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Estudio de caracterización, proceso de obtención y usos del salvado de arroz

Enviado por appey12



Estudio de caracterización, proceso de obtención y usos del salvado de arroz

  1. Objetivos
  2. Definición del salvado de arroz
  3. Características del salvado de arroz
  4. Generalidades del proceso de obtención
  5. Productos del salvado de arroz
  6. Información complementaria
  7. Bibliografía
  1. Estamos en un siglo donde la información es la base de todo proyecto, donde para poder avanzar es mejor saber en donde estamos. Muchas veces nos quejamos por no saber que ruta tomar, sin embargo todo esta ahí, solo hay que tomarlo, es el caso de los cereales que luego de miles de años de estar utilizándolos de diferentes maneras, aun no es difícil hacerlo bien. En este caso solo vamos a tomar un segmento muy pequeño que es el caso del arroz y aun más específicamente el del salvado de arroz. Aunque en Colombia es muy buena la información agronómica sobre el arroz, son muy pocos los estudios que se hacen alrededor de subproductos de origen vegetal.

    El presente trabajo esta enfocado hacia la adquisición de información valiosa a cerca del salvado de arroz desde sus principios mas elementales y dilucidar así posibles maneras de una utilización mas remunerativas.

  2. INTRODUCCION
  3. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

  • Identificar las características, procesos de obtención y usos del salvado de arroz en la industria molinera

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Identificar factores que afectan las características del salvado de arroz en la industria molinera.

  • Reconocer operaciones que permiten dar un mayor valor agregado al salvado de arroz en la industria molinera
  • Definir nuevas alternativas que podrían llevarse a cabo con el salvado de arroz para obtener mayores utilidades
  • Establecer la utilización del salvado de arroz como materia prima para la obtención de otros productos.

3. DEFINICION DEL SALVADO DE ARROZ.

Es un subproducto obtenido en el proceso del pulido para la obtención de arroz blanco para consumo humano. Está constituido por parte de la almendra harinosa, la capa de aleurona y el germen, y representa del orden del 8% del peso del grano. En el proceso se obtienen además la cascarilla (20% del peso del grano), rica en fibra (65% FND) y en cenizas (20%, principalmente sílice), y arroz partido.

4. CARACTERISTICAS DEL SALVADO DE ARROZ.

El salvado de arroz es una buena fuente energética en todas las especies, y sobre todo en rumiantes, dado su alto contenido en grasa (12-15%), su apreciable contenido en almidón (23-28%), y el bajo grado de lignificación (2,5% LAD) de su fracción fibrosa (17,5% FND). Tiene también un notable contenido en proteína, con una composición en aminoácidos esenciales relativamente bien equilibrada. Su contenido en fósforo es bastante alto (1,35%), pero en su mayor parte (90%) está en forma de fitatos. Su contenido en calcio es bajo, aunque en algunas partidas puede elevarse notablemente por la adición de carbonato cálcico.

4.1 COMPLEMENTACION DE CARACTERISTICAS

ESTRUCTURA PRIMARIA DEL GRANO DE ARROZ

GRÁFICA No 1: GRANO DE ARROZ..

FUENTE : TOMADA DE LA PAGINA WEB DE LA EMPRESA TSUNO INC.

HULL : Cascara o vaina del arroz

AWN : Apice del grano

LEMMA PALEA : capa opaca

EMBRIO : germen del arroz ;

Como se puede apreciar el grano de arroz presenta diferentes estructuras de protección como lo son la cascarilla o cascara la cual mantiene al grano en una condición de impermeabilidad y termoestabilidad, además de poco contacto con el aire que pueda provocar la degradación de los componentes internos.

Seguido de esta cascarilla se encuentran varias capas entre las cuales se puede ver el pericarpio, una cubierta de semilla, el nucelio y la aleurona. Dichas capas y la parte del embrión o germen, constituyen lo que conocemos como salvado de arroz.

Examinando con detalle el gráfico, el 72% del grano esta representado por el endosperma almidonoso, el 20% es cascarilla y el restante 8% es el pericarpio o salvado de arroz.

En Colombia el producto de mayor importancia es el endosperma almidonoso el cual es conocido como " arroz blanco pulido ". Con esto vemos que el 28% de la producción de arroz es subutilizada.

