Ingeniería de Procesos Agro-industriales II-katty2015

8/18/2019 Ingeniería de Procesos Agro-industriales II-katty2015

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INGENIERÍA DE PROCESOS AGROINDUSTRIALES II

Práctica Nº8: OBTENCION Y EVALUACION DE GELATINA A

PARTIR DE HUESOS, PIEL Y PATAS DE ANIMALES

Pr!"#r: I$%& 'r%" D(i$%)"* Ca#ta+"a

A-)($#:

PRIETO .ARE SHYLLA

VAS/UE. AGUIRRE GABRIEL

VERA MOSTACEROS CATERINE

N)"0 C1i(2t" 3 N0i"(2r" "- 4567

INDICEINTRODUCCION:............................................................................................................3

OBJETIVOS:.....................................................................................................................4


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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FUNDAMENTO TEORICO:............................................................................................4

GELATINA.................................................................................................................4

COLAGENO..............................................................................................................5

OBTENCION DE GELATINA..............................................................................6

Extracció !ci"a.#......................................................................................................$

Extracció a%ca%ia.#..................................................................................................$

Extracció &'i(!tica.#.............................................................................................$

Extracció (icr)*iaa.#............................................................................................$

COLGENO HIDROLI.ADO..............................................................................+

RENDIMIENTO.......................................................................................................,

VALOR BIOL9GICO DE LA GELATINA........................................................,

UER.A DE GEL DE LA GELATINA..............................................................,

USOS DE LA GELATINA...................................................................................-

METODOS USADOS EN LA OBTENCION DE GELATINA.................-

INDUSTRIALI.ACI9N:......................................................................................--

E- ;rc"# áci ;ara -a %"-ati$a " ti; A:......................--

E- ;rc"# a-ca-i$ ;ara -a %"-ati$a " ti;B:..................--

DIAGRAMA DE LU'O PARA OBTENCION DE GELATINA TIPO A.....................................................................................................................................-3

DIAGRAMA DE LU'O PARA OBTENCION DE VITAMINA TIPO B.....................................................................................................................................-4

APLICACIONES....................................................................................................-6

MATERIALES / METODOS:.......................................................................................-$

MATERIALES:.......................................................................................................-$

METODOS DE ANALISIS Y CONTROL:....................................................-$

0ROCEDIMIENTO:.......................................................................................................-+

5.1 D&2crició "& %)2 a!%i2i2 a r&a%i'ar.................................................................-,

RESULTADOS :..............................................................................................................1

DISCUSION:...................................................................................................................1-

CONCLUSIONES&.....................................................................................................11

BIBLIOGRAIA&........................................................................................................13

PROCESOS AGROINDUSTRIALES IIPágina 2


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OBTENCI9N Y EVALUACION DE GELATINA A PARTIR DE

HUESOS, PIEL Y PATAS DE ANIMALES

INTRODUCCION:

La Gelatina es una mezcla coloide (sustancia semisólida!

incolo"a! t"ansl#cida! $ue%"adiza & casi ins'ida $ue se o%tiene

a a"ti" del colágeno "ocedente del te)ido conecti*o de

deso)os animales +e"*idos con agua,

-n el animal! la gelatina no e.iste como comonente! se

o%tiene! como &a se di)o! o" +id"ólisis a"cial i""e*e"si%le del

colágeno! su "ecu"so" insolu%le, -n el colágeno! la unidad

%ásica está /o"mada o" t"es cadenas de oli0tidos!

en"olladas en /o"ma de +0lice & esta%ilizadas o" uniones

int"amolecula"es, -sto +ace $ue el colágeno e.+i%a "oiedades

mecánicas #nicas & /o"me la est"uctu"a del te)ido conecti*o de

la iel! los tendones! los ca"t'lagos & los +uesos de los animales,

La gelatina es una "ote'na comle)a! es deci"! un ol'me"o

comuesto o" aminoácidos, Como sucede con los

olisacá"idos! el g"ado de olime"ización! la natu"aleza de los

monóme"os & la secuencia en la cadena "oteica dete"minan

sus "oiedades gene"ales, Una nota%le "oiedad de esta

mol0cula es su como"tamiento /"ente a teme"atu"as

di/e"entes: se de""ite con el agua caliente & se solidi1ca

nue*amente & se +inc+a con el agua /"'a,

Pocos alimentos "e#nen tantas "oiedades ositi*as como la

gelatina, i"*e de /uente "ote'nica de "ime"a! no disone de

otencial al0"geno! es li%"e de coleste"ol! az#ca" & g"asa! se

digie"e sin "o%lemas & no contiene aditi*os, Con la gelatina se

uede c"ea" latos %a)os en calo"'as $ue! a esa" del %a)o

contenido en g"asas! no ie"den en sa%o" & ga"antizan un lus de

"ote'na


http://es.wikipedia.org/wiki/Col%C3%A1genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_conjuntivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Animaliahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3lisishttp://es.wikipedia.org/wiki/Polip%C3%A9ptidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pielhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tend%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cart%C3%ADlagohttp://es.wikipedia.org/wiki/Huesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Amino%C3%A1cidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polisac%C3%A1ridohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culahttp://es.wikipedia.org/wiki/Col%C3%A1genohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tejido_conjuntivohttp://es.wikipedia.org/wiki/Animaliahttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3lisishttp://es.wikipedia.org/wiki/Polip%C3%A9ptidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pielhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tend%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cart%C3%ADlagohttp://es.wikipedia.org/wiki/Huesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Amino%C3%A1cidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polisac%C3%A1ridohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mon%C3%B3merohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula


