Estudio de las propiedades tecno-funcionales de hidrolizados proteicos obtenidos a partir de cabezas de tilapia azul (Oreochromis aureus)

Autores
Pastor, Marcos; Villegas, Gabriel; Martinez, Fernanda Gabriela; Szerman, Natalia; Ambrosi, Vanina
Año de publicación
2026
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Póster
El aprovechamiento integral de los subproductos de la industria pesquera constituye una alternativa sostenible para la generación de ingredientes de alto valor agregado. Una estrategia es la obtención de hidrolizados proteicos mediante el uso de proteasas, ya que debido a sus propiedades tecno-funcionales (emulsificantes, espumantes, etc.) podrían utilizarse en una amplia gama de alimentos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el impacto de diferentes condiciones de hidrólisis enzimática de cabezas de tilapia azul (Oreochromis aureus) sobre las propiedades tecno-funcionales de los hidrolizados obtenidos. Las cabezas de tilapia fueron procesadas, desgrasadas y conservadas a –40 °C hasta su uso. La hidrólisis se realizó considerando tres variables independientes: temperatura (35, 50 y 65 °C), pH (6,5; 8,0 y 9,5) y relación enzima/sustrato (1; 2,5 y 4 %), para ajustarse a un modelo de segundo orden. Las enzimas utilizadas fueron Alcalasa/Flavourzyme en relación 1:1. La reacción se detuvo a los 120 min mediante inactivación térmica (100 °C, 15 min). Los hidrolizados se centrifugaron, almacenaron a –40 °C y, posteriormente, se liofilizaron. Las propiedades tecno-funcionales se evaluaron en suspensiones de hidrolizados al 1% (p/v). Las propiedades evaluadas fueron: capacidad emulsificante, mediante el Índice de Actividad Emulsionante (IAE) y el Índice de Estabilidad Emulsionante (IEE) a los 0 y 10 min, respectivamente; capacidad de absorción de aceite (CAA), propiedades espumantes, expresadas como expansión y estabilidad de espuma, y solubilidad. Los hidrolizados obtenidos fueron dependientes de las condiciones de hidrólisis y, por lo tanto, sus propiedades tecno-funcionales. En relación con la capacidad emulsificante, el IAE aumentó con el incremento del pH. Por lo tanto, los hidrolizados producidos a pH más elevado presentaron mayor IAE. Sin embargo, el IEE no presentó diferencias entre los distintos hidrolizados obtenidos. Esto puede asociarse a un aumento en la carga neta, lo cual incrementa la repulsión electrostática y facilita su rápida adsorción y reorientación en la interfaz aceite/agua. Por otra parte, la CAA y la capacidad de formación de espuma aumentaron en los hidrolizados obtenidos a menor temperatura de hidrólisis, mientras que la estabilidad a los 30 min fue similar en todos los casos. Una menor temperatura generalmente disminuye la actividad enzimática, lo que genera péptidos de mayor peso molecular. Estos péptidos más grandes son más eficaces, por un lado, para la CAA, ya que poseen regiones hidrofóbicas más grandes que pueden interactuar y retener mejor la fase oleosa. Por otro lado, son mejores para la formación de espuma, ya que se adsorben de manera más eficiente en la interfaz aire-agua y forman una película viscoelástica inicial más estable. Los hidrolizados no presentaron diferencias en relación con su solubilidad proteica, por lo tanto, las condiciones de hidrólisis no modificaron esta propiedad. Estos resultados preliminares demuestran que los hidrolizados proteicos obtenidos a partir de cabezas de tilapia azul presentan propiedades tecno-funcionales promisorias, lo que respalda su potencial aplicación como ingredientes funcionales en alimentos con propiedades mejoradas de textura y estabilidad. En futuros estudios se optimizarán las condiciones de hidrolisis y estudiarán las características estructurales de los péptidos generados.
