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.

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.

Avaliação comparativa entre dois métodos para determinação do colesterol em carnes e leite

O presente trabalho teve como objetivo comparar duas metodologias, enzimática e por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), na determinação dos teores de colesterol em amostras de carne bovina e leite. No método por CLAE utilizou-se coluna C18, 100 x 4,6mm x 4µm (Chromolith, Merck), fase móvel acetonitrila:isopropanol (85:15 para as amostras de carne e 95:05 para amostras de leite) e detector UV-Visível fixado a 210nm. No método enzimático, a absorbância das amostras foi lida em espectrofotômetro a 499nm, 90 minutos após a reação. Foram realizadas 10 análises de cada produto para as duas metodologias avaliadas, sendo que os resultados obtidos mostraram-se semelhantes (p>0,01). Obteve-se recuperação de 95% para as amostras de carne e 97% para as amostras de leite em ambos os métodos. Os resultados obtidos com o material de referência certificado de carne (SRM 1546, NIST) apresentaram-se semelhantes ao declarado no certificado. O coeficiente de variação nas amostras de leite foi de 0,81 e 0,82%, e nas amostras de carne 2,3 e 2,9% para as metodologias cromatográfica e enzimática, respectivamente. O método enzimático mostrou-se sensível e preciso, entretanto, ao contrário da metodologia cromatográfica, necessita de controle rigoroso das condições de análise.

Caracterização e hidrólise in vitro da globulina principal de grão-de-bico (Cicer arietinum L.), var. IAC-Marrocos

No presente estudo procedeu-se ao isolamento e caracterização da fração globulina majoritária (11 S) de grão-de-bico, var. IAC-Marrocos. A globulina majoritária extraída foi isolada por cromatografia de filtração em gel e de troca-iônica mostrando apenas uma banda de proteína na eletroforese em gel de poliacrilamida. A globulina majoritária, após passagem em coluna de Sephadex, revelou duas bandas protéicas de 55 e 52,5kDa e três bandas menores em gel de poliacrilamida dodecilsulfato de sódio. Na presença de 2-mercaptoetanol 6 polipeptídios na faixa de 18 a 42kDa foram revelados na eletroforese. A globulina isolada foi submetida à ação da tripsina e quimotripsina onde a forma nativa mostrou-se resistente à ação enzimática enquanto o aquecimento (96 e 121°C/15min) não foi suficiente para aumentar a susceptibilidade à hidrólise, significativamente. Adição de NaCl 0,3M levou a um aumento da estabilidade estrutural com menor susceptibilidade à digestão proteolítica, fato em parte perdido com o aquecimento. As hidrólises foram acompanhadas por eletroforese em gel de poliacrilamida dodecilsulfato de sódio.

Parâmetros cinéticos da Glutationa S-Transferase e sua ativação por extratos de vegetais

Este estudo teve como objetivos avaliar a indução da Glutationa S-Transferase, com extratos de vegetais, e caracterizar os parâmetros cinéticos desta enzima. Foram obtidos os extratos aquoso, etanólico e hexanólico de vegetais, amplamente consumidos no Brasil, como berinjela (Solanum melongena L.), couve-flor (Brassica oleracea L.), couve (Brassica oleracea L.), brócolis (Brassica oleracea L.), couve-de-bruxelas (Brassicaoleraea L.), cebola (Allium cepa L.), alho (Allium sativum L.); vegetais que apresentam gosto amargo, como jiló (Solanum gilo Raddi), guariroba (Syagrus oleracea Becc.), mostarda (Brassica nigra L.), carqueja (Cacalia spp.), e de plantas relacionadas, na cultura popular, como curadoras de determinadas doenças, como a babosa (Aloe vera L.). A atividade da enzima foi determinada usando como substrato o 1 cloro 2, 4 dinitrobenzeno, na presença dos extratos vegetais. A mistura da reação, sem a presença do extrato, foi considerada controle. Das amostras de vegetais avaliadas, a berinjela, a couve e o brócolis apresentaram maior indução na atividade da GST, sendo o extrato etanólico o mais eficaz. A enzima apresentou um Vmax de 0,016 abs. min-1/unidade da enzima e um Km de 0,323mM. O baixo valor de Km encontrado indica uma alta especificidade da enzima pelo substrato 1 cloro 2, 4 dinitrobenzeno e a atividade máxima da enzima foi na faixa de pH entre 6,5 e 7,0.