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T"adicionalmente "elegada a la "eoste"'a! la gelatina es algo más

$ue un ost"e /ácil de +ace", No sólo es un ing"ediente mu&

at"acti*o a la +o"a de cocina" latos ela%o"ados & deliciosos! tanto

dulces como salados! sino $ue tiene un alto *alo" nut"iti*o, De

+ec+o! la gelatina es "ote'na en estado u"o,

O45-TI6O:• O%tene" gelatina a a"ti" de atitas de "es! de ollo & cu&

tie"no,

• Dete"mina" los a"ámet"os más imo"tantes del "oceso de

o%tención,

• Realiza" un %alance de mate"ia a"a el "oceso,

• -*alua" /'sico $u'mica & senso"ialmente el "oducto 1nal,

7UND89-NTO T-ORICO:

GELATINALa gelatina! es una sustancia o"gánica nit"ogenada o" +id"ólisis

a"cial del colágeno contenido en la iel! te)idos con)unti*os o

+uesos de los animales,

La gelatina es un mate"ial "oteico dotado de "oiedades

geli1cantes & esesantes #nicos! a di/e"encia de los esesantes

de o"igen *egetal! la gelatina es la #nica "ote'na natu"al deimo"tancia come"cial! caaz de "oduci" geles te"mo

"e*e"si%les en agua a teme"atu"a ce"canas a la teme"atu"a

co"o"al, -sta *enta)osa caacidad de "ede""etimiento a

teme"atu"a co"o"al! $ue no uede se" "oducida o" ot"os

mate"iales o sistemas! es la $ue ima"te a los geles de gelatina

su iniguala%le te.tu"a sue"io" & su incon/undi%le alata%ilidad

& sensación %ucal,

PROCESOS AGROINDUSTRIALES IIPágina ;


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eg#n la mate"ia "ima emleada & el m0todo de e.t"acción!

las gelatinas *a"'an en comosición molecula" & "oiedades

/'sicas, Po" consiguiente! di1e"en de un /a%"icante a ot"o & no se

ueden coma"a" /ácilmente a"a alicaciones esec'1cas sin

un adecuado conocimiento cient'1co,

-n gene"al! la "oiedad más imo"tante de una gelatina desde

el unto de *ista come"cial es su /ue"za geli1cante (medida en

unidades 4loom, Ot"as "oiedades 1sico$u'micas tales como

*iscosidad! colo" & cla"idad! as' como tam%i0n su u"eza

$u'mica & %acte"iológica & los "ocesos de "oducción

utilizados! cont"i%u&en al *alo" glo%al del "oducto, Rr


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La o%tención de la gelatina de di*e"sas calidades se *e

inAuenciada o" la comle)idad del colágeno (inAuenciada a su

*ez o" el tio de te)ido! edad & esecie animal! as' como de

los di/e"entes "ocesos $u'micos disoni%les a"a la "utu"a de

las est"uctu"as & enlaces del ol'me"o,

Ta2-a 6: C$t"$i " c-á%"$ "$ i!"r"$t"# t"i#

T"i

C$t"$i

2a#"

P"# #"c

T"$$"# ?5

Pi"- ?5

Cart


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al/as mediante enlaces de eso molecula" de ><


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-.t"acción alcalina&3es el m0todo más lento & se utiliza /"ecuentemente

tiemos $ue *an de t"es a cinco meses a teme"atu"as

meno"es a 2


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EFtracci$Du"ante la e.t"acción de la gelatina! mediante

t"atamientos con agua a teme"atu"as altas ("omedio de

B


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esecial en alicaciones alimenticias & no alimenticias en

las cuales se "e$uie"e "oiedades esesantes &

te.tu"izantes de la gelatina sin sus e/ectos geli1cantes,

-sta ca"acte"'stica a%"e nue*as e"secti*as a"a su

alicación en indust"ias $ue ante"io"mente no od'an

utiliza" las "oiedades 1sico$u'micas de la gelatina

de%ido a su ode" geli1cante,

-l eso molecula" "omedio del colágeno +id"olizado se

u%ica dent"o de la escala de ;

"oteico de los alimentos de%ido a su ele*ado contenido

de "ote'nas, Rr

Piel de te"ne"o

(seco

3@ K @2

Piel de %#/alo (seco >@ K @<

Tendón de te"ne"o @< K ?<

Piel de ce"do

(congelado

>B K 22

ueso de te"ne"o

(seco

>; K >B

PROCESOS AGROINDUSTRIALES IIPágina >


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VALOR BIOL9GICO DE LA GELATINA -l colágeno! es una "ote'na mu& "esistente a la acción