The comprehensive utilization of seafood industry by-products constitutes a sustainable alternative for the generation of high value-added ingredients. One strategy is the production of protein hydrolysates using proteases, as their techno-functional properties (emulsifying, foaming, etc.) allow their use in a wide range of foods. The objective of this study was to evaluate the impact of different enzymatic hydrolysis conditions of blue tilapia (Oreochromis aureus) heads on the techno-functional properties of the resulting hydrolysates. Tilapia heads were processed, defatted, and stored at –40 °C until use. Hydrolysis was carried out considering three independent variables: temperature (35, 50, and 65 °C), pH (6.5, 8.0, and 9.5), and enzyme/substrate ratio (1, 2.5, and 4%), to fit a second-order model. The enzymes used were Alcalase/Flavourzyme in a 1:1 ratio. The reaction was stopped at 120 min by thermal inactivation (100 °C, 15 min). The hydrolysates were centrifuged, stored at –40 °C, and subsequently lyophilized. Techno-functional properties were evaluated in 1% (w/v) hydrolysate suspensions. The evaluated properties included: emulsifying capacity, through the Emulsifying Activity Index (EAI) and the Emulsifying Stability Index (ESI) at 0 and 10 min, respectively; oil absorption capacity (OAC); foaming properties, expressed as foam expansion and stability; and solubility. The resulting hydrolysates, and consequently their techno-functional properties, were dependent on the hydrolysis conditions. Regarding emulsifying capacity, EAI increased with rising pH; therefore, hydrolysates produced at higher pH exhibited higher EAI. However, ESI showed no significant differences among the various hydrolysates obtained. This behavior can be associated with an increase in net charge, which enhances electrostatic repulsion and facilitates rapid adsorption and reorientation at the oil/water interface. On the other hand, OAC and foaming capacity increased in hydrolysates obtained at lower hydrolysis temperatures, while foam stability at 30 min was similar across all cases. A lower temperature generally reduces enzymatic activity, yielding higher molecular weight peptides. These larger peptides are more effective for OAC because they contain larger hydrophobic regions that interact with and retain the oil phase more efficiently. Additionally, they enhance foam formation by adsorbing more effectively at the air-water interface to form a more stable initial viscoelastic film. Protein solubility showed no significant differences among hydrolysates, indicating that hydrolysis conditions did not modify this property. These preliminary results demonstrate that protein hydrolysates obtained from blue tilapia heads possess promising techno-functional properties, supporting their potential application as functional ingredients in foods with enhanced texture and stability properties. Future studies will optimize hydrolysis conditions and investigate the structural characteristics of the generated peptides.
Instituto Tecnología de Alimentos (ITA)
Fil: Pastor, Marcos. Universidad Nacional de Hurlingham; Argentina.
Fil: Villegas, Gabriel. Universidad Nacional de Hurlingham; Argentina.
Fil: Martinez, Fernanda Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos (ITA); Argentina.
Fil: Martinez, Fernanda Gabriela. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (ICyTeSAS) UEDD INTA CONICET; Argentina.
Fil: Szerman, Natalia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos (ITA); Argentina.
Fil: Szerman, Natalia. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (ICyTeSAS) UEDD INTA CONICET; Argentina.
Fil: Szerman, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Ambrosi, Vanina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos (ITA); Argentina.
Fil: Ambrosi, Vanina. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (ICyTeSAS) UEDD INTA CONICET; Argentina.