4.2 VALOR NUTRICIONAL

TABLA No I : COMPOSICION QUIMICA EN (%)

Humedad

Cenizas

PB

EE

Grasa verd. (%)

10,5

7,6

13,8

13,9

80

FUENTE : FEDNA.

TABLA No 2 : PERFIL DE ACIDOS GRASOS

 

C 14:0

C 16:0

C16:1

C 18:0

C 18:1

C 18:2

C 18:3

C >= 20

% grasa verd.

 

-

 

17

 

-

 

2

 

40

 

37

 

1

 

2

FUENTE : FEDNA.

TABlA No 3 : MICROMINERALES Y VITAMINAS (MG/KG)

Cu

Fe

Vitamina E

Biotina

Colina

6

145

15

0.28

1100

FUENTE : FEDNA

.TABLA No 4 : CONTENIDO DE AMINOACIDOS EN % DE PROTEÍNA BRUTA

ARG.

CIS

GLI

HIS

ILS

LEU

LIS

MET

FE

TRE

TRI

TIR

VAL

7,3

2,3

5,1

2,9

1,4

2,7

5,3

2,0

1,7

3,5

1,3

0,9

4,7

FUENTE : FAO

TABLA No 5 : TABLA DE NUTRIENTES (CEREALES) PORCENTAJES

Nombre

Calorías

 

Kcal

Proteínas

 

(gr)

Ca

 

(mg)

Fe

 

(mg)

Vita

A

(mg)

Vit

B1

(mg)

Vit

B2

(mg)

Vit

B3

(mg)

Vit

C

(mg)

Arroz

17%

15%

2%

34%

-

18%

3%

17%

-

Salvado de arroz

 

13

 

25

 

17

 

107

 

-

 

251

 

19

 

206

 

-

FUENTE : JAIME ZALLES. TORIJA BOLIVIA

5. GENERALIDADES DEL PROCESO DE OBTENCION

En los molinos de gran escala, el arroz bruto se somete a varios tratamientos, o sea limpiado, descascarillado, perlado, pulido y clasificación. En el proceso de limpiado, se eliminan todas las materias extrañas, tales como granos muertos, piedras y tallos.

Existen varios procedimientos para eliminar el cascabillo. El arroz descascarado se suele llamar arroz moreno. Después del descascarado, el germen y salvado exterior se eliminan en un juego de rodillos descascarilladores y conos perladores, en los cuales el cutículo careo se extrae mediante

fricción entre un cono abrasivo de alta velocidad y su caja. La harina de salvado resultante se impele a través de mallas de tela metálica y se recoge.

5.1 OBTENCION DEL SALVADO DE ARROZ

El arroz con cascara sin limpiar es recibido en una tolva alimentadora para ser pesado en una báscula para luego pasar a un prelimpiado con el fin de retirar sólidos de gran tamaño como piedras, palos, animales y elementos metálicos de gran tamaño que pueden dañar los equipos que siguen el proceso.

Después de la limpieza, el arroz es transportado hacia la tolva del descascarillador en donde es dosificada hacia los cilindros en movimiento y donde por un proceso de abrasión entre la cascarilla del paddy y la superficie de caucho de los rodillos, es liberada la capa mas externa del arroz (cascarilla), y por el desprendimiento de la misma otros productos como las puntas del grano (picas), y algunos fragmentos de aleurona o salvado.

Efectuando una operación de tamizado se separa las partículas más pequeñas (picas y salvado), y después por aspiración la cascarilla retirada gracias a su mayor área de exposición al esfuerzo.

Como producto del descascarado se obtiene tanto arroz paddy como arroz integral siendo separados mediante una mesa densimétrica de la cual se envía el arroz integral hacia los conos de blanqueo que son aparatos que trabajan por fuerza centrifuga, donde, por un lado, es aspirado el salvado y por la parte inferior es evacuado el grano blanco. El número de blanqueadoras dependerá del grado de blancura que se desee en el grano y por ende la cantidad de salvado aumentara.

Pasando este arroz blanqueado al pulidor que funciona bajo el mismo principio del blanqueador pero cambiando la superficie de contacto rústica por una mas suave se da brillo y separación de polvos de salvado.

