Caracterização de propriedades mecânicas e óticas de biofilmes a base de proteínas miofibrilares de tilápia do nilo usando uma metodologia de superfície-resposta

Biopolímeros como polissacarídeos e proteínas, têm despertado interesse recentemente, como matérias primas para embalagens comestíveis e/ou biodegradáveis. Os materiais a serem desenvolvidos devem possuir boas propriedades mecânicas e aparência, para proteger e apresentar o produto embalado. Este trabalho teve como objetivo a caracterização das propriedades mecânicas e óticas de biofilmes à base de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo, em função do pH (2,0-3,0), da concentração de proteína (Cp= 0,5-2,0g/100g solução) e do teor de glicerol (Cg= 30-70g/100g proteína) da solução filmogênica (SF). Foram determinadas a força e a deformação na ruptura por teste de perfuração e a opacidade aparente através de espectrofotometria, à 22ºC e umidade relativa ambiente. Os biofilmes obtidos nessas condições de ensaio apresentaram-se manuseáveis e transparentes. A força e a deformação na ruptura apresentaram comportamentos opostos em função da Cg (pH= 2,5 e Cp= 1,25 g/100g solução): a variação da Cg de 30 a 70% provocou uma variação na força e na deformação na ruptura entre 6,67N e 2,94N e 2,71% e 7,5%, respectivamente. A Cg e o pH exercem influência significativa sobre a força na ruptura (p< 0,05). Porém nenhum dos fatores estudados demonstrou ter influência significativa sobre a deformação na ruptura ou sobre a opacidade aparente dos biofilmes.

Efeito do cloreto de sódio na produção de proteínas (Saccharomyces cerevisiae) em fermentação semi-sólida

Estudou-se o efeito do cloreto de sódio sobre a produção de biomassa e proteínas extracelulares totais, durante o cultivo de Saccharomyces cerevisiae. A levedura foi desenvonvida em fermentador de leito fluidizado, com vazão de ar de 70L/min, temperatura de 33° C, e umidade relativa de 99-100%. Foi utilizado substrato semi-sólido de batatas, previamente hidrolizado, acrescido de cloreto de sódio 0,6M. O crescimento celular foi monitorado por densidade óptica à 595 nm. Observou-se, como resultado, que a adição de cloreto de sódio 0,6M induziu um aumento de 36,86% na produção de proteínas extracelulares totais, mas inibiu o crescimento celular em 27,62% quando os meios com e sem cloreto de sódio foram testados. A produção máxima de biomassa, tanto para os experimentos com adição de cloreto de sódio quanto para o sem adição, ocorreu no período de 7 a 9 horas de fermentacão, enquanto que a produção de proteínas extracelulares totais, independentemente da adição do sal, ocorreu durante o período de 9 a 12 horas de fermentação. As velocidades específicas máximas de crescimento foram de 0,350/h para os experimentos com sal, e de 0,339/h para aqueles sem a adição do sal. A combinação de alta vazão de ar e a presença de cloreto de sódio 0,6M na fermentação parece não ter tido efeito sobre a duração da fase lag na curva de crescimento celular de Saccharomyces cerevisiae.

Purificação da enzima polifenoloxidase (PFO) de polpa de pinha (Annona squamosa L.) madura

A PFO (EC 1.10.3.2) extraída de polpa de pinha madura (Annona squamosa L.), foi parcialmente purificada por fracionamento em sulfato de amônio a 80% e purificada 411 (Fração I) e 118 (Fração II) vezes após cromatografia em coluna de troca iônica em DEAE-Toyopearl 650M, e 566 vezes em coluna de Toyopearl HW55F. A enzima da fração mais ativa foi caracterizada bioquimicamente. Quanto aos parâmetros cinéticos, a enzima apresentou valores de Km e Vmax de 7,14mM e 302,0 unidades/min/ml para catecol e 25,0mM e 180,2 unidades/min/ml para L-dopa respectivamente, substratos que demonstraram maior especificidade. O peso molecular foi estimado em 90.700 daltons através de filtração em gel Sephadex G-200. O teor de cobre da enzima purificada encontrado foi de 11ppm/peso da amostra liofilizada. Quanto à composição de aminoácidos, a PFO apresentou maiores teores de ácido aspártico, ácido glutâmico e lisina e menores teores de metionina, arginina e tirosina, com ausência de cisteína.