Fuente
VII Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CLICAP 26). San Rafael, Mendoza, 18 al 20 de marzo de 2026
Materia
Fish
Enzymatic Hydrolysis
Functional Properties
Chemicophysical Properties
By-products
Pescado
Oreochromis aureus
Hidrólisis Enzimática
Propiedades Funcionales
Propiedades Fisicoquímicas
Subproductos
Blue Tilapia
Tilapia Azul
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
OAI Identificador
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El objetivo del presente trabajo fue evaluar el impacto de diferentes condiciones de hidrólisis enzimática de cabezas de tilapia azul (Oreochromis aureus) sobre las propiedades tecno-funcionales de los hidrolizados obtenidos. Las cabezas de tilapia fueron procesadas, desgrasadas y conservadas a –40 °C hasta su uso. La hidrólisis se realizó considerando tres variables independientes: temperatura (35, 50 y 65 °C), pH (6,5; 8,0 y 9,5) y relación enzima/sustrato (1; 2,5 y 4 %), para ajustarse a un modelo de segundo orden. Las enzimas utilizadas fueron Alcalasa/Flavourzyme en relación 1:1. La reacción se detuvo a los 120 min mediante inactivación térmica (100 °C, 15 min). Los hidrolizados se centrifugaron, almacenaron a –40 °C y, posteriormente, se liofilizaron. Las propiedades tecno-funcionales se evaluaron en suspensiones de hidrolizados al 1% (p/v). Las propiedades evaluadas fueron: capacidad emulsificante, mediante el Índice de Actividad Emulsionante (IAE) y el Índice de Estabilidad Emulsionante (IEE) a los 0 y 10 min, respectivamente; capacidad de absorción de aceite (CAA), propiedades espumantes, expresadas como expansión y estabilidad de espuma, y solubilidad. Los hidrolizados obtenidos fueron dependientes de las condiciones de hidrólisis y, por lo tanto, sus propiedades tecno-funcionales. En relación con la capacidad emulsificante, el IAE aumentó con el incremento del pH. Por lo tanto, los hidrolizados producidos a pH más elevado presentaron mayor IAE. Sin embargo, el IEE no presentó diferencias entre los distintos hidrolizados obtenidos. Esto puede asociarse a un aumento en la carga neta, lo cual incrementa la repulsión electrostática y facilita su rápida adsorción y reorientación en la interfaz aceite/agua. Por otra parte, la CAA y la capacidad de formación de espuma aumentaron en los hidrolizados obtenidos a menor temperatura de hidrólisis, mientras que la estabilidad a los 30 min fue similar en todos los casos. Una menor temperatura generalmente disminuye la actividad enzimática, lo que genera péptidos de mayor peso molecular. Estos péptidos más grandes son más eficaces, por un lado, para la CAA, ya que poseen regiones hidrofóbicas más grandes que pueden interactuar y retener mejor la fase oleosa. Por otro lado, son mejores para la formación de espuma, ya que se adsorben de manera más eficiente en la interfaz aire-agua y forman una película viscoelástica inicial más estable. Los hidrolizados no presentaron diferencias en relación con su solubilidad proteica, por lo tanto, las condiciones de hidrólisis no modificaron esta propiedad. Estos resultados preliminares demuestran que los hidrolizados proteicos obtenidos a partir de cabezas de tilapia azul presentan propiedades tecno-funcionales promisorias, lo que respalda su potencial aplicación como ingredientes funcionales en alimentos con propiedades mejoradas de textura y estabilidad. En futuros estudios se optimizarán las condiciones de hidrolisis y estudiarán las características estructurales de los péptidos generados.The comprehensive utilization of seafood industry by-products constitutes a sustainable alternative for the generation of high value-added ingredients. One strategy is the production of protein hydrolysates using proteases, as their techno-functional properties (emulsifying, foaming, etc.) allow their use in a wide range of foods. The objective of this study was to evaluate the impact of different enzymatic hydrolysis conditions of blue tilapia (Oreochromis aureus) heads on the techno-functional properties of the resulting hydrolysates. Tilapia heads were processed, defatted, and stored at –40 °C until use. Hydrolysis was carried out considering three independent variables: temperature (35, 50, and 65 °C), pH (6.5, 8.0, and 9.5), and enzyme/substrate ratio (1, 2.5, and 4%), to fit a second-order model. The enzymes used were Alcalase/Flavourzyme in a 1:1 ratio. The reaction was stopped at 120 min by thermal inactivation (100 °C, 15 min). The hydrolysates were centrifuged, stored at –40 °C, and subsequently lyophilized. Techno-functional properties were evaluated in 1% (w/v) hydrolysate suspensions. The evaluated properties included: emulsifying capacity, through the Emulsifying Activity Index (EAI) and the Emulsifying Stability Index (ESI) at 0 and 10 min, respectively; oil absorption capacity (OAC); foaming properties, expressed as foam expansion and stability; and solubility. The resulting hydrolysates, and consequently their techno-functional properties, were dependent on the hydrolysis conditions. Regarding emulsifying capacity, EAI increased with rising pH; therefore, hydrolysates produced at higher pH exhibited higher EAI. However, ESI showed no significant differences among the various hydrolysates obtained. This behavior can be associated with an increase in net charge, which enhances electrostatic repulsion and facilitates rapid adsorption and reorientation at the oil/water interface. On the other hand, OAC and foaming capacity increased in hydrolysates obtained at lower hydrolysis temperatures, while foam stability at 30 min was similar across