Avaliação de parâmetros de ultrafiltração de suco de banana

A técnica de ultrafiltração foi empregada no processamento de suco de banana (Musa sapientum, shum.) visando sua clarificação e remoção da polifenoloxidase. O módulo consistiu de uma célula plana, com escoamento transversal e 14,6cm² de área de membrana. Em função do peso molecular da enzima foram utilizadas duas membranas poliméricas de poli(éter-sulfona) com pesos moleculares de corte de 10 e 30kDa. O suco clarificado apresentou coloração amarela, elevada translucidez e aspecto atrativo. A membrana com peso molecular de corte de 30kDa apresentou um fluxo permeado superior ao da membrana de 10kDa. A atividade da enzima polifenoloxidase foi reduzida em 97,5 e 96,2% para as membranas de peso molecular de corte de 10 e 30kDa, respectivamente. O emprego de uma etapa de limpeza com solução cloro-alcalina permitiu a recuperação do fluxo permeado inicial, sendo um indicativo da possibilidade de reutilização da membrana.

Isolamento, fracionamento e caracterização de paredes celulares de raízes de mandioca (Manihot esculenta, Crantz)

Durante a cocção de mandiocas o amido é gelatinizado e as paredes celulares sofrem alterações físicas e químicas que modificam a coesão das células e causam o amaciamento dos tecidos. Isolar, fracionar e caracterizar paredes celulares durante o envelhecimento de raízes, de duas cultivares, foram os objetivos deste trabalho. O amido foi eliminado por tamização e hidrólise enzimática e o material de paredes celulares foi fracionado em celulose, hemicelulose e pectina. Quantitativamente celulose foi a maior fração constituindo entre 57,2 e 70% do material inicial de paredes celulares isoladas, seguido por pectina e hemicelulose. O material isolado como paredes celulares diminuiu com o tempo de plantio das raízes e a concentração de celulose foi menor no material isolado de raízes mais velhas. A fração pectina diferiu em concentração de açúcares entre raízes de idades diferentes, sendo mais alta em raízes mais velhas enquanto a concentração de ácidos urônicos diferiu entre idades e cultivares.

Influência do ácido giberélico na degradação do amido durante o amadurecimento da banana

O ácido giberélico (GA3) tem sido estudado com particular interesse na pós-colheita, pois melhora a qualidade e retarda a senescência dos frutos através de um complexo mecanismo de sinalização, interligado à atividade de enzimas responsáveis pelo processo do amadurecimento. Este hormônio vegetal, quando aplicado exogenamente, desempenha um papel importante no atraso da atividade de enzimas de parede celular, na síntese de carotenóides, degradação da clorofila e, em mangas, o GA3 diminuiu a atividade de amilases e peroxidases. A banana, fruto climatérico, tem como principal fonte de energia o amido. Este polissacarídeo é reduzido durante o climatério de teores que variam de 12 a 20%, dependendo da cultivar de banana, a menos de 1%, e o teor de sacarose pode aumentar até 12 vezes quando a fruta está amadurecida. No metabolismo de hidrólise do amido, as amilases parecem desempenhar um papel fundamental no início desta degradação, pois acredita-se que só endoamilases são capazes de atacar grânulos inteiros, fornecendo substrato para atuação de outras enzimas até a formação de açúcares. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da infiltração de giberelina A3 em fatias de banana no amadurecimento e degradação do amido. Observou-se que o fitohormônio não interferiu no climatério respiratório, porém atrasou a degradação do amido e o acúmulo de açúcares solúveis em pelo menos dois dias e o pico de atividade amilásica também foi atrasado.

