones, ya sea para la misma planta como para otras especies.


SUMMARY


Due to the decreasing of the sources of animal rennet and the increasing, in the consumption of cheese, in the last years, among other reasons, it is interesting to find new alternatives to clot the milk, considering economic factors and quality.

The main purpose of this study is to generate a vegetal extract, extracted of a plant from the south of Chile, denominated Ulex europaeus L., with which it is possible to obtain similar results than a standard rennet.

The tests were done in three opportunities, from May to September in 2002, collecting three samples each time. Next, moisture and proteins analysis in the plant were donefor developing an extraction which can do the clotting tests, such as: rennet force, clotting time, gel sineresis and gel force. Finally, it proteins molecular weight was determined by electrophoresis in the vegetable extract and the separation of the present proteins by chromatography.

The obtained results showed that this plant extract, although it has milk clotting properties, of course, it is not similar than those of the reference clot. However, its great possibility of improvement as clotting power and its low cost, they give the base for future researches with the same plant or with other species.


1. INTRODUCCION


La coagulación de la leche es un proceso fundamental en la elaboración de quesos, y sus dos formas más habituales son por acidificación y mediante la acción de enzimas. Tradicionalmente, las enzimas coagulantes han sido extraídas de fuentes, principalmente del estómago de rumiantes. Sin embargo, debido a la disminución de estas fuentes de cuajo y al aumento de la producción de quesos que en el país va desde 44.718 a 50.417 Ton., sólo en el período 2000-2001, y a una producción total de 53.075 Ton en el año 2002 (ODEPA)1, es de interés buscar nuevas alternativas como coagulantes de la leche, considerando factores económicos y calidad.

La leche puede ser coagulada mediante numerosas enzimas proteolíticas de variadas fuentes, tales como diferentes especies de animales (porcino, bovino, aves (pollo), etc.), proteinasas microbianas (Rhizomucor miehei, Rhizomucor pusillus y Cryphonectria parasitica) y proteinasas extraídas de frutas, como la papaya, (Carica papaya L.) y plantas como el cardo (Cynara cardunculus L., Cynara humilis L.) (VIOQUE et al., 2000).

Según diversos autores, una de las principales características que poseen las enzimas provenientes del reino vegetal es la ausencia de toxinas que podrían afectar la salud de los consumidores.

La planta Ulex europaeus L. es considerada en Chile una de las maleza más abundantes de la zona sur, que invade praderas llegando a formar masas impenetrables que impide el cultivo y desarrollo de otras especies.



Hipótesis: Dado el contenido de proteína de la planta Ulex europaeus L. existe la posibilidad de tener presencia de proteasas que se podrían utilizar como sustituto de cuajo.

El objetivo general del presente trabajo es extraer y caracterizar proteasas de la planta Ulex europaeus L. que puedan ser usadas en quesería.

Los objetivos específicos del presente estudio son:


  • Extraer enzimas proteásicas a partir de la planta Ulex europaeus L.

  • Determinar la actividad (fuerza del cuajo) y contenido de proteína de la enzima purificada.

  • Comparar la fuerza de coagulación de la enzima, fuerza del gel obtenido y sinéresis de la cuajada frente a un cuajo estándar.

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