Luego de todo este proceso se obtienen dos productos principales: arroz blanco listo para la comercialización y las harinas de salvado de arroz. A continuación se puede visualizar el diagrama del proceso de forma resumida de obtención de salvado de arroz.

Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

FIGURA No. 1 : DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCION DE SALVADO DE ARROZ

´´FUENTE : LOS AUTORES

6. PRODUCTOS DEL SALVADO DE ARROZ

FIGURA NO.2 DERIVADOS DEL ARROZ..

FUENTE : TOMADA DE LA PAGINA WEB DE LA EMPRESA TSUNO INC

RICE : grano de arroz

HUSK : cascarilla de arroz

WHITE RICE : arroz blanco

RICE BRAN : salvado de arroz

GERM : germen o embrion

BROKEN RICE : arroz partido

FURFURAL : furfural

SILICON : silice

CRUDE OIL : aceite crudo de salvado

DEFATTED BRAN : salvado sin grasa

DIETARY FIBER : fibra dietaria

POLYSACHARIDE : polisacaridos

GUM : gomas

WAX : grasas

ACID OIL : acidos grasos

DISTAILLATE : destilados

FRYING OIL :aceite de fritura

SALAD OIL : aceite para encurtidos.

En el anterior gráfico vemos los principales usos que se le dan a cada uno de los subproductos de la molienda del grano de arroz los cuales son la cascarilla, el salvado de arroz, arroz partido y el arroz blanco el cual es de consumo humano directo. Pasando por los cuadros de segunda línea se tiene que los principales subproductos de la cascarilla son el furfural y sílice.

El furfural es obtenido por reacciones acido-base en condiciones de laboratorio en extremo control y es utilizado como base para pinturas y otros productos químicos además de otros usos que puede tener en laboratorios. El sílice es obtenido de la combustión de la cascarilla de las cuales sus cenizas están representadas en un gran porcentaje por sílice.

El salvado de arroz y el germen, son procesados para obtener el aceite crudo de arroz el cual se encuentra en estado original es decir con carga de sólidos en suspensión, pigmentos, ceras, e.t.c.

Por otro lado se encuentra el salvado sin grasa el cual es utilizado principalmente en dieta animal como para animales poligastricos (rumiantes) pero de este producto también se pueden obtener otros de tipo mas especializado como polisacaridos y fibra dietaria indispensable para una buena digestión.

6.1 ACEITE DE SALVADO DE ARROZ

Este aceite es obtenido por varios métodos al someter el salvado a extracciones con solventes orgánicos para retirar el gran contenido graso (aprox. 20%), de estas harinas y obtener un producto de tipo comestible y que su apariencia física puede ser mejorada por subsiguiente refinación. Las características generales de este aceite es que es un producto ligeramente coloreado límpido de sabor excelente mas resistente a la oxidación que en su estado natural y que la mayoría de los aceites alimenticios. Los rendimientos de estos aceites dependerán del origen del salvado, de la variedad del arroz y el proceso de obtención. El aceite de salvados de arroz, es neutro estable y sin olor, con un índice de yodo comprendido entre 91 y 108. El aceite de arroz tratado al vapor, tiene un poco mas de color que el de los arroces ordinarios.

En EE.UU se admite que los salvados de arroz poseen una riqueza grasa media de 15 a 18%. Según estudios en Vietnam del Sur la composición media de los productos de industrialización dio en 50 variedades de arroz el 16% de materias grasas en la harina baja de arroz blanco del primer blanqueador y 12% en la harina baja de arroz en el pulidor con una mezcla final de estas harinas con un 14%.(según Angladette).

En relación con el paddy originario las cantidades de materia grasa que se pueden extraer son finalmente función del grado de elaboración referido especialmente al blanqueado.

TABLA No. 6: RELACION DE LIPIDOS POR KG DE PADDY DE ALIMENTACION EN EL SALVADO.

