ANÁLISIS DE COMPONENTES PRINCIPALES APLICADO A ESPECTROS FTIR-ATR DE SISTEMAS CON PROTEÍNAS DE SUERO LÁCTEO

Resumen

Una dificultad habitual en la interpretación de espectros FTIR-ATR de sistemas complejos es que mediante inspección directa no siempre se distinguen sus diferencias o similitudes. Un método quimiométrico multivariado como el análisis de componentes principales (PCA) facilita la discriminación de las características más importantes de los espectros. El objetivo de este trabajo fue utilizar PCA para analizar y diferenciar espectros FTIR-ATR de muestras de polvos de aislado de proteína de suero lácteo (WPI) en presencia o no de extractos de pulpa de café (PC) y en función del tiempo de tratamiento térmico (TT; 55ºC; 0-72 h). Además, como los extractos de PC fueron obtenidos por extracción asistida por ultrasonido en presencia o ausencia de β-ciclodextrina (BCD), y luego secados por aspersión agregando WPI (20% m/m), se evaluó el impacto de la BCD. Se obtuvieron los espectros FTIR-ATR y se realizaron estudios térmicos por calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se llevó a cabo un PCA usando Python de los espectros en la zona de 1100-1850 cm^-1, que incluye las bandas amida I (1600-1800 cm^-1), amida II (1470-1570 cm^-1) y amida III (1250-1350 cm^-1), para evaluar los cambios en las proteínas debidos al TT o a interacciones con los bioactivos de la PC en presencia o ausencia de BCD. Las muestras se agruparon en tres clases de acuerdo al tiempo transcurrido de TT: 0 h, 24 h o 48/72 h, posiblemente debido a que el TT afectó la estructura secundaria de las proteínas. Este resultado coincidió con el corrimiento en las temperaturas de desnaturalización de proteínas (DSC), y los gráficos de score y loadings de los componentes principales que explican la mayor varianza. Por otro lado, al analizar las muestras sin TT se obtuvieron tres clases: WPI, WPI+PC+BCD, WPI+PC. Este resultado se debió probablemente a que los compuestos de la PC interactuaron con las proteínas, observándose corrimientos en las bandas amida II y amida III, cuya magnitud dependió de la presencia de BCD. El enfoque multivariado proporciona un método eficiente para el análisis de cambios en los espectros IR-MIR, reforzando la capacidad de esta espectroscopía para determinar características estructurales e interacciones en sistemas complejos, lo que permite definir formulaciones. Además, es de aplicación en el análisis de la historia térmica de un sistema y su impacto en la calidad de ingredientes alimentarios y sistemas relacionados.