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La proteína de soja es una proteína que se aísla de la soja . Se elabora a partir de harina de soja descascarada y desgrasada . La soja descascarada y desgrasada se procesa para obtener tres tipos de productos comerciales ricos en proteínas: harina de soja , concentrados y aislados. El aislado de proteína de soja se utiliza desde 1959 en los alimentos por sus propiedades funcionales.
Generalmente se considera que la proteína de soja está concentrada en cuerpos proteicos, que se estima que contienen al menos entre el 60% y el 70% de la proteína total de la soja. [1] Tras la germinación de la soja, la proteína se digiere y los aminoácidos liberados se transportan a los lugares de crecimiento de las plántulas. La soja contiene una pequeña pero muy importante proteína de almacenamiento de albúmina 2S. [2] [3] Las proteínas de las legumbres, como la soja y las legumbres , pertenecen a la familia de las globulinas de proteínas de almacenamiento de semillas llamadas leguminas y vicilinas , o en el caso de la soja, la glicinina y la beta-conglicinina. La soja también contiene proteínas biológicamente activas o metabólicas, como enzimas, inhibidores de tripsina , hemaglutininas y cisteína proteasas muy similares a la papaína . Las proteínas de almacenamiento de los cotiledóneos de la soja , importantes para la nutrición humana, se pueden extraer de manera más eficiente con agua, agua más álcali diluido ( pH 7–9) o soluciones acuosas de cloruro de sodio (0,5–2 M ≈ 30-120 g/L) de Soja descascarada y desgrasada que se ha sometido solo a un tratamiento térmico mínimo para que la proteína esté cerca de ser nativa o no desnaturalizada.
La proteína de soja está disponible desde 1936 por sus propiedades funcionales. Ese año, el químico orgánico Percy Lavon Julian diseñó la primera planta del mundo para el aislamiento de proteína de soja de grado industrial llamada proteína alfa. [4] El mayor uso de la proteína de grado industrial fue, y sigue siendo, para recubrimientos de papel, en los que sirve como aglutinante de pigmentos. Sin embargo, la planta de Julian también debe haber sido la fuente del "aislado de proteína de soja" que Robert Boyer y Frank Calvert de Ford hilaron en una seda artificial que luego se confeccionó en ese ahora famoso traje de "la seda es soja" que Henry Ford usaba en ocasiones especiales. . La producción diaria final de la planta de 40 toneladas de aislado de proteína de soja convirtió a la División de Productos de Soja en la división más rentable de Glidden .
Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial , Glidden envió una muestra de la proteína de soja (alfa) aislada de Julian a National Foam System Inc. (hoy una unidad de Kidde Fire Fighting ) que la utilizó para desarrollar Aero-Foam, [5] [6] utilizado por la Marina de los Estados Unidos para combatir incendios y conocido como "sopa de frijoles". Si bien no fue exactamente una creación del Dr. Julian, fue el cuidado meticuloso dado a la preparación de la proteína de soja lo que hizo posible la espuma contra incendios . Cuando se introdujo un hidrolizado de proteína de soja aislada en una corriente de agua, la mezcla se convirtió en una espuma por medio de una boquilla de aireación. La espuma de proteína de soja se utilizaba para sofocar incendios de petróleo y gasolina a bordo de barcos, y era particularmente útil en portaaviones. Salvó la vida de miles de marineros. [7]
En 1958, Central Soya de Fort Wayne, Indiana , adquirió la División de Productos de Soja de Julian (Chemurgy) de Glidden Paint Company, Chicago. La División Bunge Protein de Central Soya , en enero de 2003, se unió/fusionó con Solae, el negocio de proteína de soja de DuPont , que en 1997 había adquirido la división de soja de Ralston Purina , Protein Technologies International (PTI) en St. Louis. El 1 de mayo de 2012, DuPont anunció la adquisición total de Solae a Bunge. [8] [9]
El aislado de proteína de soja de calidad alimentaria estuvo disponible por primera vez el 2 de octubre de 1959 con la inauguración del aislado de soja comestible de Central Soya, Promine D, en las instalaciones de producción del sitio industrial de Glidden Company en Chicago. [10] : 227–28 Un aislado de soja comestible y fibra de soja hilada comestible también están disponibles desde 1960 en Ralston Purina Company en St. Louis, que había contratado a Boyer y Calvert. En 1988, PTI se convirtió en el principal fabricante mundial de proteína de soja aislada.