PROCESO

kg de lípido / 100 kg de paddy

SEMIBLANQUEO

0.65 kg de lípido / 100 kg de paddy

BLANQUEO COMPLETO

1.25 kg de lípido / 100 kg de paddy

BLANQUEO EXTREMO

1.80 kg de lípido / 100 kg de paddy

FUENTE : COLECCIÓN DE AGRICULTURA TROPICAL. EL ARROZ. ANGLADETTE ANDRE

El aceite refinado es excelente para aplicaciones culinarias y ensaladas : con él se fabrican grasas alimenticias y margarinas; el no refinado tiene su aplicación en la industria jabonera, pero tiene además otras muchas, como producto antioxidante y para la preparación de aceites sulfonados . además, cierto numero de vitaminas de la harina inferior quedan en el aceite, especialmente el tocoferol, que permite la utilización de este aceite para quemar las quemaduras. También contiene una cera de buena calidad que se utiliza para la fabricación de encausticos y emulsionantes.

El aceite de salvado de arroz es muy útil como lo demuestra su índice de yodo ( debido a los acidos grasos no saturados), la proporción entre sus ácidos saturados y no saturados y la composición de éstos.

TABLA No 7 : COMPOSICION COMPARADA DE LOS ACEITES DE SALVADO DE ARROZ CON LA DE OTROS ACEITES VEGETALES

 

COMPOSICION % ACEITES VEGETALES DE

 

ARROCES ITALIANOS

 

BLUE BONET

Bruto

 

BLUE BONET

Refinado

 

OLIVA

 

SOJA

Glicéridos de ácidos no saturados

77.7 a 82.4

79.0

80.24

99

90

De ellos :

  • ac. Linolénico
  • ac linoléico
  • ac. oleico
 

0 a 0.8

0.8

0.84

-

5

34 a 36.7

33.2

33.1

6

25

41 a 47.6

45.0

46.3

93

60

Glicéridos de los ac. Grasos saturados

15.1 a 17.6

17.1

17.3

?

?

De ellos :

  • ac lignocerico

- ac. Aráquico

- ac. Miristico

- ac. Estearico

- ac. Palmitico

- índice de yodo

 

0.4

       

0.5

       

0.3

       

1.8

       

12.1

       

102.3

102

102.3

80/94

121/138

           

FUENTE : COLECCIÓN DE AGRICULTURA TROPICAL. EL ARROZ.. ANGLADETTE ANDRE

El deterioro del salvado y de los residuos del blanqueo es bastante rápido por lo bastante fácil que se hidrolizan los glicéridos y debido además a los fenómenos de oxidación a que están sometidos los ácidos grasos liberados, que ocasionan la destrucción de la vitaminas liposolubles. Existen tres posibilidades para evitar este deterioro :

  • extracción inmediata tan pronto como sea realizado el blanqueo del arroz
  • estabilización previa del salvado y de los residuos inmediatamente después de su obtención por inactivación de lipasas.
  • Extraer los cuerpos grasos, incluso cuando tienen una acidez alta, que se corrige por un proceso de re-esterificación

La extracción y refinación industrial del aceite no dan un total rendimiento del contenido de la materia tratada, sino solamente un 90% de la materia grasa total.

Loa salvados procedentes de la elaboración de 10.000 Tn de paddy, permiten la obtención de 120 a 130 Tn de aceite si se trata de arroz ordinario y de 180 a 200 si la materia de que se extrae es arroz secado en estufa. En los EE.UU se estima que la producción mínima de una fabrica de aceite de salvado es de 30 a 35 Tn si se quiere que el plan de producción sea económico.(según Angladette).

6.1.1 EXTRACCION DE ACEITE DE SALVADO DE ARROZ

El aceite de salvado de arroz, puede ser extraído utilizando prensas de jaulas o de cestos, a condición de recalentar previamente la harina de salvado, pero se produce una importante pérdida de materias grasas, por cuanto el rendimiento es inferior en un 5% a 6% al contenido de estas. En todo caso no es posible efectuar la extracción con prensa continua, debido a que la harina de arroz no comprimida se desliza entre el cilindro y el tornillo rotativo inferior.

El método racional de extracción es el que hace uso de los solventes, de entre los cuales el hexano es el que se emplea industrialmente. La extracción de aceite de los salvados y harinas bajas puede ser continua o discontinua. Tanto en uno como en otro caso se basa en el mismo principio y la pérdida de materia grasa no excede del 1 al 1.5%.

6.1.1.1 Extracción discontinua.

(Ejemplo tomado de una fabrica de California).