all cases. A lower temperature generally reduces enzymatic activity, yielding higher molecular weight peptides. These larger peptides are more effective for OAC because they contain larger hydrophobic regions that interact with and retain the oil phase more efficiently. Additionally, they enhance foam formation by adsorbing more effectively at the air-water interface to form a more stable initial viscoelastic film. Protein solubility showed no significant differences among hydrolysates, indicating that hydrolysis conditions did not modify this property. These preliminary results demonstrate that protein hydrolysates obtained from blue tilapia heads possess promising techno-functional properties, supporting their potential application as functional ingredients in foods with enhanced texture and stability properties. Future studies will optimize hydrolysis conditions and investigate the structural characteristics of the generated peptides.Instituto Tecnología de Alimentos (ITA)Fil: Pastor, Marcos. Universidad Nacional de Hurlingham; Argentina.Fil: Villegas, Gabriel. Universidad Nacional de Hurlingham; Argentina.Fil: Martinez, Fernanda Gabriela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos (ITA); Argentina.Fil: Martinez, Fernanda Gabriela. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (ICyTeSAS) UEDD INTA CONICET; Argentina.Fil: Szerman, Natalia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos (ITA); Argentina.Fil: Szerman, Natalia. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (ICyTeSAS) UEDD INTA CONICET; Argentina.Fil: Szerman, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Ambrosi, Vanina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos (ITA); Argentina.Fil: Ambrosi, Vanina. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (ICyTeSAS) UEDD INTA CONICET; Argentina.Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, Universidad Nacional de Cuyo2026-09-02T13:26:56Z2026-09-02T13:26:56Z2026-03info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/20.500.12123/27618VII Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CLICAP 26). 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El aprovechamiento integral de los subproductos de la industria pesquera constituye una alternativa sostenible para la generación de ingredientes de alto valor agregado. Una estrategia es la obtención de hidrolizados proteicos mediante el uso de proteasas, ya que debido a sus propiedades tecno-funcionales (emulsificantes, espumantes, etc.) podrían utilizarse en una amplia gama de alimentos. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el impacto de diferentes condiciones de hidrólisis enzimática de cabezas de tilapia azul (Oreochromis aureus) sobre las propiedades tecno-funcionales de los hidrolizados obtenidos. Las cabezas de tilapia fueron procesadas, desgrasadas y conservadas a –40 °C hasta su uso. La hidrólisis se realizó considerando tres variables independientes: temperatura (35, 50 y 65 °C), pH (6,5; 8,0 y 9,5) y relación enzima/sustrato (1; 2,5 y 4 %), para ajustarse a un modelo de segundo orden. Las enzimas utilizadas fueron Alcalasa/Flavourzyme en relación 1:1. La reacción se detuvo a los 120 min mediante inactivación térmica (100 °C, 15 min). Los hidrolizados se centrifugaron, almacenaron a –40 °C y, posteriormente, se liofilizaron. Las propiedades tecno-funcionales se evaluaron en suspensiones de hidrolizados al 1% (p/v). Las propiedades evaluadas fueron: capacidad emulsificante, mediante el Índice de Actividad Emulsionante (IAE) y el Índice de Estabilidad Emulsionante (IEE) a los 0 y 10 min, respectivamente; capacidad de absorción de aceite (CAA), propiedades espumantes, expresadas como expansión y estabilidad de espuma, y solubilidad. Los hidrolizados obtenidos fueron dependientes de las condiciones de hidrólisis y, por lo tanto, sus propiedades tecno-funcionales. En relación con la capacidad emulsificante, el IAE aumentó con el incremento del pH. Por lo tanto, los hidrolizados producidos a pH más elevado presentaron mayor IAE. Sin embargo, el IEE no presentó diferencias entre los distintos hidrolizados obtenidos. Esto puede asociarse a un aumento en la carga neta, lo cual incrementa la repulsión electrostática y facilita su rápida adsorción y reorientación en la interfaz aceite/agua. Por otra parte, la CAA y la capacidad de formación de espuma aumentaron en los hidrolizados obtenidos a menor temperatura de hidrólisis, mientras que la estabilidad a los 30 min fue similar en todos los casos. Una menor temperatura generalmente disminuye la actividad enzimática, lo que genera péptidos de mayor peso molecular. Estos péptidos más grandes son más eficaces, por un lado, para la CAA, ya que poseen regiones hidrofóbicas más grandes que pueden interactuar y retener mejor la fase oleosa. Por otro lado, son mejores para la formación de espuma, ya que se adsorben de manera más eficiente en la interfaz aire-agua y forman una película viscoelástica inicial más estable. Los hidrolizados no presentaron diferencias en relación con su solubilidad proteica, por lo tanto, las condiciones de hidrólisis no modificaron esta propiedad. Estos resultados preliminares demuestran que los hidrolizados proteicos obtenidos a partir de cabezas de tilapia azul presentan propiedades tecno-funcionales promisorias, lo que respalda su potencial aplicación como ingredientes funcionales en alimentos con propiedades mejoradas de textura y estabilidad. En futuros estudios se optimizarán las condiciones de hidrolisis y estudiarán las características estructurales de los péptidos generados.