La proteína de soja se utiliza en diversos alimentos, como aderezos para ensaladas , sopas , análogos de carne , bebidas en polvo, quesos , cremas no lácteas , postres congelados, coberturas batidas , fórmulas infantiles , panes , cereales para el desayuno , pastas y alimentos para mascotas. [11]
El pegamento de harina de soja o harina de soja desgrasada (50 % de proteína), que originalmente reemplazó al pegamento de caseína más caro para la madera contrachapada de abeto Douglas, está resurgiendo como el pegamento elegido para reemplazar los pegamentos tóxicos de resina de urea formaldehído y fenol formaldehído por un pegamento de soja sin formaldehído. . [12] [13] [14] [15] [16] [17] La proteína de soja se utiliza para emulsionar y texturizar. Las aplicaciones específicas incluyen adhesivos , asfaltos , resinas , materiales de limpieza, cosméticos , tintas , cuero sintético , pinturas , revestimientos de papel, pesticidas / fungicidas , plásticos , poliésteres y fibras textiles .
El "aislado" de proteína de soja comestible se deriva de harina de soja desgrasada con una alta solubilidad en agua, medida por el índice de solubilidad del nitrógeno (NSI). La extracción acuosa se lleva a cabo a un pH inferior a 9. El extracto se clarifica para eliminar el material insoluble y el líquido sobrenadante se acidifica hasta un rango de pH de 4-5. La cuajada proteica precipitada se recoge y se separa del suero mediante una centrífuga . La cuajada generalmente se neutraliza con álcali para formar la sal de proteinato de sodio antes de secarla.
El concentrado de proteína de soja se produce inmovilizando las proteínas de la globulina de soja mientras se permite que los carbohidratos solubles , las proteínas del suero de soja y las sales se lixiven de los copos o la harina desgrasados . La proteína se retiene mediante uno o más de varios tratamientos: lixiviación con 20-80% de alcohol / disolvente acuoso , lixiviación con ácidos acuosos en la zona isoeléctrica de mínima solubilidad de la proteína, pH 4-5; lixiviación con agua fría (que puede implicar cationes de calcio o magnesio) y lixiviación con agua caliente de harina/harina de soja desgrasada tratada térmicamente.
Todos estos procesos dan como resultado un producto que contiene 70% de proteína , 20% de carbohidratos (2,7 a 5% de fibra cruda ), 6% de ceniza y aproximadamente 1% de aceite, pero la solubilidad puede diferir. Una tonelada de copos de soja desgrasados producirá unos 750 kg de concentrado de proteína de soja.
La proteína de soja procesada aparece en los alimentos principalmente en tres formas; harina de soja, aislados de proteína de soja y concentrados de proteína de soja. [18] [19]
El aislado de proteína de soja es una forma altamente refinada o purificada de proteína de soja con un contenido mínimo de proteína del 90 % sin humedad. Está elaborado con harina de soja desgrasada a la que se le han eliminado la mayoría de los componentes no proteicos, grasas y carbohidratos. Por eso, tiene un sabor neutro y provocará menos flatulencias que las harinas de soja. [18] : 11
Los aislados de soja se utilizan principalmente para mejorar la textura de los productos cárnicos, pero también se utilizan para aumentar el contenido de proteínas, mejorar la retención de humedad y como emulsionante . [18] [19]
El aislado de proteína de soja puro se utiliza principalmente en la industria alimentaria . A veces está disponible en tiendas naturistas o en la sección de farmacia del supermercado . Suele encontrarse combinado con otros ingredientes alimentarios .