+id"ol'tica de los enzimas digesti*os mient"as $ue la

gelatina es de /ácil digestión e"o su *alo" %iológico es mu&

%a)o! de%ido a su de1ciencia de los aminoácidos esenciales

lisina & t"itó/ano,

UER.A DE GEL DE LA GELATINALa /ue"za del gel se e."esa mediante los g"ados BLOOM! en

el me"cado e.isten gelatinas $ue *an desde @< a 32< g"ados

4loom! la t0cnica toma las siguientes condiciones: e alica

a a$uellas "ea"aciones geli1cadas a > a >B +o"as! & co""esonden a eso en g"amos!

necesa"ios a"a o%tene" un +undimiento de ; mm, -l gel de

un istón cil'nd"ico de >2!? mm de diámet"o

geom0t"icamente de1nido,

USOS DE LA GELATINAu uso en la 8g"oindust"ia es *a"iada de%ido a sus

"oiedades 1sico$u'micas & senso"iales! ent"e estostenemos:

Post"es de gelatina en agua

Indust"ia Láctea (esumante! Aan de lec+e! en $uesos

me)o"a el "endimiento! en &ogu"t a&uda a esta%iliza" la

*iscosidad! en +elados! en mante$uilla! etc,

Post"es esumosos (esta%ilización de c"ema c+antill&

Pastele"'a! me)o"a el esumado

Indust"ia Cá"nica! a%so"%e & esta%iliza los l'$uidos "esentes

en los )amones! salc+ic+as! etc,

-ncasulantes de sa%o"es & a"omas du"ante su secado!mediante la /o"mación de un mat"iz,

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INDUSTRIALI.ACI9N:La gelatina se o%tiene o" calentamiento & ata$ue ácido o alcalino

del colágeno, -l colágeno es el te)ido %ásico de la iel! los

ca"t'lagos & a"te de los +uesos, -l colágeno es en s' mu& oco

solu%le &! o" ello! oco utilizado en alimentación, Cuando se

con*ie"te en gelatina cam%ian sus "oiedades & aumenta el

n#me"o de alicaciones osi%les,

T"atamiento "e*io: Desu0s de una limieza intensi*a de la

mate"ia "ima contin#an! de acue"do a 0sta! di*e"sas etaas del

"oceso a"a o%tene" la gelatina, -n la "oducción de gelatina son

utilizados dos "ocesos %ásicos di/e"entes

E- ;rc"# áci ;ara -a %"-ati$a " ti; A:

La mate"ia "ima (ma&o"mente iel de ce"do toma un "ocedimiento

de desinteg"ación de t"es d'as, -n este "oceso la mate"ia "ima es

t"atada con ácidos & al 1nal está lista inmediatamente a"a la

e.t"acción de la gelatina,

E- ;rc"# a-ca-i$ ;ara -a %"-ati$a " ti;B:

8 t"a*0s de *a"ias semanas de un t"atamiento alcalino! se o%tiene

una cuidadosa t"ans/o"mación de la est"uctu"a del colágeno, Como

mate"ia "ima se uede utiliza" a$u' solamente ose'na & "eco"tes de

iel, Poste"io"mente el colágeno o%tenido a$u' se uede disol*e" en

agua,

a EFtracci$: Los mate"iales "ea"ados as'! son mezclados con

agua caliente & e.t"a'da en *a"ias etaas, Las "ime"as

e.t"acciones $ue son o%tenidas con las más %a)as

teme"atu"as! "inden el más alto ode" de geli1cación de la

gelatina de""etida, -ste "oduce una solución de algo de un @=,

Poste"io" a los "ime"os "ocesos de e.t"acción! se ag"ega agua

caliente a la a"te $ue $ueda del mate"ial e.t"a'do! se le

somete a altas teme"atu"as & una *ez más a e.t"acción, -ste

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"oceso se "ealiza tan /"ecuente! +asta $ue el #ltimo "esto de

gelatina! esta *ez en teme"atu"as de e%ullición! se +a

con*e"tido en solución, Como el t"atamiento "e*io de la

mate"ia "ima +a e/ectuado una %uena limieza! desu0s de la

e.t"acción no $uedan casi "estos,2 P)ricaci$: La solución de un @= de gelatina o%tenida

du"ante la e.t"acción es li%e"ada de los "estos de g"asa de la

mate"ia "ima & de e$ueFas 1%"as a t"a*0s de sea"ado"es de

alta otencia, Con los 1lt"os de diatomita con los cuales se

uede "etene" +asta las a"t'culas más e$ueFas & con un

sistema de 1lt"ación con lacas 1lt"antes de celulosa! como se

conocen en la indust"ia de las %e%idas! se comleta la

u"i1cación "e*ia,

-l mate"ial u"i1cado es entonces asado a t"a*0s de columnas

$ue contienen "esinas de "ecam%io iónico (o un "oceso

análogo du"ante el cual! & deendiendo de los "e$ue"imientos

la gelatina es li%e"ada de calcio! sodio! los "estos de ácidos &

ot"as sales "esentes en la solución,

c C$c"$traci$: -*ao"ado"es *acuum de m#ltiles etaas!