Estudo das propriedades físicas e de transporte na secagem de cebola (Allium cepa L.) em camada delgada

Neste trabalho estudou-se a cinética de secagem da cebola em camada delgada, comparando os valores da difusividade efetiva média baseados nas espessuras inicial e média das amostras. Estes resultados foram utilizados para a estimativa da temperatura das amostras através de um modelo térmico simplificado. Foram analisadas também as propriedades físicas e de transporte das amostras em função da umidade ao longo da operação. Os ensaios de secagem foram realizados em um secador com escoamento de ar perpendicular à área de seção transversal do leito de amostras de cebola, operando com Tar=60ºC e v ar=1,5m/s. A determinação da umidade de equilíbrio foi obtida através das isotermas de dessorção e a temperatura das amostras foi determinada por meio de um termopar inserido no centro da partícula. As massas específicas das amostras aparente e absoluta foram determinadas através dos métodos indireto e destrutivo, respectivamente. Os valores da difusividade efetiva variável de umidade foram obtidos através do método das tangentes. O modelo térmico simplificado apresentou melhor ajuste com os valores da difusividade efetiva média de secagem, baseados na espessura média. Os valores das massas específicas das amostras de cebola aparente e absoluta foram ajustados em função da umidade através da equação de LOZANO, ROTSTEIN & URBICAIN [10], apresentando coeficientes de correlação maiores que 96%. A redução de espessura do material foi de 80% em relação a da amostra inicial. Os resultados da difusividade efetiva média de umidade, baseados na espessura média das amostras, foram semelhantes aos valores médios da difusividade efetiva variável de umidade para a primeira etapa de secagem.

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.

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.

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.

Salga de queijo tipo Minas por impregnação a vácuo

Estudou-se o uso da impregnação a vácuo (IV) para a salga de queijo tipo Minas, utilizando-se uma câmara hermética, na qual amostras de queijos (cilíndricos, com massa de 500g e dimensões de 120mm de raio por 60mm de altura) foram imersas em solução de salmoura com 22% em massa de NaCl. Os ensaios foram realizados após a etapa de enformagem e prensagem, para facilitar a reprodutibilidade estrutural dos queijos. Utilizou-se vácuo de 85,3kPa (Pabsoluta =16kPa), aplicado intermitentemente, intercalado com a recuperação da pressão atmosférica na câmara. Após períodos pré-estabelecidos, a câmara foi aberta e os queijos foram pesados e secionados, de modo a permitir a determinação da distribuição de sal no interior dos mesmos pelo método de Mohr. A salga por IV permitiu a obtenção de queijos com 1,6% em massa de sal em 15 minutos, contra 2,5 horas da salga convencional. Além disso, a distribuição de sal nos queijos salgados por IV foi mais homogênea do que nos queijos salgados por imersão em salmoura a pressão atmosférica. Esses resultados indicaram que a salga de queijos tipo Minas por IV pode ser uma boa alternativa de processamento, tanto do ponto de vista econômico como tecnológico.

Estabilidade da polpa de pitanga sob congelamento

Dentre as frutas tropicais, a pitanga, ainda pouco estudada, apresenta um grande apelo sensorial e uma excelente qualidade vitamínica devido ao seu elevado teor de carotenóides. Este trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade da polpa de pitanga preservada por congelamento (-18°C) através das análises de pH, acidez total titulável, sólidos solúveis, sólidos totais, açúcares redutores e totais e aceitação sensorial nos tempos 0, 30, 60, 90 dias, carotenóides totais e cor instrumental, nos tempos 0, 15, 30, 45, 60 e 90 dias. A reação cinética da degradação do parâmetro de cor a* se ajustou melhor ao modelo cinético de 1ª ordem (R² =91,69%). No entanto, para a diferença total de cor (deltaE*) apresentou melhor adequação ao modelo de ordem zero (R² =91,91%). Na análise sensorial, a aparência variou significativamente (p<0,05) aos 90 dias de estocagem. Houve uma forte queda na aceitabilidade sensorial e na atitude positiva de compra do néctar formulado com a polpa de pitanga armazenada por 90 dias a -18°C.