El concentrado de proteína de soja tiene aproximadamente un 70% de proteína de soja y es básicamente harina de soja desgrasada sin carbohidratos solubles en agua. Se elabora eliminando parte de los carbohidratos (azúcares solubles) de la soja descascarada y desgrasada. [18] [19]
El concentrado de proteína de soja conserva la mayor parte de la fibra de la soja original. Se utiliza ampliamente como ingrediente funcional o nutricional en una amplia variedad de productos alimenticios, principalmente en alimentos horneados, cereales para el desayuno y en algunos productos cárnicos. El concentrado de proteína de soja se utiliza en productos cárnicos y avícolas para aumentar la retención de agua y grasa y mejorar los valores nutricionales (más proteínas, menos grasas).
Los concentrados de proteína de soja están disponibles en diferentes formas: granulados, harina y secados por aspersión. Como son muy digeribles, son muy adecuados para niños, mujeres embarazadas y lactantes y personas mayores. También se utilizan en alimentos para mascotas , sustitutos de la leche para bebés (humanos y ganado ), e incluso se utilizan para algunas aplicaciones no alimentarias.
La harina de soja se elabora moliendo la soja hasta obtener un polvo fino. Se presenta en tres presentaciones: entera o entera (contiene aceites naturales ); desgrasados (sin aceites) con un contenido de proteína del 50% y con alta o baja solubilidad en agua; y lecitinado ( lecitina añadida). Se ha publicado una historia de la harina y sémola de soja. [20] Como la harina de soja no contiene gluten , los panes con levadura elaborados con harina de soja tienen una textura densa. [18] [19]
La sémola de soja es similar a la harina de soja, excepto que la soja ha sido tostada y partida en trozos gruesos.
Kinako es una harina de soja integral tostada utilizada en la cocina japonesa . La primera referencia conocida al kinako data del año 1540 d.C. Se ha publicado una historia de kinako. [21]
La proteína de soja es una proteína completa ya que aporta todos los aminoácidos esenciales para la nutrición humana. [22] [23] La proteína de soja es esencialmente idéntica a la de otras legumbres ( es decir, las proteínas de las leguminosas en general consisten en proteínas de almacenamiento 7S y 11S ) y es una de las fuentes menos costosas de proteína dietética. [24] Por esta razón, la soja es importante para muchos vegetarianos y veganos .
La harina de soja contiene un 50% de proteínas. [25]
La digestibilidad de algunos alimentos de soja es la siguiente; soja cocida al vapor 65,3%, tofu 92,7%, leche de soja 92,6% y aislado de proteína de soja 93-97%. [26] [27] Algunos estudios en ratas han indicado que el valor biológico de los aislados de proteína de soja es comparable al de las proteínas animales como la caseína si se enriquecen con el aminoácido metionina que contiene azufre. [28]
Al medir el valor nutricional de las proteínas, el método original del índice de eficiencia proteica (PER), propuesto por primera vez por Thomas Burr Osborne y Lafayette Mendel en 1917, fue el método más utilizado hasta 1990. Se descubrió que este método era defectuoso para la evaluación biológica. de la calidad de las proteínas porque las ratas jóvenes utilizadas en el estudio tenían mayores necesidades relativas de aminoácidos que contienen azufre que los humanos. Como tal, el método analítico universalmente reconocido por la FAO/OMS (1990), así como por la FDA, el USDA , la Universidad de las Naciones Unidas y la Academia Nacional de Ciencias al juzgar la calidad de la proteína es la puntuación de aminoácidos corregida por la digestibilidad de la proteína . ya que se considera que mide con precisión el valor nutricional relativo correcto de las fuentes de proteínas animales y vegetales en la dieta. [29] [30] Según este método, se considera que la proteína de soja tiene un equivalente similar en calidad de proteína a las proteínas animales. La clara de huevo tiene una puntuación de 1,00, el concentrado de soja 0,99, la carne de res 0,92 y la proteína de soja aislada 0,92. En 1990, en una reunión de la FAO/OMS, se decidió que las proteínas con valores superiores a 1,0 se redondearían o "nivelarían hacia abajo" a 1,0, ya que se considera que las puntuaciones superiores a 1,0 indican que la proteína contiene aminoácidos esenciales en exceso de los requerimientos humanos. . [31]