Caracterização de hidrolisados enzimáticos de pescado

Hidrolisados enzimáticos são utilizados no tratamento clínico de pacientes com dificuldade em digerir e absorver proteínas, sendo preferidos em relação às misturas de aminoácidos livres. Neste trabalho foram caracterizados quimicamente seis hidrolisados de minced de pescado, obtidos pelo emprego de diferentes sistemas enzimáticos, quanto à extensão da hidrólise, distribuição de peso molecular dos peptídios, composição química e perfil de aminoácidos. A hidrólise resultou na solubilização de 63,4 a 94,2% das proteínas, sendo esta diretamente proporcional ao grau de hidrólise e dependente do sistema enzimático e das variáveis do processo (relação enzima/substrato e atividade enzimática). A composição dos hidrolisados atendeu à recomendação de ingestão dietética para aminoácidos essenciais, tanto para crianças como para adultos. A relação entre a concentração de aminoácidos ramificados e aromáticos (Relação de Fischer) resultou em valores superiores a 3,5 indicando que os hidrolisados obtidos podem ser úteis para a manutenção dietética de pacientes com doenças hepáticas crônicas. Os hidrolisados forneceram peptídios com pesos moleculares bem definidos, destacando-se o obtido com pepsina e protease de Streptomyces griseus, que apresentou 57% de peptídios menores do que 3 kDa, adequado para o uso em formulações hipoalergênicas.

Influência das variáveis de processo na alcoólise enzimática de óleo de mamona

O potencial de aplicação de lipases em processos biotecnológicos para a modificação de óleos e gorduras tem sido objeto de grande interesse nos meios científico, econômico e industrial nos últimos anos. Além da atividade de hidrólise de ésteres, as lipases podem catalisar uma grande variedade de reações de esterificação, transesterificação e poliesterificação. A transesterificação inclui acidólise, interesterificação e alcoólise. Neste trabalho reações de alcoólise de óleo de mamona para produção de ésteres de ácidos graxos foram estudadas devido a sua importância na obtenção de, por exemplo, agentes de antifricção, emulsificantes, intermediários para produzir uma numerosa quantidade de oleoquímicos e combustível alternativo ao diesel e/ou aditivo ao diesel de petróleo (biodiesel). Neste contexto, foi estudada a etanólise enzimática de óleo de mamona com lipase comercial (Lipozyme IM) usando n-hexano como solvente. Os experimentos foram realizados variando a temperatura, as concentrações de água e enzima no meio reacional e a razão molar óleo-etanol, de acordo com um planejamento de experimentos pré-estabelecidos. Um modelo empírico foi utilizado para avaliar a influência das variáveis de processo no rendimento e, desta forma, as condições de operação que maximizam a produção de ésteres foram estabelecidas para a enzima utilizada.

Produção de concentrados de frutose por inulinases de Penicillium janczewskii e atividade sobre o nível de glicose plasmática em ratos diabéticos

A frutose é utilizada atualmente como adoçante para diabéticos, sendo produzida comercialmente por hidrólise do amido, sob um processo de alto custo que envolve três etapas enzimáticas usando alfa-amilase, amiloglicosidase e glicose isomerase. Uma alternativa para a produção de concentrados de frutose é a hidrólise enzimática da inulina, polímero de frutose encontrado em Asteráceas, incluindo espécies nativas do cerrado. Nesse caso, através de uma única etapa enzimática obtêm-se concentrados com até 95% de frutose. Embora baixos níveis desse açúcar possam ser metabolizados na ausência de insulina, seu efeito sobre a redução do nível de glicose plasmática ainda não está completamente esclarecido. No presente trabalho foi avaliada a ação da frutose produzida por hidrólise da inulina de Vernonia herbacea (Asteraceae) por inulinases de Penicillium janczewskii no nível de glicose plasmática de ratos diabéticos. Dentre os animais diabéticos tratados não foi verificada mortalidade, havendo redução de 46% em média (p<1% no teste de Tukey) dos níveis de glicose plasmática quando comparados aos controles. A considerável produção de inulina em V. herbacea, a alta atividade inulinásica de P. janczewskii e a ausência de mortalidade dos animais tratados demonstram que a frutose obtida por essa via pode ser uma alternativa viável para a produção comercial desse açúcar.

Aeromonas spp. e Plesiomonas shigelloides isoladas a partir de mexilhões (Perna perna) in natura e pré-cozidos no Rio de Janeiro, RJ