Las harinas que se hacen ascender hasta lo alto de la instalación caen por gravedad en un recipiente rectangular en el que se las impregna con hexano durante 3 o 4 horas, utilizando 2 Kg. de solvente por kg. de harina. Pasado el tiempo que se indica, la mezcla hexano aceite se somete a dos separaciones sucesivas: la primera a presión atmosférica y temperatura de 105ºC; la segunda a presión reducida (de 25 a 35 cm) y a 150º C .

Esta separación dura de tres cuartos de hora a una hora; luego el aceite es enfriado a 20ºC y filtrado. En cuanto a salvado, desprovisto ya de aceite, se hace secar por métodos industriales. La perdida de hexano es aproximadamente de 45 l por tonelada de salvado.

6.1.1.2 Extracción continua

(Ejemplo de una industria arrocera de Texas).

El salvado que llega conducido directamente desde el molino arrocero por un tornillo de Arquímedes se somete a la humedad y temperatura convenientes . Se le hace ascender a la parte superior de una columna en cuyo interior penetra y cae, mientras que el hexano precalentado se introduce por la parte inferior y se eleva en sentido inverso al del salvado. Esta mezcla de hexano y aceite pasa y es extraída de la cima de la columna a una serie de secadores; el hexano sobrante que se extrae es vaporizado en unos secadores y después de condensado se hace decantar; de esta forma se separa el agua del hexano que se vuelve a utilizar.

La mezcla de solvente y aceite se hace pasar a una cubeta en la que se le bombea par dirigirlo a un filtro prensa que permite e eliminar las minúsculas partículas de salvado. La mezcla filtrada pasa a otra cuba y de esta a un largo tubo de vaporización calentado al vapor a 110º C; el 95% del solvente vaporizado se separa de la mezcla en un dispositivo especial y después de condensado es introducido nuevamente en el circuito general de aportación del solvente.

El aceite y el solvente que quedan son separados al vacío; el solvente después de recuperado entra de nuevo en el circuito general. El aceite bruto es trasladado del separador a los depósitos de almacenamiento.

El aceite bruto obtenido por uno de estos dos sistemas, pasa por un proceso de refinación efectuado en el mismo lugar de su obtención o en alguna instalación especializada. La refinación se efectúa utilizando sosa cáustica y por doble centrifugación se puede eliminar por una parte las ceras y las gomas y por la otra los ácidos grasos libres.

TABLA NO 8: PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE 4 TIPOS DE ACEITE DE SALVADO DE ARROZ Y HARINA DE ARROZ.

ACEITE EXTRAIDO POR EL SOLVENTE

Aceite prensado

Arroz bruto

Blue Bonnet (1)

Aceite Refinado

Blue Bonnet (1)

Aceite bruto de arroz tratado en estufa (2)

Aceite bruto de arroz vietnamita tratado a estufa (2)

Peso específico 15oC

0.918-0.928

 

0.9264

0.9243

Peso específico 25oC

0.912-0.920

0.9166

   

Indice de refacción a 25oC

1.472

1.4708

1.4742

1.4742

Indice de yodo

102

102.3

92.25

102.23

Indice de saponificación

185

187.6

 

221.20

Materia insaponificable

4.00

2.70

 

0.95

Indice de ácido (oleico)

4.6

0.11

4.45

4.82

Acidos saturados

16.3

16.3

   

Acidos no saturados

83.7

83.7

   

Punto de humo

324oC

     

Punto de solidificación

-17 a -23oC

     

FUENTE : según Food Engineering, RF Según R. F. AURIOL.

El aceite de salvado de arroz es neutro, estable y sin olor, con un índice de yodo comprendido entre 91 y 108 (102 por termino medio). El aceite tratado al vapor, en estufa, tiene un poco mas de color, que el obtenido en los arroces ordinarios.

El aceite de salvado de arroz es un aceite vegetal útil, como lo demuestra su índice de yodo ( debido a los ácidos grasos no saturados), la proporción entre sus ácidos saturados y no saturados y la composición de estos.

El deterioro del salvado de arroz y de los residuos del blanqueo es bastante rápido, por lo fácilmente que se hidrolizan los glicérido y debido además a los fenómenos de oxidación a que están sometidos los ácidos grasos liberados, que ocasionan la destrucción de las vitaminas liposolubles.

Para evitar este deterioro se ofrecen tres soluciones posibles:

  • Extracción inmediata tan pronto como se ha realizado el blanqueado del arroz; esta solución es posible en las grandes instalaciones.
  • Estabilización previa del salvado y de los residuos, inmediatamente después de su obtención, por inactivacion de las lipasas. Esta solución puede ser aplicable para las instalaciones productoras dispersas.
  • La tercera solución consiste en extraer los cuerpos grasos, incluso cuando tienen una acidez alta, que se corrige por un proceso de reesterificación; esta ultima solución tropieza no obstante con dificultades de orden económico.

La extracción y refinación industrial del aceite del salvado de arroz, no dan un total rendimiento del aceite contenido en la materia tratada, sino solamente un 90 93 %.

Los salvados procedentes de la elaboración de 10000 tn de paddy, permite la obtención de 120 - 130 tn de aceite si se trata de arroz ordinario y de 120 - 200 tn si la materia de que se extrae es arroz secado en estufa.

En los EE.UU., se estima que la producción mínima de una fabrica de aceite de salvado y residuos de arroz es de unas 30 - 35 tn, si se quieren que el plan de producción resulte económico.

El aceite refinado obtenido del arroz es excelente para aplicaciones culinarias y ensaladas:

con el se fabrican deliciosas grasas alimenticias y margarinas; el no refinado, tiene su aplicación en la industria jabonera, pero tiene además muchas otras, como producto antioxidante y para la preparación de aceites sulfonados. Además, cierto numero de vitaminas de la harina inferior quedan en el aceite, especialmente el tocoferol, que permite la utilización de este aceite para curar quemaduras. Este aceite contiene también, una cera de buena calidad que se utiliza para la fabricación de encausticos y de emulsiones.

6.2. EXTRACCION DE FITINA

Los salvados y las harinas bajas de blanqueo contiene cantidades no despreciables de ácido fosfórico, bastante importantes en las harinas bajas del primer cono.

Harina de arroz descascarillado : 1.347% P5O2.

Harina baja de arroz blanco:

  • primer cono: 3.465
  • segundo cono: 3.025
  • mezcla: 2.94 - 3.25 - 5.75
  • gérmenes de arroz: 2.46

una mínima parte de este fósforo se halla incluido en combinaciones inorgánicas: el resto esta presente en forma de un principio fosfo - orgánico, la fitina, que es un inosito - hexafosfato de calcio y de magnesio; se encuentran también en pequeñas cantidades de fósforo lecitinico, lecitidico y nucleinico.

En vietnam del sur, R.F. AURIOL efectúo por primera vez, durante la ultima guerra mundial, la preparación de la fitina y de varias de sus sales, como el fitinato de sodio, de calcio y magnesio de hierro, etc., destinados a proporcionar al publico un producto farmacéutico antirraquitico, útil también contra la anemia y el agotamiento. La extracción se efectúo a partir de la mezcla de dos subproductos; en la relación siguiente:

9 partes de harina baja de arroz blanco ( a ser posible de primer cono); 1 parte de harina de arroz descascarillado.

La extracción se realiza en cuatro fases:

  1. ataque por el ácido clorhídrico;
  2. transformación de la fitina en fitinato de sodio;
  3. separación del fitinato de sodio de las impurezas;
  4. precipitación y purificación.

100 kg. de harina baja de blanqueo ( primer cono ) permiten 5 kg. de fitinato de sodio.

La extracción se puede conseguir también por otros métodos, especialmente por el de los enriquecimientos de la solución clorhídrica. Los fitinatos de calcio y de magnesio se preparan a partir de fitinato de sodio.

Estos productos pueden ser obtenidos de los salvados y de las harinas de blanqueo desprovistas ya de aceite.

6.3. IDENTIFICACIÓN, PURIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE UNA LIPASA ESTABLE TÉRMICAMENTE DE SALVADO DE ARROZ. UN NUEVO MIEMBRO DE LA FOSFO LIPASA.