Purificação parcial e caracterização bioquímica de lipase extracelular produzida por nova linhagem de Rhizopus sp.

Lipases são enzimas capazes de catalizar uma grande gama de reações de interesse para as indústrias alimentícia, farmacêutica, química, entre outras. Esta versatilidade se deve também às diversas possibilidades de especificidade quanto ao substrato que lipases de diferentes fontes apresentam. Por este motivo, microrganismos produtores desta enzima vêm sendo procurados por grupos de pesquisa no mundo todo. Este trabalho apresenta as propriedades de uma lipase produzida por nova linhagem fúngica de Rhizopus sp. A enzima bruta apresentou condições ótimas de atividade a 40ºC em valores de pH entre 6,0 e 6,5. e manteve 50% ou mais de sua atividade quando aquecida por 60 minutos à temperaturas entre 40ºC e 55ºC. A atividade hidrolítica da lipase bruta foi maior quando o substrato testado foi a gordura de coco, demonstrando afinidade por ácidos graxos saturados de cadeia média. As frações I e II obtidas após purificação parcial da enzima apresentaram características bioquímicas semelhantes as do extrato bruto.

Purificação do subproduto do processo de extração de esteviosídeo

O caramelo consiste no subproduto do processo de extração dos edulcorantes das folhas de Stevia rebaudiana Bertoni. Esse subproduto apresenta teores significativos dos edulcorantes esteviosídeo e rebaudiosídeo A não extraídos no processo e grande quantidade de compostos das folhas que lhe conferem, respectivamente, sabor doce e coloração escura. Desta forma, a retirada dos compostos das folhas presentes no caramelo torna possível seu reaproveitamento como edulcorante. Portanto, o caramelo foi purificado por meio de adsorção em zeólitas modificadas, CaX e MgX. Foram realizados dois experimentos: um teste de saturação dos adsorventes para avaliar sua capacidade adsortiva e um teste de máxima clarificação para determinar a máxima purificação alcançada por adsorção em zeólitas. Os resultados mostraram que CaX é o adsorvente mais eficaz. As zeólitas podem ser reutilizadas por até duas vezes, necessitando regeneração em seguida. O teste de máxima clarificação apresentou soluções quase límpidas, com altos níveis de clarificação (80-90% dos compostos com maior afinidade), mas elevadas retenções dos edulcorantes (~70%), pois as zeólitas conseguem reter grande parte dos pigmentos da solução de caramelo, arrastando também esteviosídeo e rebaudiosídeo A, com baixo rendimento de recuperação dos edulcorantes, mas considerado satisfatório tendo em vista que o caramelo, apesar de rico em edulcorantes, não tem aplicação atualmente.

Purificação parcial, por dois diferentes métodos cromatográficos, da lipase produzida por Rhizopus sp.

Lipases, especialmente as de origem microbiana, são largamente utilizadas em processos e na obtenção de produtos para as indústrias química, cosmética, farmacêutica e alimentícia. A produção de enzimas de elevada pureza é importante, principalmente, do ponto de vista do controle dos processos (ausência de interferentes), porém as etapas necessárias à purificação, em geral, provocam perdas na atividade das enzimas e aumentam seu custo final. O objetivo deste trabalho foi propor a melhor metodologia de purificação para a lipase de Rhizopus sp. através do teste de dois diferentes métodos cromatográficos (troca iônica e interação hidrofóbica) e, ainda verificar o melhor planejamento estatístico para caracterização bioquímica da mesma. Foi possível purificar parcialmente a lipase de Rhizopus sp. com o uso de coluna de DEAE Sepharose (troca aniônica) e de FENIL Sepharose (interação hidrofóbica). A primeira, embora mais seletiva para a enzima em questão, parece provocar redução de sua atividade. A presença de maiores concentrações de íons Na+1 na fração purificada por FENIL Sepharose parece contribuir para o aumento de atividade da lipase. Embora os resultados obtidos por análise multivariável para determinação das características bioquímicas da lipase sejam compatíveis com a análise univariável, aquele planejamento não foi considerado indicado no presente caso.