O ecossistema aquático é o habitat de mexilhões (Perna perna), animais filtradores que refletem a qualidade ambiental através de análise microbiológica de sua carne. No presente trabalho avaliou-se a presença de patógenos emergentes (Aeromonas hydrophila e Plesiomonas shigelloides), em mexilhões in natura e pré-cozidos coletados por pescadores da Estação Experimental de Cultivo de Mexilhões situada em Jurujuba, Niterói, Rio de Janeiro. Foram analisadas 86 amostras de mexilhões (43 in natura e 43 pré-cozidos) as quais foram submetidas a enriquecimento em Água Peptonada Alcalina (APA) acrescida de 1 e 3% de Cloreto de Sódio (NaCl) e em solução Salina de Butterfield, incubadas a 37ºC por 24 horas. Em seguida, foram semeadas em Ágar Seletivo para Pseudomonas-Aeromonas (GSP), Ágar Tiossulfato Citrato Bile Sacarose (TCBS) e Ágar Inositol Bile Verde Brilhante (IBB). A análise geral dos resultados permitiu a identificação de Areomonas spp e Plesiomonas shigelloides em 86% das amostras de mexilhões in natura e pré-cozidas avaliadas. A posterior caracterização bioquímica permitiu a identificação das espécies Aeromonas media (37,10%), A. hydrophila (15,50%), A. caviae (14,80%), A. veronii biogrupo veronii (11,60%), Aeromonas sp. (7,36%), A. sobria (4,20%), A. trota (4,20%), A. schubertii (1,31%), A. jandaei (1,31%), A. veronii biogrupo sobria (0,52%) e Plesiomonas shigelloides (2,10%). A relevância epidemiológica desses microrganismos em casos de gastrenterite humana, após consumo de mexilhões crus ou parcialmente cozidos, revela a importância de alertar as autoridades de Saúde Pública no Brasil, sobre a presença desses patógenos na cadeia alimentar e seus riscos para a saúde humana.

Estudo da produção de beta-galactosidase por fermentação de soro de queijo com Kluyveromyces marxianus

A hidrólise enzimática da lactose por beta-galactosidase desempenha importante papel no processamento de produtos lácteos, como na obtenção de leite com baixo teor de lactose para consumo por indivíduos intolerantes à mesma e na prevenção da cristalização em produtos de laticínio. Neste trabalho, a enzima beta-galactosidase foi produzida pelo cultivo do microrganismo Kluyveromyces marxianus, em meio de cultura à base de soro de queijo em diferentes concentrações iniciais de lactose e extrato de levedura, de acordo com um planejamento fatorial. As fermentações foram conduzidas em incubador rotativo a 150rpm, a 30°C e pH inicial 5,5. A concentração celular inicial foi de 10(7) células/mL. Para a extração da enzima beta-galactosidase, foi realizada autólise das células utilizando como solvente o clorofórmio em tampão fosfato. No meio de cultura enriquecido com (NH4)2SO4, KH2PO4 e MgSO4, nas concentrações iniciais de lactose e de extrato de levedura iguais a 50g/L e 12g/L, respectivamente, obteve-se uma atividade de 28,0UGl/mL e uma concentração celular máxima de 5,3g/L.

Vibrio parahaemolyticus produtores de urease isolados a partir de ostras (Crassostrea rizophorae) coletadas in natura em restaurantes e mexilhões (Perna perna) de banco natural

A presença de Vibrio parahaemolyticus foi avaliada em 50 amostras de moluscos bivalves marinhos compostas por 40 amostras de ostras coletadas em 15 restaurantes do Rio de Janeiro e 10 amostras de mexilhões capturados de banco natural em Ponta de Itaipú - Niterói. Foram empregadas a técnica do Número Mais Provável (NMP) para a enumeração de V. parahaemolyticus utilizando Caldo Glicosado Salgado com Teepol (GSTB) e Água Peptonada Alcalina (APA) com 3% de cloreto de sódio (NaCl). Paralelamente foi realizada técnica de enriquecimento em APA com 1 e 3% de NaCl. Decorrido o período de incubação de ambas as técnicas, foi realizado plaqueamento em ágar TCBS (Tiossulfato Citrato Bile Sacarose). Todas as cepas de V. parahaemolyticus isoladas através das duas técnicas foram testadas para o fenômeno de Kanagawa e, quanto à produção de urease. Do total de 141 cepas de V. parahaemolyticus isoladas, 62% revelaram-se urease positivas e, dentre estas, os sorotipos predominantes foram O10:K?, O11:K? e O3:K57 dentre o total de 24 sorotipos urease positivos identificados. Embora todas as cepas de V. parahaemolyticus tenham sido Kanagawa negativas, os resultados apontam elevada incidência desta espécie em ostras comercializadas em restaurantes.