con e$uiamientos de calentamiento "e*io! este"ilizan la

solución de gelatina & "eti"an el agua de la solución &

concent"an la gelatina cuidadosamente +asta consegui" una

consistencia como la miel, -stas soluciones altamente *iscosasson conducidas so%"e 1lt"os ulido"es de lacas celulosas! $ue

son caaces de "eti"a" los más 1nas a"t'culas en susensión, S"car: -stas soluciones de gelatina altamente concent"adas

son sometidas una *ez más o" un co"to tiemo a una

este"ilización de segu"idad usando un este"ilizado" de alta

teme"atu"a! luego son en/"iadas & solidi1cadas, Con este

"oceso se /o"man 1deos de gelatina! $ue son "ea"tidos en

/o"ma uni/o"me so%"e la %anda de una secado"a, -n esta

PROCESOS AGROINDUSTRIALES IIPágina >;


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secado"a! la gelatina es secada con un ai"e 1lt"ado! la*ado!

des+umedecido & descontaminado, 8l 1nal del secado! la

gelatina $ue a+o"a es du"a & $ue%"adiza! es molida en

a"t'culas uni/o"mes a"a se" almacenada en almacenes

inte"medios +asta su "ó.ima utilización,

Los lotes o ca"gos de gelatina de cada uno >!


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Como /o"ma de "esentación encont"amos gelatina en láminas!

en /o"ma de g"ánulos más o menos ul*e"ulentos,

Las ca"acte"'sticas come"ciales de una dete"minada gelatina! o"

e)emlo de tio 8 (ce"do! se miden seg#n la du"eza de sus geles

(g"ados 4loom & el tamaFo de la a"t'cula o ol*o (9es+ o

9alla, 8 ma&o" g"ado 4loom! más /ue"za de gel (suele oscila"

ent"e B


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1ir-i*a " %"-ati$a & sólo tiene inte"0s en cosm0tica

(c"emas de %elleza & /a"macia ("oductos $ue me)o"an el

ca"t'lago de las a"ticulaciones! $ue endu"ecen las uFas,,, o como

ao"te "oteico en alimentos (esecialmente en "oductos

cá"nicos,

7inalmente e.iste una gelatina $ue act#a en /"'o! sin necesidad

de calenta" como las ot"as, e denomina JG"-ati$a I$#ta$tK &

se utiliza en ost"es a"a "ea"a" en /"'o ("ea"a"! monta"!

"e/"ige"a"! de)a" "eosa" & come", -sta gelatina se o%tiene o" un

"oceso esecial de secado,

APLICACIONES

La gelatina se utiliza en astele"'a o" su caacidad de /o"ma" geles,

Pa"a ello +a& $ue t"a%a)a"la de la siguiente mane"a:

De)a"la +id"ata" un tiemo en agua /"'a, -l tiemo deende"á del

g"oso" de la a"t'cula, -n el agua /"'a *e"emos $ue los g"ánulos! o la

lámina de gelatina! se +inc+an & se *uel*en más Ae.i%les &

ega)osos! e"o no se solu%ilizan, i no se "emo)a la lámina o no se

+id"ata %ien el "oducto en ol*o! es mu& "o%a%le $ue! al 1nal!

$ueden g"ánulos de gelatina sin disol*e",

eguidamente +a& $ue calenta" el agua a"a log"a" la comleta

solu%ilización de la gelatina, Cuando está e"/ectamente solu%ilizada!

la gelatina no se *e en el agua & tamoco ao"ta *iscosidad a la

misma, e uede solu%iliza" a a"ti" de los ;@@< EC,

9ient"as más caliente est0 el agua! antes se solu%iliza! e"o un

e.ceso de calentamiento (autocla*e! olla a "esión uede +ace" $ue

se +id"olice & ie"da /ue"za de gel, Tam%i0n el medio ácido (zumos de

/"utas! ácido c't"ico o ta"tá"ico,,, acele"an la +id"ólisis de la gelatina &

/o"man geles menos du"os si el calentamiento en medio ácido se

mantiene un tiemo "olongado,

T"as el calentamiento se uede de)a" ateme"a" & no geli1ca"á +asta

alcanza" los 3@ ;


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Coloca"la en el molde adecuado & de)a"la en el "e/"ige"ado"!

"e/e"i%lemente 2; +o"as! a"a $ue alcance toda su /ue"za,

Las alicaciones más +a%ituales de la gelatina a"a astele"'a son:

-sta%ilización de esumas (en si/ón! mousses! %a%a"oises! etc,

Geli1cación de c"emas o l'$uidos a"a ost"es o inte"io"es de ta"tas!

gelatinas de /"utas! +ie"%as! etc,

Glaseados & gelatinas a"a "ecu%"imiento de ta"tas

Gominolas! ma"smaloM! ca"amelos (en algunos casos,

La gelatina tiene un amlio uso en la indust"ia alimenticia!

"incialmente como emulsi1cante en la "eoste"'a & +elade"'a se

usa tam%i0n en la indust"ia /a"mac0utica como cu%ie"ta de las

cásulas! & en la /otog"a/'a como %ase a"a la emulsión de c"istales

de +alu"os de lata (la a"te sensi%le a la luz de las el'culas &

aeles /otog"á1cos,

98T-RI8L- Q 9-TODO:

MATERIALES:• 4alanza anal'tica

• 9ate"iales de *id"io di*e"sos: ietas! "o%etas!

*asos de "eciitados,

• Olla g"ande

• -stu/a

• met"o

• Te"mómet"o

• 9olino de ma"tillos

• 9ate"ia "ima: +uesos! atitas de ce"do & ollo,

• Reacti*os: Cl diluido! NaO


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• Dete"mina" el de "emo)o & teme"atu"a de

e.t"acción,

• Dete"mina" los sólidos totales en la etaa de

concent"ación• Dete"mina" +umedad del "oducto 1nal & g"ado de

geli1cacion

• Realiza" un análisis senso"ial al "oducto 1nal!

"ea"ando una gelatina,

PROC-DI9I-NTO: 7&6 Dia%ra(a " -) ;ara -a 2t"$ci$ " %"-ati$a a

;artir " ;atita# ;--&

PROCESOS AGROINDUSTRIALES IIPágina >


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Mat"ria Pri(a

La*ado

Co"tado

Deseng"asado

Remo)o en medio acido

Restos de g"asa

NaO = &

medi"



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D"t"r(i$aci$ " -a 0i#c#ia:

e esa ?!@ g de gelatina en > Los "esultados se e."esan en centioise (c

D"t"r(i$aci$ " c-r, -r t)r2i"*: -stos análisis se

e*alua"an con una escala +edónica de @ untos $ue cada g"uo

ela%o"a"a a"a su gelatina o%tenida

D"t"r(i$aci$ " Gra# B-(: e dete"mina"a en /o"ma

cualitati*a a t"a*0s de un cuad"o ela%o"ado a"a tal caso,

R-ULT8DO :&6& D"t"r(i$aci$ " Gra# B-(:

G"-ati$a:

>

X = 147.06 ml

X = 110.3 ml


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2 >2< >@<Los geles /o"mados tiene una solides nomu& consistente

3 @< K B< Los geles /o"mados no tienen oca solides

Los geles /o"mados o" la gelatina come"cial & o" el colaiz

tu*ie"on una %uena consistencia esto se de%ió &a $ue son

gelatinas come"ciales o" lo cual estu*ie"on en el tio de

gelatina > con 26??@& La gelatina se /o"ma mediante la

+id"ólisis del colágeno & se "ea"a a a"ti" de mate"iales "icos



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en esta sustancia tales como la iel de ce"do! iel de ganado

*acuno o +uesos, La ca"ne de animales )ó*enes en la $ue el

colágeno toda*'a no +a e.e"imentado un ent"ec"uzamiento

intenso "oduce gelatina con /acilidad mediante el "oceso de

cocinado o"dina"io, -n la "áctica "ealizada se t"a%a)o con

gelatina come"cial (gelatina & colaiz

eg#n Rr<mm, -n el "oceso de e.t"acción! la mate"ia "ima neut"alizada

& desmine"alizada! se somete a la e.t"acción en caliente!

siendo mu& imo"tante la inAuencia de la teme"atu"a & el

tiemo de e.t"acción en la calidad de la gelatina en la "áctica

"ealizada se utilizo una teme"atu"a de


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&4 C$ r"#;"ct a -a "Ftracci$:

S"%$ A-*a(ra, S&M& La ca"acte"'stica "incial de la gelatina essu caacidad de /o"ma" un gel en medio acuoso a teme"atu"asin/e"io"es a 3@ K ;


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gelatina 4 &a $ue las ieles & +uesos de *acuno se de%en

alcaliniza" a"a o%tene" la gelatina,

• La gelatina o%tenida está catalogada como gelatina Tio

8,• -l comonente "incial de la gelatina es la "ote'na

colágeno,

• Pa"a la gelatina come"cial se "ea"a >6??7, JI$0"#ti%aci$ "$ Ci"$cia t"c$-%(;: 2>2B, Pa's!90.ico, -diciones! 9undiP"ensa, Páginas! 2@


26/38


CUESTIONARIO

Pr Q) -a %"-ati$a #" 2ti"$" ;r 1ir-i#i# ;arcia- "-c-á%"$



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-l colágeno es una "ote'na 1%"osa $ue cont"i%u&e mu&signi1cati*amente a las singula"es /unciones desemeFadas o" loste)idos conecti*os de la iel! los tendones! los ca"t'lagos! los +uesos

etc, La unidad est"uctu"al del colágeno es el t"oocolágeno! una"ote'na en /o"ma de *a"illa! /o"mada o" t"es cadenas oliet'dicassue"en""olladas en una t"ile +0lice & esta%ilizadas o" unionesint"amolecula"es, -stos enlaces inAu&en en las "oiedadesmolecula"es de la gelatina "esultante,