Extração de proteínas miofibrilares de carne bovina para elaboração de filmes comestíveis

A utilização de proteínas miofibrilares de carne na elaboração de filmes comestíveis implica, inicialmente, na obtenção desta macromolécula, uma vez que ela é indisponível comercialmente. Assim, os objetivos deste trabalho foram a obtenção e caracterização de proteínas miofibrilares de carne bovina, em escala de laboratório, e a elaboração e caracterização da microestrutura de filmes à base dessas proteínas. As proteínas miofibrilares foram extraídas do músculo Semitendinosus bovino, pós rigor mortis, empregando-se uma técnica de extração por centrifugação diferencial em solução tampão, com diferentes concentrações salinas, segundo metodologia de EISELE & BREKKE [13] modificada neste trabalho. As proteínas, assim obtidas, foram liofilizadas (PML) e analisadas para determinação do teor de proteínas, de lipídios, de sais minerais, de cinzas e da umidade. A composição de aminoácidos foi determinada por cromatografia de troca iônica e o perfil eletroforético foi determinado em gel de poliacrilamida. Alguns filmes foram elaborados com 1g de PML/100g de solução, 60g de glicerol/100g de proteínas e ácido acético glacial para ajuste do pH=2,8. A microestrutura desses filmes foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura. A PML, que apresentou teor de proteínas de 84,3%, foi composta de diversas frações de proteínas miofibrilares, com destaque para frações da miosina e da actina, segundo os resultados da eletroforese. Trabalhando-se a composição de aminoácidos, verificou-se que a maior contribuição energética das interações potenciais dos aminoácidos, foram as provenientes de ligações covalentes (58,3%), seguidas das interações iônicas (35,72%). A microestrutura do filme revelou uma estrutura pouco homogênea, porém coesa e densa e uma matriz protéica compacta e fina.

Estudo reológico da gelificação induzida pelo calor de proteínas do soro do leite e dos géis resultantes sob condições variadas de pH

Medidas reólogicas sob cisalhamento oscilatório foram realizadas em reômetro de tensão e deformação controladas com suspensões de concentrado de proteínas do soro do leite (WPC) a 10% (m/m) em água e a diferentes condições de pH (pH 4,0, 4,6 e 7,0). O processo de gelificação induzida pelo calor foi investigado, assim como as propriedades viscoelásticas dos géis formados a 80°C e daqueles formados após o decréscimo da temperatura a 20°C. Foi verificado que, em presença de teores significativos de sais, procedentes do próprio soro, a concentração usada nos experimentos foi suficiente para a formação de géis macroscópicos, e que o pH exerce papel importante na formação e na natureza estrutural dos géis.

Obtenção e caracterização química e nutricional in vitro das proteínas do soro de sangue bovino

O objetivo principal deste trabalho foi o isolamento e a caracterização química e nutricional (in vitro) das duas principais frações protéicas do soro de sangue bovino. Imediatamente, após coleta higiênica do sangue em matadouro, promoveu-se a coagulação e a remoção da fração celular por centrifugação, em condições apropriadas. A fração globulina (GB) foi precipitada do soro pela saturação a 50% com (NH4)2 SO4 . Após separação da GB por centrifugação a saturação do sobrenadante foi elevada a 80%, para a precipitação da albumina (BSA). A precipitação de proteínas séricas das duas frações somou 98% das proteínas totais do soro. As duas frações protéicas foram caracterizadas quanto à composição centesimal, perfil de aminoácidos, composição mineral, escore de aminoácidos essenciais (EAE), digestibilidade da proteína e PDCAAS ("Protein digestibility corrected amino acid scoring"). O teor de proteína nas duas frações foi de aproximadamente 85% e a BSA se caracterizou pelo elevado teor de lisina, histidina e aminoácidos sulfurados. O EAE para BSA foi 70% sendo triptofano o aminoácido mais limitante e 87,8% para a GB, sendo a isoleucina o aminoácido mais limitante. O uso das técnicas de eletroforese e densitometria permitiu a caracterização das frações quanto ao número de bandas pesos moleculares e proporção relativa entre as várias proteínas.