Una lipasa estable térmicamente (ec 3.1.1.3.) fue identificada en el salvado de arroz y la enzima fue purificada por cromatografia homogénea de separación con octil. La enzima fue purificada a 7.6 fold con la actividad especifica final de 0.38 (mu)mol/min mg a 80 grados centígrados usando (9.10 exp3 h) triolein como un substrato. La purificación de la enzima fue encontrada al ser una glycoproteina de 9.4 KD. La enzima mostró una actividad máxima a 80 grados centígrados y a un ph de 11.0. l a proteína fue biológicamente activa y mas retenida de su estructura secundaria por encima de 90 grados centígrados evaluado por pruebas enzimáticas y espectroscopia junto con rayos ultravioleta respectivamente. los estudios calorimetricos diferenciales leídos indican que la transición de temperatura fue de 76 grados centígrados y entalpia 1.3 exp 5 calorías / mol a esta temperatura. La purificación de la lipasa también mostrada como phospholipasa a exp 2 activa. Localizando el centro de la actividad hidrolitica en cromatografia liquida de alto perfil de fase inversa y mostrando un foco isoelectrico que era asociada con una simple proteína. Además una interacción directa entre ambos substratos y la proteína purificada fue demostrado por fotoafinidad de capa, usando análogos sintetizados químicamente del triolein y phosphatidylcolina (PC). Al parecer K exp m para triolein (6.71mM) fue mas alto que el PC (1.02mM). la enzima hidrolizada preferencialmente el sn-2 posición de PC, tal como muestra aparentemente el giro del triacylglycerol. El diisopropil flurofosfato inhibe amabas actividades de lipasas y fosfolipasas de las enzimas purificadas. Esta enzima es un nuevo miembro en la familia de las lipasas capaces de hidrolizar fosfolipidos.

Las lipasas ( EC 3.1.1.3.) son enzimas versátiles que catalizan la hidrólisis de los enlaces éster, principalmente y lípidos neutros tales como los trigliceridos. Ellos hidrolizan las cadenas acyl primera instancia. O posiciones secundarias. Unas pocas lipasas no muestran alguna especificidad posicional. Las lipasas hidrolizan triacilgliceridos a muy bajos rangos (usualmente menores a 0.5 gr mol / min-mg) comparadas con lipasas de origen animal o microbiologico. Todos los miembros de la familia de la lipasa tienen un serina conservado, el cual es el esencial para la catálisis. El sitio central de las lipasas consiste de serina-histidina-asparangina-glucidina es procedente de las proteasas de las serina. En adición a los triacilgliceridos, a olas lipasas también se les conoce un grado de solubilidad en agua e insolubilidad en esteres. Estos son reportes de lipasas animales y microbiologicas que hidrolizan fosfolipidos. La actividad enzimática de muchas lipasas ha sido vista que se regula por el calcio, ácido ricinoleico, y sales biliares.

El aceite de salvado de arroz es tipificado por ácidos grasos oleicos y linoleicos, y sus propiedades físico químicas lo califican para ser un aceite comestible de alta calidad. La utilización completa del aceite de salvado de arroz sufre de una larga acumulación de ácidos grasos libres, los cuales han sido atribuidos a la presencia de actividad lipidica. La identificación y caracterización de lipasas del salvado de arroz es esencial para desarrollar métodos eficientes para contrarrestar el problema de la inestabilidad del aceite del salvado de arroz. Dos lipasas solubles son purificadas del salvado de arroz. La primera lipasa tiene una masa molecular de 40 KD y un ph optimo de alrededor de 7.5. esta es activada por el calcio y ataca preferencialmente los ácidos grasos de las posiciones sn-1 y sn-3 de los triacilgliceroles. La segunda lipasa tiene una masa molecular reportada de 32 KD a punto isoelectrico de 9.1 y ph optimo de alrededor de 7.5. aquí tenemos el reporte de la identificación, purificación y caracterización biofísica y bioquímica de una nueva lipasa del salvado de arroz. La característica principal de estas lipasas es que es inusualmente térmicamente estable. Y además esta enzima es un nuevo miembro de la familia de las lipasa capaces de hidrolizar fosofolipidos.

El aceite de salvado de arroz ha sido visto como inestable al parecer por la presencia de actividad lipolitica. Uno de ls9o métodos para incrementar el tiempo de vida por encima de 3 meses involucra el calor seco a 105 grados centígrados por 3 horas. El test de estabilidad térmica fue preparado con extractos de salvado de arroz a 37 grados centígrados por 15 minutos. La actividad lipolitica fue controlada usando 3H-triolein como substrato. El extracto pretratado a 90 grados centígrados fue el mas alto cuando se controlo a 90 grados comparado con el de 37 grados. Sugiriendo una la presencia de una lipasa térmicamente estable en el salvado de arroz.

La purificación de la lipasa térmicamente estable, extraída por delipidacion del salvado de arroz fue pasada a través de una columna de separación con octyl y los compuestos proteínicos fueron eluidos con un gradiente linear de 0 a 40% (v/v) de metanol. Cada fracción fue evaluada por actividad proteínica y lipidica. Una banda simple fue observada en las fracciones pasadas por encima de la lamina gris pero esto no es la proteína detectada en las fracciones iniciales. En ausencia de sal estas estarán en interacción hidrofobica con la lipasa de la matriz. Bajo estas condiciones, no fueron encontradas otras proteínas dentro de la matriz. La pureza de las preparaciones fue confirmada por electroforesis duodimensional en gel y una banda simple fue observada en la región ácida (ph 4.1) por encima de la lamina gris. Una proteína simple fue obtenida cuando la lipasa purificada fue cromatografeada en una columna analítica de fase inversa HPLC y la actividad fue localizada con la proteína.

Cuando la proteína purificada fue pasada a través de una columna de filtración sobre gel Superdex-75 FPLC, la actividad fue encontrada al ser asociada con los volúmenes de exclusión y incluso bajo fenómeno peaks. Las peaks fueron analizados en SDS y se encontró migración a algunas posiciones, sugiriendo que la proteína fue formando largos agregados. La agregación depende de cómo se realiza la curva a 600nm. La enzima purificada fue resuelta en HPLC y los eluidos simples fueron analizados por masa molecular por MALDI y se encontro una de 9.4 KD.

7. INFORMACION COMPLEMENTARIA

7.1.1. EFECTO DEL SECADO EN MICROONDAS Y AL AIRE DE ARROZ PRECOCIDO SOBRE ESTABILIZACIÓN DE ACEITE DE SALVADO DE ARROZ.

Dos variedades de arroz, Giza 175 (grano corto) y Giza 181 (grano largo) se precocieron mediante la puesta en remojo de los granos a temperatura ambiente durante 20 horas y cocimiento al vapor durante 15 minutos, luego se secaron a temperatura ambiente o por microondas. Los resultados indicaron que el secado al aire y en microondas aumentó significativamente la extracción del aceite en ambas variedades de salvado de arroz. El precocido seguido del secado al aire o en microondas produjo un cambio pequeño en el contenido en proteína, fibra y ceniza y redujo el desarrollo de ácidos grasos libres (F.F.A.) en el aceite de salvado. Las muestras secadas en microondas tuvieron un menor contenido en F.F.A. que las muestras correspondientes al secado en aire. Aceites de salvado de arroz almacenado en frío presentaron menor F.F.A. que los almacenados a temperatura ambiente. La relación entre ácidos grasos insaturados totales y los saturados totales (Tu/Ts) disminuyó después del secado al aire y en microondas. Los resultados también mostraron que el secado al aire aumentó la relación de los hidrocarburos totales y esteroles totales (Tu/Ts) en ambas variedades mientras que en microondas la disminuyó.

BIBLIOGRAFIA

  1. FAO.www.org/ag/frg/espanol/document/tfeeds/data.Oryza sativa
  2. Fedna. www.etsia.upm.es/fedna/cereales/arroz pulido.htm
  3. Jaime Zalles.www.cereales y nutrientes2.htm. Torija Bolivia.
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kanchan bhardwai, aruna raju Copyright american society of plant phisiologistic Dic. 2001.

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Efecto del secado en microondas y al aire de arroz precocido sobre estabilización de aceite de salvado de arroz. (Inglés) Laila F. Rizk, A.E. Basyony y Hanaa A. Doss. 46(3),1995, 160-164

 

CARLOS ALBERO MONROY TOVAR

ARBEY ORLANDO VARGAS TAO

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

FACULTAD DE AGRONOMIA

PROGRAMA INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

IBAGUE


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