Extração e pré-tratamento químico de frutanos de Yacon, Polymnia sonchifolia

O processo de desintegração de tubérculos de yacon promove a incorporação de oxigênio que favorece a oxidação de compostos fenólicos e decorrente contaminação do extrato aquoso com cores e odores objetáveis que prejudicam a sua utilização. Este estudo buscou verificar uma metodologia simplificada de extração dos carboidratos presentes nos tubérculos de yacon e efetuar uma primeira remoção de resíduos e compostos originários das cores e odores indesejáveis, utilizando processos de coagulação e precipitação, aplicando tecnologias de baixo custo. Após a etapa de trituração e remoção dos restos celulares, o extrato teve seu pH aumentado para 9,5 e a temperatura para 90ºC, seguido de sedimentação. A remoção deste precipitado foi realizada por filtração em papel após a coagulação com diferentes concentrações de sulfato de alumínio comercial. Verificou-se que a melhor concentração de coagulante no extrato foi de 100ppm, removendo 90,6% dos compostos coloridos. O balanço de massa mostrou uma recuperação de 47,5% dos sólidos totais sendo que 35,6% estão na forma de carboidratos, verificado através da concentrção de carbono orgânico. O processo de pré-tratamento químico causou hidrólise nos oligofrutanos, detectado por um aumento na concentração de açúcares redutores totais, diretamente proporcional à concentração de sulfato de alumínio utilizado no tratamento de coagulação. Análises cromatográficas indicaram o perfil dos açúcares no hidrolisado e a extensão desta hidrólise que foi considerada pequena. A metodologia aplicada mostrou-se fácil, de baixo custo, eficiente e aplicável em agroindústrias nas zonas produtoras desta espécie de raiz tropical.

Caracterização do grânulo de amido de bananas (Musa AAA-Nanicão e Musa AAB-Terra)

O amido de bananas tem sido pesquisado na área de nutrição a partir da introdução do conceito de Amido Resistente. O amido de Musa AAA-Nanicão e Musa AAB-Terra foram caracterizados quanto as suas respostas fisiológicas [12]. Em continuidade, o presente trabalho estudou características físicas e morfológicas dos grânulos de amido de ambas as espécies de banana comparando-as com amido nativo de milho comercial. O amido de bananas foi extraído segundo CHIANG, CHU & CHU [3]. A morfologia dos grânulos foi realizada após tratamento enzimático in vitro a 37°C/24h com alfa-amilase pancreática. Foram efetuados os respectivos amilogramas e difractogramas de raios-X. Os grânulos de amido da Musa Tipo AAA-Nanicão apresentaram comprimento entre 30-40µm. Em Musa AAB-Terra, os grânulos, também ovais e alongados, eram um pouco menores, 20-30µm. A corrosão enzimática in vitro iniciava-se sobre a superfície anteriormente lisa e formavam estrias superficiais e apicais. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostrou que a hidrólise in vitro por 24 horas foi pequena e ocorria sobretudo nas camadas amorfas dos grânulos de ambas as espécies. O padrão de corrosão demonstrou-se distinto daquele ocorrido no amido de milho. As suspensões de amido de bananas ao viscosímetro demonstraram forte capacidade de hidratação e menor capacidade de retrogradação em relação ao milho, sobretudo do amido de Musa Tipo AAA-Nanicão; o amido de Musa Tipo AAB-Terra apresentou maior estabilidade de pasta. Na análise de difração de raios-X, os grânulos de bananas apresentaram padrão tipo B e C para Musa Tipo AAA-Nanicão e Musa Tipo AAB-Terra, respectivamente. Conclui-se que os amidos de Musa AAA-Nanicão e Musa AAB-Terra são estruturalmente distintos, justificando as respostas fisiológicas distintas encontradas posteriormente pelos mesmos autores. As distinções das propriedades físicas e bioquímicas obtidas para os grânulos, embora moderadas entre si e bastante distintas em relação ao amido de milho, não explicaram a alta resistência dos amidos das bananas à digestão enzimática. Os parâmetros obtidos nas análises permitiram, pela primeira vez avaliar as características e diferenças entre grânulos de amido de espécies distintas de banana e suas relações ao amido de milho.