Composição centesimal, lisina disponível e digestibilidade in vitro de proteínas de fórmulas para nutrição oral ou enteral

Ultimamente tem-se verificado aumento do uso de nutrição enteral (NE) em domicílio, objetivando reduzir custos e melhorar a qualidade de vida. Contudo, é importante monitorar o valor nutricional das dietas. Nesse estudo foram avaliadas as formulações F1 e F2 (ARAÚJO; GALEAZZI, 1999) contendo carne bovina, ovo (F1), chicória, cenoura, fubá de milho, extrato hidrossolúvel de soja, óleo de soja, Nidex® e sal, para uso em NE ou oral domiciliar, objetivando obter dados mais confiáveis e seguros. Foram determinadas: composição centesimal, digestibilidade in vitro e lisina disponível. As composições centesimais (base seca) foram as seguintes: F1: calorias 454,69, umidade 79,29±0,07, proteína 17,04±0,06, lipídios 14,85±0,11, carboidratos 63,22, fibra alimentar solúvel 0,67±0,66 e insolúvel 1,65±0,73, cinzas 2,57±0,01; F2: calorias 463,92, umidade 78,96±0,09, proteína 16,56±0,09, lipídios 15,12±0,20, fibra alimentar solúvel 1,09±0,11 e insolúvel 1,84±0,09, carboidratos 65,40 e cinzas 2,63±0,08. A distribuição calórica mostrou-se adequada. Os teores de lisina eram 80 mg/g de proteína para F1 e 139 para F2. A digestibilidade (%) das proteínas foi 95 para F1 e 93 para F2. As formulações são factíveis de preparo em domicílio, possuem fontes de proteína de boa qualidade, baixo custo, podendo atender às necessidades nutricionais de indivíduos em terapia nutricional domiciliar e promover a recuperação nutricional.

Avaliação nutricional de dietas de trabalhadores em relação a proteínas, lipídeos, carboidratos, fibras alimentares e vitaminas

Estudos sobre composição de alimentos largamente consumidos pela população são fundamentais para estabelecer se uma determinada dieta é adequada em relação aos nutrientes essenciais. No presente trabalho, são apresentados resultados de análises de nutrientes realizadas em dietas representativas do consumo alimentar de trabalhadores de indústria de autopeças da cidade de São Paulo (homens de 19 a 56 anos), coletadas a partir da porção em duplicata de todos os alimentos e bebidas consumidos durante 3 dias consecutivos. Foram determinados os teores de proteínas, lipídeos, carboidratos, cinza, umidade, fibras alimentares e vitaminas B1, B2 e piridoxina em 24 dietas. Comparando-se os resultados obtidos com as novas recomendações (DRIs), verificou-se que as dietas dos trabalhadores atingiram adequação de 100% em carboidratos e 96% em proteínas e lipídeos. Em relação às fibras dietéticas, as dietas foram inadequadas, com apenas 4,2% de adequação. Todas as dietas foram adequadas em vitaminas B1 e B2, enquanto que 58% das dietas foram inadequadas em relação à piridoxina.

Isolamento da globulina majoritária, digestibilidade in vivo e in vitro das proteínas do tremoço-doce (Lupinus albus L.), var. Multolupa

Os objetivos do trabalho foram isolar, purificar e estudar algumas propriedades da fração globulina majoritária de tremoço-doce, var. Multolupa; assim como avaliar as características de digestibilidade da farinha e frações isoladas. As frações protéicas foram separadas por fracionamento diferencial com uso de diferentes solventes. A globulina majoritária de tremoço-doce foi isolada, purificada por cromatografia em Q-Sepharose, revelando um único pico de proteína. Apresentou um peso molecular de 162,5 ± 10,0 kDa, determinado por cromatografia em Sephacryl S-300, e subunidades entre 20-70 kDa em PAGE-SDS. A solubilidade em função do pH e concentrações de NaCl revelaram curva típica dessa fração. A digestibilidade da proteína da farinha e das frações albumina, globulina e glutelina foi avaliada por experimentos in vitro e in vivo e se revelou alta para a fração globulina, seguida pela glutelina, albumina e farinha. A digestibilidade in vivo da fração globulina, tanto aparente quanto verdadeira, não diferiu significativamente daquela determinada para a caseína. Apesar da alta digestibilidade da fração majoritária e frações protéicas, a utilização como única fonte de proteína nas dietas revelou valores baixos de RPLR (razão protéica líquida relativa), indicando ser insuficiente para sustentar o crescimento dos animais, comparativamente à caseína.

