¿Qué es el grado de hidrólisis (DH) y por qué es importante?

Más allá de la biofarmacia | Preguntas frecuentes sobre péptidos de proteínas vegetales

Respuesta corta:El grado de hidrólisis (GH) es el porcentaje de enlaces peptídicos de una proteína que se han roto durante la hidrólisis. Es el parámetro más útil en la especificación de un péptido, ya que registra el grado de avance de la reacción y varía con la solubilidad, la distribución del peso molecular, la osmolalidad y, mediante una conocida relación en forma de campana, con el amargor. Por sí solo, no indica qué enlaces se rompieron, por lo que es necesario especificar el método utilizado para medirlo.

Cómo se calcula y se mide el DH

El DH es el número de enlaces peptídicos hidrolizados dividido por el número total de enlaces peptídicos en la proteína inicial, expresado como porcentaje. El total se estima a partir de la composición de aminoácidos y el contenido proteico de la materia prima, lo que significa que el DH es un valor calculado en lugar de uno medido directamente. En la práctica, se obtiene midiendo los nuevos grupos terminales o los protones liberados al romperse los enlaces: métodos colorimétricos con reactivos como OPA o TNBS en una muestra extraída, titulación con pH-stat durante la reacción o métodos de titulación posteriores. Dado que cada método cuantifica parámetros ligeramente diferentes, los valores de DH solo son comparables cuando provienen del mismo método y se basan en el mismo cálculo.

¿Qué cambios implica un DH más elevado en la práctica?

• Solubilidad- Cuantos más enlaces se rompan, más pequeños serán los fragmentos, más polares y mejor será su solubilidad en agua fría en un rango de pH más amplio.
• Claridad- Una menor cantidad de fragmentos grandes reduce la tendencia a la turbidez o sedimentación en bebidas claras.
• Osmolalidad- Los fragmentos más pequeños y los aminoácidos libres aumentan la carga osmótica, lo cual es importante en las bebidas clínicas y deportivas.
• Gusto- En general, los matices amargos y salados se vuelven más difíciles de controlar a medida que avanza la hidrólisis, a menos que el sistema enzimático y una etapa de eliminación del amargor estén diseñados para ello.
• Proteína intacta residual- La proporción de material proteico de mayor tamaño disminuye, lo cual es relevante cuando un producto se diseña en torno a una menor cantidad de proteína residual; el grado debe verificarse mediante análisis para el grado específico.

La curva de campana de la amargura

El amargor en los hidrolizados se describe clásicamente como una función en forma de campana del grado de hidrólisis (DH). A un DH bajo, se rompen pocos enlaces, por lo que quedan expuestas relativamente pocas regiones hidrofóbicas y el producto tiene un sabor suave. El amargor aumenta hasta alcanzar un máximo en la parte media del rango, donde abundan los péptidos hidrofóbicos cortos. A un DH alto, el material está dominado por péptidos muy pequeños y aminoácidos libres, y el amargor suele disminuir de nuevo, aunque el sabor se caracteriza entonces por notas sabrosas y a caldo, en lugar de un amargor propiamente dicho. La posición del máximo depende de la proteína y la enzima, por lo que la curva sirve de guía para comprender el comportamiento, más que como una regla fija.

DH no es lo mismo que la distribución del peso molecular.

El DH cuantifica los enlaces rotos; la distribución del peso molecular mide el tamaño de las cadenas resultantes. La especificidad enzimática y cualquier paso de fraccionamiento implican que dos péptidos vegetales pueden alcanzar el mismo DH con distribuciones diferentes, por lo que un producto con el mismo DH aún puede diferir en la proporción de material superior a 3000 Da, que es precisamente la fracción que causa turbidez en una bebida transparente. Especifique ambos parámetros y pregunte por el método empleado en cada uno.

Bandas DH indicativas en uso comercial

En la práctica, estas bandas se superponen y son meramente indicativas. El objetivo adecuado depende de la fuente, el sistema enzimático, el formato y el presupuesto de sabor, por lo que debe definirse con el proveedor tras realizar sus propias pruebas de aplicación y confirmarse en las especificaciones.

Cómo escribir DH en una especificación

Indique un rango objetivo en lugar de un valor único, especifique el método analítico y la base de cálculo, e incluya la distribución del peso molecular y el requisito de sabor correspondientes para que se interpreten conjuntamente. Nunca compare un DH de un proveedor con uno de otro sin verificar que ambos hayan utilizado el mismo método. Confirme los límites y métodos con el certificado de análisis del proveedor y la normativa vigente en su mercado.

Lecturas relacionadas

VerRangos de peso molecular para péptidos vegetales,lo que debe mostrar un certificado de análisis (COA) de péptidos vegetalesycómo se controla el proceso de hidrólisis.