Inicialmente el colágeno es insolu%le en agua! de%ido a su est"uctu"a1%"osa! o"ganizada & casi c"istalina! e"o %a)o la acción det"atamientos ácidos o %ásicos mode"ados! esta est"uctu"a o"ganizadase deso"ganiza! "o*ocando el aso de 1%"as a 1%"illas! luego at"oocolágeno (unidad monom0"ica %ásica & oste"io"mente ladeso"ganización de las t"es cadenas constituti*as de al/a +0lices last"es cadenas al/a unidas ent"e s' /o"man una +0lice t"ile & comactadenominada t"oocolágeno! en donde la localización de suscomonentes "olina e +id"o.i"olina les "oo"ciona estacon1gu"ación +elicoidal,La o%tención de gelatina de di*e"sas calidades se *e inAuenciada o"la comle)idad del colágeno! as' como de los di/e"entes "ocesos$u'micos disoni%les a"a la "utu"a de las est"uctu"as & enlaces del

ol'me"o, -l "oducto +id"olizado deende de los enlaces c"uzados $ue $uedenent"e las cadenas et'dicas & de los g"uos "eacti*os te"minalesaminos & ca"%o.ilos li%"es $ue se /o"men,Dado $ue las t"es cadenas no son id0nticas! desu0s de ladeg"adación "esultan t"es tios %ásicos de nue*as cadenas: Las cadenas al/a! comuestas de una sola cadena et'dica,Las cadenas %eta! /o"madas o" dos cadenas et'dicas conectadas,

Las cadenas gamma! con t"es cadenas et'dicas inte"conectadas eg#n esto! una muest"a de gelatina tiene *a"ios esos molecula"es,La dist"i%ución de esos molecula"es de la gelatina dete"minaca"acte"'sticas como la dise"sa%ilidad en agua! la *iscosidad! laad+e"encia & la "esistencia de los geles, Cuando la concent"ación"elati*a de mol0culas de %a)o eso molecula" aumenta! se "educe la*iscosidad & la "esistencia de los geles,

Pr Q) -a "Ftracci$ " %"-ati$a a ;artir " -a ;i"- 1)"##" ;"#ca "# ;r "Ftracci$ 2á#ica

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-s el m0todo más lento & se utiliza /"ecuentemente tiemos $ue *ande t"es a cinco meses a teme"atu"as meno"es a 2


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90todos elect"o/o"0ticos

Mt# " rt)ra c"-)-ar "Ftracci$ " ;rt"


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T"as la "otu"a o %ien! si se "e$uie"e! du"ante el "oceso de "otu"a! seutilizan tamones de e.t"acción a"a solu%iliza" las "ote'nas, Puedenutiliza"se como tales disoluciones acuosas de tamones esec'1cos

a"a "ote'nas solu%les o %ien $ue contengan además dete"gentes sise "etende u"i1ca" "ote'nas asociadas a mem%"anas! si %ien eneste caso +a& $ue cuida" $ue la enzima no se desnatu"alice,Una *ez $ue la "ote'na se +a e.t"a'do de su ento"no natu"al estáe.uesta a muc+os agentes $ue ueden daFa"la, Los cam%ios%"uscos de ! ácidos & %ases /ue"tes! teme"atu"as e.t"emas & laacción de las "oteasas (enzimas $ue +id"olizan los enlaces et'dicoson los "inciales /acto"es $ue ueden desnatu"aliza" las "ote'nas,Pa"a e*ita" o minimiza" estos /acto"es la maniulación de las"ote'nas du"ante el "oceso de u"i1cación suele lle*a"se a ca%o endisoluciones tamonadas! a %a)as teme"atu"as (;EC & se "ocu"a$ue el "oceso sea lo más co"to osi%le! además en ocasiones esnecesa"io aFadi" el tamón de e.t"acción agentes "otecto"es deg"uos /uncionales esec'1cos de la "ote'na o %ien in+i%ido"es de"oteasas, -l "esultado de todos estos t"atamientos es un lisado u+omogenado $ue contiene una mezcla de enzimas! mem%"anas &c0lulas "otas, -sta "ea"ación se somete a cent"i/ugación (>


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"ote'nas es la c"omatog"a/'a en columna! aun$ue tam%i0n e.iste lac"omatog"a/'a en ael & en laca,La columna está "ellena con un mate"ial sólido con las ca"acte"'sticas$u'micas adecuadas (/ase estaciona"ia! & una solución tamonada se