Caracterização química e nutricional de plasteína produzida a partir de hidrolisado pancreático de isolado protéico de soja

O presente trabalho teve como objetivo realizar a caracterização química e nutricional da plasteína produzida a partir de isolado protéico de soja (IPS). O hidrolisado de IPS foi produzido em sistema descontínuo, 5% de substrato, relação enzima/substrato 1/20, 6 h, 37°C, sob agitação. A plasteína foi produzida com 40% de substrato em solução aquosa, pH 7, 24 h a 37°C, sob repouso. Na caracterização química, foi verificada a distribuição dos pesos moleculares por meio de eletroforese (SDS-PAGE) e cromatografia de exclusão molecular (CEM). A SDS-PAGE não permitiu a visualização das bandas tanto no hidrolisado quanto na plasteína. Na CEM o hidrolisado apresentou 5 frações de PM na faixa de 5,4 a 66,2 kDa e a plasteína com 2 frações de PM na faixa de 9,6 e 58,7 kDa. O escore químico de aminoácidos essenciais confirmou a presença dos aminoácidos sulfurados como limitantes, sendo obtidos os valores de 93,2 e 96,4% para o hidrolisado e plasteína, respectivamente. A modificação enzimática através da reação de síntese de plasteína mostrou ser um processo viável na produção de matéria-prima para formulações alimentares de uso em nutrição clínica e em outros sistemas, sendo necessária a suplementação de metionina quando utilizada como fonte exclusiva de proteína.

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%.

Identificação de antocianidinas em acerolas do Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Federal Rural de Pernambuco

As antocianinas, pigmentos responsáveis pela cor vermelha da acerola madura, foram extraídas e purificadas de 12 genótipos cultivados no Banco Ativo de Germoplasma da Universidade Federal Rural de Pernambuco, com o objetivo de determinar a sua composição. As antocianinas e suas respectivas agliconas, obtidas pela hidrólise ácida, foram separadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) usando uma coluna de fase reversa (C18). A identificação foi realizada pela ordem de eluição e pelos tempos de retenção dos padrões de referência e das antocianidinas obtidas por hidrólise ácida de uvas Isabel, Patrícia e Red Globe, ameixa, cebola roxa, morango e da casca de manga Tommy Atkins. Os cromatogramas obtidos demonstraram que o perfil antociânico dos genótipos de acerola é relativamente simples, apresentando de três a cinco picos comuns entre eles. Após hidrólise ácida foram obtidas somente duas agliconas identificadas como cianidina e pelargonidina. Comparando os cromatogramas das antocianinas e das antocianidinas e, avaliando os tempos de retenção, foi constatada a presença de antocianinas com diferentes graus de glicosilação e ausência de ácidos acilados em suas moléculas e que as agliconas identificadas, cianidina e pelargonidina, encontravam-se em diferentes proporções nos genótipos estudados.

Vibrio spp. isolados a partir de mexilhões (Perna perna) in natura e pré-cozidos de Estação Experimental de Cultivo, Rio de Janeiro, RJ, Brasil

A análise microbiológica dos mexilhões reflete a qualidade do habitat aquático, pois estes animais podem reter em seus organismos diversos patógenos, dentre os quais aqueles pertencentes à família Vibrionaceae. No presente estudo foi avaliada a presença de Vibrio spp. em mexilhões (in natura e pré-cozidos), comercializados na Estação Experimental de Cultivo de Mexilhões, situada em Jurujuba, Niterói, Rio de Janeiro. Foram avaliadas 86 amostras, tomando como procedimento, o enriquecimento em Água Peptonada Alcalina (APA) adicionada de 1 e 3% de NaCl, isolamento em Agar Tiossulfato Citrato Bile Sacarose (TCBS) e confirmação das colônias típicas por análise bioquímica. Dentre as 12 espécies de Vibrio identificadas destacaram-se como de maior prevalência as espécies Vibrio alginolyticus, V. cholerae não-O1, V. parahaemolyticus, V. carchariae e Vibrio vulnificus. A relevância epidemiológica destes patógenos associada a casos de gastrenterite humana após consumo de mexilhões crus ou parcialmente cozidos, reforça a importância de alertar as autoridades de Vigilância Sanitária sobre sua presença na cadeia alimentar e seus riscos para a Saúde Pública.