The comprehensive utilization of seafood industry by-products constitutes a sustainable alternative for the generation of high value-added ingredients. One strategy is the production of protein hydrolysates using proteases, as their techno-functional properties (emulsifying, foaming, etc.) allow their use in a wide range of foods. The objective of this study was to evaluate the impact of different enzymatic hydrolysis conditions of blue tilapia (Oreochromis aureus) heads on the techno-functional properties of the resulting hydrolysates. Tilapia heads were processed, defatted, and stored at –40 °C until use. Hydrolysis was carried out considering three independent variables: temperature (35, 50, and 65 °C), pH (6.5, 8.0, and 9.5), and enzyme/substrate ratio (1, 2.5, and 4%), to fit a second-order model. The enzymes used were Alcalase/Flavourzyme in a 1:1 ratio. The reaction was stopped at 120 min by thermal inactivation (100 °C, 15 min). The hydrolysates were centrifuged, stored at –40 °C, and subsequently lyophilized. Techno-functional properties were evaluated in 1% (w/v) hydrolysate suspensions. The evaluated properties included: emulsifying capacity, through the Emulsifying Activity Index (EAI) and the Emulsifying Stability Index (ESI) at 0 and 10 min, respectively; oil absorption capacity (OAC); foaming properties, expressed as foam expansion and stability; and solubility. The resulting hydrolysates, and consequently their techno-functional properties, were dependent on the hydrolysis conditions. Regarding emulsifying capacity, EAI increased with rising pH; therefore, hydrolysates produced at higher pH exhibited higher EAI. However, ESI showed no significant differences among the various hydrolysates obtained. This behavior can be associated with an increase in net charge, which enhances electrostatic repulsion and facilitates rapid adsorption and reorientation at the oil/water interface. On the other hand, OAC and foaming capacity increased in hydrolysates obtained at lower hydrolysis temperatures, while foam stability at 30 min was similar across all cases. A lower temperature generally reduces enzymatic activity, yielding higher molecular weight peptides. These larger peptides are more effective for OAC because they contain larger hydrophobic regions that interact with and retain the oil phase more efficiently. Additionally, they enhance foam formation by adsorbing more effectively at the air-water interface to form a more stable initial viscoelastic film. Protein solubility showed no significant differences among hydrolysates, indicating that hydrolysis conditions did not modify this property. These preliminary results demonstrate that protein hydrolysates obtained from blue tilapia heads possess promising techno-functional properties, supporting their potential application as functional ingredients in foods with enhanced texture and stability properties. Future studies will optimize hydrolysis conditions and investigate the structural characteristics of the generated peptides.
Instituto Tecnología de Alimentos (ITA)
Fil: Pastor, Marcos. Universidad Nacional de Hurlingham; Argentina.
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Fil: Martinez, Fernanda Gabriela. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (ICyTeSAS) UEDD INTA CONICET; Argentina.
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Fil: Szerman, Natalia. Instituto de Ciencia y Tecnología de Sistemas Alimentarios Sustentables (ICyTeSAS) UEDD INTA CONICET; Argentina.
Fil: Szerman, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Ambrosi, Vanina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto Tecnología de Alimentos (ITA); Argentina.
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