Extração química e enzimática das proteínas do fubá de milho

Diferentes métodos químicos e um enzimático foram testados para extração das proteínas do fubá de milho. A avaliação do rendimento da extração protéica foi feita pela determinação do teor de proteína e de sólidos totais dos resíduos obtidos. Para a extração química das proteínas, uma solução alcalina, isoladamente ou em associação com etanol, foi empregada como solvente. O método alcalino-alcoólico seqüencial foi o mais eficiente, dentre os métodos químicos testados, tendo alcançado 88,2% de rendimento. Por outro lado, o método alcalino (75,5% de rendimento) apresenta a vantagem de não empregar etanol, reduzindo os custos do processo, pois se evita a etapa de remoção desse solvente. Para a extração enzimática, foi utilizada uma protease de Bacillus liccheniformis. As variáveis, tempo e temperatura, empregadas no método enzimático influenciaram no rendimento da extração protéica do fubá de milho. Os melhores resultados foram obtidos em 5, 15 e 24 h a 55 °C, que não apresentaram diferença significativa, sendo que a condição mais vantajosa do ponto de vista econômico foi a de 5 h a 55 °C com um rendimento de 83,8%.

Enriquecimento de pão com proteínas de pescado

Este trabalho teve como objetivos elaborar pães enriquecidos com proteína de pescado para aumentar o conteúdo deste nutriente no produto e avaliar estes pães sensorial, tecnológica e físico-quimicamente. A proteína de pescado foi obtida a partir de cabrinha (Prionotus punctatus), espécie de baixo valor comercial. Para obtenção da polpa de cabrinha, a matéria-prima foi submetida a um processo de lavagem, seguido de secagem. Foram desenvolvidas cinco formulações de pão: 30, 40 e 50% de polpa lavada úmida (PU) e 3 e 5% de polpa lavada seca (PS) em base à farinha. Os pães foram avaliados sensorial (teste de ordenação, escala hedônica e perfil de atributos), tecnológica (notas das características internas, externas e volume específico) e físico-quimicamente (composição centesimal). O teste de perfil de atributos mostrou que o pão com 5% PS não diferiu significativamente (alfa = 0,05) do padrão para nenhum atributo avaliado. Todos pães apresentaram aceitação superior a 74%, no entanto ocorreu diminuição das notas das características internas e externas e do volume específico dos pães com o aumento da adição de polpa em todas as formulações, caracterizando queda da qualidade tecnológica. Os pães com 3 e 5% de PS e 50% de PU apresentaram um aumento no conteúdo protéico de 31, 45 e 48% respectivamente, em relação ao conteúdo protéico do pão padrão.

Recuperação da solução de soda cáustica usada no tratamento do couro bovino na produção de gelatina

No tratamento de couro bovino para a produção de gelatina utiliza-se uma solução de soda cáustica com função de dissolver substâncias orgânicas indesejáveis, como proteínas e gorduras. Para evitar seu descarte como efluente, procurou-se viabilizar um processo de purificação da soda cáustica, evitando seu desperdício e ainda tornando-o adequado para reutilização no processo. A microfiltração, a ultrafiltração e a nanofiltração são técnicas potenciais para esta separação, dependendo do tipo e tamanho dos sólidos existentes. Experimentos de ultrafiltração foram realizados na unidade de micro/ultrafiltração Koch Membrane System Model Protosep modified IV, nas pressões transmembrana de 2,5; 3,5 e 4,5 kgf/cm² e temperaturas de 25 e 50 °C. Utilizaram-se membranas cerâmicas (material TiO2/alfa-Al2O3) tubulares com diâmetro médio de corte de 0,01, 0,05 e 0,10 µm. O trabalho foi dividido em duas etapas: na primeira selecionou-se a melhor pressão para cada membrana, e na segunda adotou-se a pressão de 3,5 kgf/cm², usou-se uma alimentação centrifugada e outra peneirada para então definir a membrana. As melhores condições operacionais foram determinadas em termos de fluxo de permeado e qualidade de produto. Com os resultados obtidos, observaram-se as melhores condições operacionais: pressão de 3,5 kgf/cm², temperatura de 25 °C e membrana com diâmetro médio de poros de 0,01 µm.