+ace asa" a t"a*0s de la columna (/ase mó*il, -l e.t"acto c"udo sealica en la a"te sue"io" de la columna & *a oco a oco ent"andoen la columna con la /ase mó*il, Cada "ote'na mig"a"á a distinta*elocidad seg#n su g"ado de a1nidad o" la /ase estaciona"ia,Gene"almente estas c"omatog"a/'as se "ealizan de una /o"masemiautomática! la /ase mó*il se +ace asa" a la columna a t"a*0s deuna %om%a e"istáltica & un colecto" de /"acciones *a "ecogiendo elelu&ente $ue sale de columna, -ste colecto" +ace $ue el tu%o *a&acam%iando cada cie"to n#me"o de gotas o de *olumen, Desu0s +a&$ue localiza" en $ue tu%o o tu%os está la "ote'na $ue se "etendeu"i1ca",-.isten distintos tios de c"omatog"a/'as en t"es ellos:

o La 1lt"ación o e.clusión molecula"o -l c"omatog"a/'a de inte"cam%io iónicoo La c"omatog"a/'a +id"o/ó%icao La c"omatog"a/'a de a1nidad

a, 7ilt"ación en gel o c"omatog"a/'a de e.clusión molecula",

La /ase estaciona"ia esta constituida o" a"t'culas de ol'me"os dedi/e"ente o"osidad, La sea"ación se %asa en el tamaFo de lasa"t'culas, Las "ote'nas más g"andes $ue no ueden enet"a" en loso"os de las a"t'culas de la mat"iz de 1lt"ación son eluidas con más"aidez $ue las "ote'nas más e$ueFas $ue enet"an o" los o"osde las a"t'culas & siguen un camino más to"tuoso & más la"go, -ltamaFo de los o"os inte"nos deende de la natu"aleza del ol'me"oen cuestión! & e"mite la ent"ada a "ote'nas o" de%a)o de undete"minado eso molecula",

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%, C"omatog"a/'a de inte"cam%io iónico, -n ella! la columna está"ellena con un soo"te al $ue *an unidos g"uos ca"gados

ositi*amente (inte"cam%io aniónico o negati*amente (inte"cam%iocatiónico, -stos g"uos ca"gados no"malmente están neut"alizadoso" iones del tamón, -stos iones son "e*e"si%lemente "eemlazadoso" las "ote'nas con más tendencia a uni"se al soo"te, Las "ote'nasca"gadas ueden o" lo tanto uni"se a inte"cam%iado"es catiónicos oaniónicos deendiendo de su ca"ga neta, Las "ote'nas más ca"gadasse uni"án más /ue"temente al inte"cam%iado" & o" lo tanto se"án másdi/'ciles de elui", La a1nidad con la $ue una "ote'na se une a uninte"cam%iado" iónico deende de la /ue"za iónica del medio! de%ido a

la cometencia ent"e los g"uos ca"gados de la "ote'na & los ionesde la /ase mó*il,Una *ez egadas las "ote'nas! a"a elui"las ("eti"a"las de lacolumna! se suele i" su%iendo la /ue"za iónica de la /ase mó*il(aumentando la concent"ación de sal! NaCl! de esta /o"ma se elu&en"ime"o las "ote'nas mas d0%ilmente "etenidas & cuando la /ue"zaiónica sea ma&o" sald"án las "ote'nas más ca"gadas & o" lo tantomás "etenidas,



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c, C"omatog"a/'a +id"o/ó%ica,e t"ata de un m0todo simila" al ante"io" con la #nica di/e"encia de$ue la /ase estaciona"ia es aola" (+id"o/ó%ica! es deci"! la "ote'nase ega al soo"te o" los "esto de aminoácidos aola"es! cuanto más"esiduos de este tio tenga en su sue"1cie! más aola" se"á! más se"etend"á en la columna & se elui"á más ta"de, -n este caso a elusiónse "ealiza aumentando la aola"idad de /ase mó*il,d, C"omatog"a/'a de a1nidad,9uc+as "ote'nas tienen la caacidad de uni"se esec'1camente acie"tas mol0culas! mediante uniones /ue"tes! e"o no co*alentes, -nesta t0cnica la mol0cula $ue se une esec'1camente a la "ote'na seconoce con el nom%"e de ligando & se une co*alentemente a unamat"iz ine"te, Cuando el e.t"acto con la mezcla de "ote'nas se alicaa la columna! la "ote'na %uscada se uni"á al ligando inmo*ilizadomient"as $ue las demás sald"án de la columna con el tamón, -n este

caso tam%i0n se utiliza el inc"emento de /ue"za iónica a"a elui" las"ote'nas,



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Todos estos sistemas ueden automatiza"se! en %ase a sistemasc"omatog"á1cos tales como el 7PLC! en el $ue se +ace uso de %om%as

de alta "esión (>


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un camo el0ct"ico! & el gel act#a como 1lt"o molecula"! "alentizandola mig"ación de las "ote'nas en /unción de su "elación ca"gaJmasa, 8di/e"encia de lo $ue ocu""'a en la c"omatog"a/'a de 1lt"ación! en laselect"o/o"esis las "ote'nas ma&o"es son "eta"dadas & se mue*en más

lentamente a t"a*0s del gel! a& $ue las *a /"enando el tamaFo delo"o & las "ote'nas más e$ueFas a*anzan más "áidamente,-n la 1gu"a *emos un t'ico aa"ato de elect"o/o"esis, -l gel seencuent"a ent"e dos lacas (no"malmente de *id"io, La colocación deun eine de elect"o/o"esis en la a"te sue"io" antes de $ue laac"ilamida geli1$ue e"mite la /o"mación de unos ocillos! donde secoloca"án oste"io"mente & una *ez "eti"ado el eine! las muest"as!$ue se deslaza"án o" calles a"alelas al alica" el camo el0ct"ico,