Otra medida del uso de una proteína en la nutrición es la escala de valor biológico , que data de 1911; se basa en la retención de nitrógeno como medida de la calidad de las proteínas. El aislado de proteína de soja tiene un valor biológico de 74. [32] La soja entera tiene un valor biológico de 96 y la leche de soja 91. [33]
Un metanálisis concluyó que la proteína de soja se correlaciona con disminuciones significativas en el colesterol sérico , el colesterol de lipoproteínas de baja densidad (LDL) y las concentraciones de triglicéridos . [34] El colesterol de lipoproteínas de alta densidad (HDL) no cambió. Aunque sólo existe evidencia preclínica de un posible mecanismo, el informe del metanálisis afirmó que los fitoestrógenos de la soja (las isoflavonas , la genisteína y la daidzeína ) pueden estar involucrados en la reducción de los niveles de colesterol sérico. [34]
En 1999, la FDA de EE. UU. concedió una declaración de propiedades saludables para el etiquetado de productos alimenticios manufacturados que contienen soja: "25 gramos de proteína de soja al día, como parte de una dieta baja en grasas saturadas y colesterol, pueden reducir el riesgo de enfermedades cardíacas". [35] En 2019, la FDA reevaluó y respaldó la afirmación de salud de 1999 analizando datos de 46 ensayos controlados aleatorios. [36]
En 2006, una revisión de la Asociación Estadounidense del Corazón sobre los beneficios de la proteína de soya indicó solo una confirmación débil de la afirmación de la proteína de soya sobre la reducción del colesterol. [37] El panel también encontró que las isoflavonas de soja no reducen los "sofocos" posmenopáusicos en las mujeres, ni tampoco reducen el riesgo de cáncer de mama, útero o próstata. [37] Entre las conclusiones, los autores afirmaron: "Por el contrario, los productos de soja como el tofu, la mantequilla de soja, las nueces de soja o algunas hamburguesas de soja deberían ser beneficiosos para la salud cardiovascular y general debido a su alto contenido de grasas poliinsaturadas, fibra, vitaminas y minerales y un bajo contenido de grasas saturadas. El uso de estos y otros alimentos de soja para reemplazar alimentos ricos en proteínas animales que contienen grasas saturadas y colesterol puede conferir beneficios a la salud cardiovascular". [37]
En 2012, la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) publicó un dictamen científico sobre las proteínas aisladas de soja y la reducción de las concentraciones de colesterol LDL en sangre. [38] La EFSA concluyó que no se establecía una relación causa-efecto entre el consumo de proteína de soja y una reducción de las concentraciones de colesterol LDL en sangre. En 2010, la EFSA ya había rechazado declaraciones de propiedades saludables que vinculaban el consumo de proteína de soja con el mantenimiento o la consecución de un peso corporal normal, la reducción de las concentraciones de colesterol en sangre o la protección del ADN, las proteínas y los lípidos del daño oxidativo. [39]