Influência da pressão, temperatura e pré-tratamentos na secagem a vácuo de cenoura e abóbora

O presente trabalho visou estudar experimentalmente a cinética de secagem a vácuo de cenoura e abóbora "in natura" e pré-tratadas por branqueamento e congelamento. Os ensaios experimentais foram conduzidos em um secador a vácuo, nas pressões de 5, 15 e 25 kPa e temperaturas de 50, 60 e 70°C. Estudou-se a influência da pressão e temperatura assim como os pré-tratamentos adotados sobre a cinética de secagem. A análise do efeito dos pré-tratamentos e dos parâmetros pressão e temperatura sobre a velocidade de secagem revelou que os melhores valores foram obtidos com a temperatura de 70°C e pressão de 5 kPa para as amostras prétratadas por congelamento. Quanto ao tipo de matéria-prima utilizado, a abóbora apresentou maiores velocidades de secagem que a cenoura, independentemente do tratamento recebido e da condição de secagem utilizada. As curvas experimentais de secagem foram ajustadas ao modelo difusional de Fick para uma placa plana infinita.

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.

Efeito do tratamento térmico e enzimático nas propriedades de filmes de gelatina

Dentre os fatores que afetam a atividade da enzima transglutaminase, a temperatura de reação ou incubação é um fator determinante no grau de reticulação. Por outro lado, para a gelatina, tipicamente a rede estrutural polimérica é estabilizada por forças secundárias, sendo que a formação da matriz polimérica envolve um delicado balanço entre interações polímero-polímero e polímero-solvente, e este balanço é fortemente dependente do histórico térmico da solução. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da temperatura na reação de modificação enzimática em relação às propriedades funcionais dos filmes modificados à base de gelatina (propriedades mecânicas, de barreira ao vapor de água, solubilidade em água e parâmetros de cor dos filmes). Viscosidade aparente das soluções filmogênicas foram também avaliadas. Foram produzidos filmes denominados nativo (FN), modificado enzimaticamente (FME) e termicamente tratado (FC). De acordo com os resultados obtidos, observou-se que a temperatura de reação não afetou as propriedades mecânicas e a solubilidade dos diferentes filmes estudados. Por outro lado, filmes modificados enzimaticamente (FME) na temperatura de 50 °C apresentaram permeabilidade ao vapor de água significantemente inferior aos produzidos nas demais temperaturas e tratamentos (FN e FC). O tratamento térmico também provocou redução da permeabilidade ao vapor de água.

Produção de proteases por Bacillus sp SMIA-2 crescido em soro de leite e água de maceração de milho e compatibilidade das enzimas com detergentes comerciais

A produção de proteases por Bacillus sp. SMIA-2 cultivado em um meio de cultura contendo soro de leite e água de maceração de milho foi estudada. Além disso, a compatibilidade da enzima com detergentes comerciais foi também avaliada. A atividade máxima da enzima (70 U/mg proteína) foi observada na fase estacionária de crescimento, com 32 h de incubação. Estudos sobre a caracterização da protease revelaram que a temperatura ótima para atividade desta enzima foi 70 °C e que a mesma manteve 91% de sua atividade quando incubada a 70 °C na presença do cálcio. O valor ótimo de pH encontrado para a protease foi 8,0, sendo que a enzima manteve 85% e 46% de sua atividade quando incubada por 1 h em pH 9 e pH 10 respectivamente. A protease manteve 64% e 50% de sua atividade quando incubada a 70 °C por 30 min com os detergentes Cheer® e Tide® respectivamente. A utilização da glicina juntamente com íons cálcio resultou em um aumento da estabilidade enzimática em todos os detergentes testados. Em presença dos detergentes Ultra bizz®, Cheer® e Tide®, a enzima manteve aproximadamente 100% de atividade, após 30 min de incubação a 70 °C.