Las muest"as de "ote'na se disuel*en en una e$ueFa cantidad deuna solución tamón! $ue contiene glice"ol! $ue +ace $ue la muest"a

se sit#e en el /ondo del ocillo & un colo"ante azul (azul de%"omo/enol de e$ueFo eso molecula" $ue nos indica mig"ación del/"ente, -l tamón de elect"o/o"esis cie""a el ci"cuito ent"e el cátodo(W & el ánodo (, -l sistema se conecta a una /uente de alimentación& las "ote'nas mig"an +acia el olo ositi*o! situado en la %ase delgel,Desu0s el gel se saca del "eciiente $ue lo contiene & se incu%a en"esencia del colo"ante adecuado (azul de Coomassie! $ue tiFe o"comleto el gel, 8 continuación se destiFe con una disolución de

etanolJac0tico & el gel $ueda t"ansa"ente & las %andas de "ote'nas$uedan teFidas de colo" azul,

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-.isten dos tios "inciales de elect"o/o"esis! en condiciones Nati*aslas "ote'nas se sea"an en /unción de su ca"gaJmasa & encondiciones desnatu"alizantes la elect"o/o"esis se "ealiza en "esenciade un dete"gente! el D (dodecil sul/ato sódico, -l D es undete"gente aniónico! $ue se une a todas las "ote'nas en la misma"oo"ción /o"mando una esecie de micela ca"gada negati*amente,La g"an ca"ga negati*a del D enmasca"a la ca"ga int"'nseca de las"ote'nas! con lo $ue 0stas se sea"an solo en /unción de su masa e

indeendientemente de su ca"ga, -l #nico incon*eniente de estat0cnica es $ue el D desnatu"aliza las "ote'nas & las "ote'nasmultim0"icas se sea"an en sus su%unidades, Las elect"o/o"esis enD además de e"miti" calcula" el eso molecula" de las cadenasoliet'dicas! nos indican las distintas su%unidades $ue osee la"ote'na, Gene"almente la "ote'na inte"0s se analizan inclu&endocalles con ma"cado"es molecula"es! $ue son "ote'nas de esomolecula" conocido $ue nos e"miten dete"mina" el eso molecula"de la cadena oliet'dica! como se muest"a en la siguiente 1gu"a,

-n la calle > se encuent"an los at"ones de eso molecula" conocido!en la calle 2 se encuent"a la "ote'na su)eta a estudio! de tal mane"a$ue se uede +ace" una "elación lineal ent"e el Log del esomolecula" de las "ote'nas & la distancia $ue "eco""en en el gel(R/Sdistancia de la %andaJdistancia del /"ente,La siguiente 1gu"a nuest"a la di/e"encia ent"e la elect"o/o"esis nati*a(N8TI68P8G- & la elect"o/o"esis desnatu"alizante (DP8G-, Comose a"ecia en la 1gu"a una %anda en la Nati*a! uede di*idi"se en*a"ias en D! si la "ote'na tiene *a"ias su%unidades de distinto esomolecula"! o %ien en una %anda de meno" eso molecula"! si las



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su%unidades oseen el mismo eso molecula", De la 1gu"a se deduce$ue! la "ote'na está u"a (ues solo aa"eceun %anda & $ue además osee 2 su%unidades de >@


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teme"atu"as o" *a"ios d'as! "emue*e el /os/ato contenido en el+ueso,-ste "ocedimiento es conocido como Hmace"ación! el +uesocali%"ado desmine"alizado se denomina Hose'na, 8l 1nal los ácidos

e.cedentes son "eti"ados a t"a*0s de un la*ado intensi*o,

Los +uesos se t"atan con una solución ácida a"a e.t"ae" losmine"ales (/os/ato de calcio sin a/ecta" los contenidos o"gánicos,Desu0s de un la*ado! este "oducto llamado Hose'na! se *uel*eAe.i%le, Los /os/atos se sea"an o" "eciitación con cal,

La ose'na & las ieles se "ocesan con ácidos a"a su +id"ólisis ateme"atu"a am%iente o" un tiemo "elati*amente co"to, Po" ot"aa"te! los cue"os & la ose'na se onen en contacto con una soluciónde cal du"ante @ a >< semanas a teme"atu"a am%iente, Luego sea)usta al "e$ue"ido a"a la e.t"acción de gelatina "oiamentedic+a,

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Ingeniería de Procesos Agro-industriales II-katty2015