La proteína de soja generalmente se considera una proteína almacenada contenida en partículas discretas llamadas "cuerpos proteicos" que se estima que contienen al menos entre el 60% y el 70% de la proteína total dentro de la semilla de soja. Esta proteína es importante para el crecimiento de nuevas plantas de soja, y cuando la semilla de soja germina , la proteína se digiere y los aminoácidos liberados se transportan a los lugares de crecimiento de las plántulas. Las proteínas de las legumbres , como la soja y las legumbres , pertenecen a la familia de las globulinas de proteínas de almacenamiento de semillas llamadas legumina (fracción de globulina 11S) y vicilinas (globulina 7S), o en el caso de la soja, glicinina y beta-conglicinina. [40] [41] Los cereales contienen un tercer tipo de proteína de almacenamiento llamada gluten o "prolaminas". Edestin , una proteína de reserva de clase leguminosa procedente de semillas de cáñamo, tiene seis subunidades idénticas. Hay una proteína hexamérica en la celda unitaria romboédrica. [42]
La soja también contiene proteínas biológicamente activas o metabólicas, como enzimas, inhibidores de tripsina , hemaglutininas y cisteína proteasas muy similares a la papaína . Las proteínas de almacenamiento de los cotiledóneos de la soja , importantes para la nutrición humana, se pueden extraer de manera más eficiente con agua, agua más álcali diluido (pH 7-9) o soluciones acuosas de cloruro de sodio (0,5-2 M) de semillas de soja descascaradas y desgrasadas que han sido sometidas a tratamiento. solo un tratamiento térmico mínimo para que la proteína esté casi nativa o no desnaturalizada. [43] La soja se procesa en tres tipos de productos modernos ricos en proteínas; harina de soja, concentrado de soja y aislado de soja.
Para que la proteína 11S, la glicinina, se pliegue adecuadamente en su forma hexagonal (que contiene seis subunidades, un hexámero ), debe someterse a una proteólisis muy limitada [44] [45] [46] de manera similar a la escisión de un péptido de proinsulina para obtener insulina activa .
La proteína de soja texturizada (TSP) se elabora formando una masa a partir de harina de soja desgrasada altamente soluble (alto NSI) con agua en una extrusora de tornillo y calentándola con o sin vapor. La masa se extruye a través de una matriz en varias formas posibles: gránulos , hojuelas, trozos, gulash , filetes ( schnitzel ), etc., y se seca en un horno. La TSP elaborada con harina de soja contiene un 50% de proteína de soja y debe rehidratarse antes de su uso en una proporción en peso de 1 cucharadita: 2 de agua. Sin embargo, la TSP, cuando se elabora a partir de concentrado de soja, contiene un 70 % de proteína y se puede rehidratar en una proporción de 1:3. Puede utilizarse como sustituto o complemento de la carne . La tecnología de extrusión cambia la estructura de la proteína de soja, dando como resultado una matriz fibrosa y esponjosa de textura similar a la de la carne.
Si bien el TSP tiene una vida útil de más de un año cuando se almacena seco a temperatura ambiente , debe usarse de inmediato o almacenarse por no más de tres días en el refrigerador después de la rehidratación. Se suele rehidratar con agua fría o caliente, pero se puede añadir un poco de vinagre o zumo de limón para acelerar el proceso.
Los productos de proteína de soja como la TSP se utilizan como sustitutos de bajo costo en productos cárnicos y avícolas . [47] [48] Los servicios de alimentos, las tiendas minoristas y los establecimientos institucionales (principalmente almuerzos escolares y correccionales) utilizan regularmente dichos productos "extendidos". La extensión puede resultar en una disminución del sabor, pero se reducen la grasa y el colesterol. Se puede utilizar el enriquecimiento con vitaminas y minerales para hacer que los productos de soja sean nutricionalmente equivalentes a la proteína animal; la calidad de la proteína ya es aproximadamente equivalente. La proteína vegetal texturizada sustituta de la carne a base de soja se utiliza desde hace más de 50 años como una manera de ampliar de forma económica y segura la carne molida hasta un 30% para las hamburguesas , sin reducir su valor nutricional. [49] [50] [51]
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )Cita en la página 391 de Watanabe, et al., 1971 (en japonés)
{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace ){{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )