Aplicação de enzimas em alimentos - Tecnologia de alimentos

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Aplicação de Enzimas em Alimentos: 
Aspectos Tecnológicos e Nutricionais. 
Ruann Janser Soares de Castro 
Engenheiro de Alimentos – UFC 
Mestrando em Ciência de Alimentos - UNICAMP 
Ruann Janser Soares de Castro - FEA - UNICAMP 
Aspectos gerais sobre enzimas 
Ruann Janser Soares de Castro - FEA - UNICAMP 
O que são enzimas? 
 São proteínas que funcionam como catalisadores biológicos; 
 Aceleram reações diversas; 
 São compostas por polímeros de aminoácidos; 
 Função: mecanismo geral - quebra de moléculas complexas 
(substratos) em moléculas mais simples (produtos) ou síntese 
de novas moléculas; 
 Importante: toda enzima é uma proteína mas nem toda 
proteína é uma enzima! 
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Como ocorrem as reações catalisadas por enzimas? 
 Teoria 1-Emil Fischer (1894): chave-fechadura! 
 
 
 
 
 
 
 Obs.: Teoria não mais aceita atualmente. 
4 Ruann Janser Soares de Castro - FEA - UNICAMP 
Como ocorrem as reações catalisadas por enzimas? 
 Teoria 2-Koshland (1958): encaixe induzido; a enzima e o 
substrato sofrem modificações conformacionais para que a 
reação ocorra. 
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Fatores que influenciam a atividade enzimática 
 Temperatura; 
 pH; 
 Concentração de substrato; 
 Concentração da enzima; 
 Presença de inibidores. 
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Por que estudar enzimas em alimentos? 
 Melhoramento das condições de processo; 
 Obtenção de atributos sensoriais e estruturais mais 
atrativos ao consumidor; 
 Aumento da biodisponibilidade de nutrientes; 
 Controle de processos de degradação em alimentos; 
 Eliminação de fatores alergênicos; 
 Obtenção de produtos diferenciados. 
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Os processos enzimáticos são favorecidos quando... 
 Permite-se a utilização de condições amenas do processo: 
manutenção de atributos positivos no alimento; 
 Processos químicos geram produtos inaceitáveis; 
 Processo químico é difícil de ser controlado; 
 A designação “natural” quer ser mantida; 
 O alimento ou ingrediente é de valor nobre; 
 Processo químico necessita ser substituído ou expandido; 
 A especificidade da reação é requerida. 
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Todo processo por melhor que seja, 
apresenta suas vantagens e 
desvantagens! 
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Por que utilizar enzimas em processos industriais? 
 São altamente específicas; 
 Consideradas produtos naturais = agregação de valor; 
 São biodegradáveis; 
 Apresentam alta eficiência na aceleração de reações (108 a 
1011 + rápida); 
 Não são tóxicas. 
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Por que não utilizar enzimas em processos industriais? 
 São sensíveis a variações de temperatura e pH; 
 Em alguns casos, o custo de obtenção é elevado; 
 Recuperação dos produtos de interesse: caro e demorado. 
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Tecnologia enzimática nas indústrias 
 Agropecuária, alimentos, detergentes, energia, 
farmacêutica, materiais, química; 
 Principais consumidores de enzimas: indústria de alimentos 
e rações (47%) e detergentes (32%). 
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Principais fontes de obtenção de enzimas 
 Origem animal. Ex.: renina extraída do estômago de 
bezerros; 
 Origem vegetal. Ex.: papaína (mamão) e bromelina 
(abacaxi); 
 Origem microbiana: bactérias, fungos filamentosos e 
leveduras. Ex.: proteases, pectinases, amilases... 
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Mas qual seria a melhor fonte? 
 A escolha de um determinado tipo de enzima vai depender 
do processo tecnológico e do produto de interesse; Ex.: 
protease de origem animal (renina) e protease de origem 
vegetal (bromelina) na produção de queijos. 
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Micro-organismos são uma boa fonte de enzimas? 
 Atualmente os micro-organismos são bastante utilizados na 
produção de enzimas: por que? 
 Produzem uma gama muito grande de enzimas: proteases, 
amilases, pectinases, celulases, lipases... 
 São organismos estáveis geneticamente; 
 As condições de cultivo são bem controladas; 
 São considerados GRAS; 
 Possuem maior produtividade quando comparados a outras 
fontes. 
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O efeito de enzimas sempre serão 
desejáveis em alimentos? 
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Principais grupos de enzimas com 
importância na produção e 
modificação de alimentos 
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Classes 
 As enzimas de importância em alimentos são divididas em 4 
classes principais: 
 Carboidrases; 
 Proteases; 
 Lipases; 
 Oxidorredutases. 
 
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Carboidrases 
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Carboidrases 
 São enzimas que catalisam reações de degradação de 
carboidratos, ou seja, hidrolisam ligações glicosídicas entre 
monossacarídeos formadores de oligossacarídeos e/ou 
polissacarídeos. 
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Carboidrases 
 Enzimas e substratos pertencentes a classe das carboidrases: 
 Amilases: amido; 
 Pectinases: pectina; 
 Celulases: celulose; 
 Lactases: lactose; 
 Invertases: sacarose. 
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Carboidrases: Amilases 
 São enzimas capazes de hidrolisar ligações glicosídicas 
presentes no amido, glicogênio e sacarídeos derivados; 
 Entendendo um pouco o substrato: 
 O amido: composto por centenas ou milhares unidades de 
glicose; 
 Material de reserva de plantas e principal fonte de energia de 
animais; 
 Composto por unidades de amilose e amilopectina; 
 Propriedades tecnológicas muito apreciadas industrialmente: 
gelatinização. 
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Carboidrases: Amilases 
 Os produtos obtidos e os mecanismos de ação das amilases dependem 
da composição do amido. 
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Amilose Amilopectina 
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Aplicações industriais das amilases 
 Fabricação de bebidas alcoólicas: 
 Processo de sacarificação do amido presente no malte: 
hidrólise do amido a açúcares mais simples (glicose e 
maltose) para tornarem-se fermentáveis pelas leveduras. 
Ex.: Produção de cerveja. 
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AMIDO 
(NÃO FERMENTÁVEL) 
APLICAÇÃO DE AMILASES 
(HIDRÓLISE) 
AÇÚCARES FERMENTÁVEIS 
(GLICOSE E MALTOSE) 
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Aplicações industriais das amilases 
 Panificação: 
 Hidrólise do amido para liberação de açúcares 
fermentáveis; 
 Aumento da vida útil de pães: liberação de dextrina (açúcar) 
que retarda o endurecimento dos pães; 
 Melhoramento de características como: volume, textura e 
cor da casca. 
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Aplicações industriais das amilases 
 Produção de amido hidrolisado: 
 Obtenção de açúcares com poder adoçante para substituição 
da sacarose em alimentos; 
 O processo químico era o mais utilizado: amido em pH= 1,5 e 
temperatura de 140°C; inconveniente: geração de compostos 
de sabor amargo; 
 O processo enzimático está sendo muito utilizado: produtos 
finais de melhor qualidade e em condições mais brandas de 
processo. 
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Aplicações industriais das amilases 
 Produção de oligossacarídeos pré-bióticos: 
 Hidrólise controlada do amido para obtenção de xaropes de 
glicose e maltose; 
 Utilizados na síntese de substâncias pré-bióticas: 
maltoligossacarídeos; Estudos indicam atividade contra bactérias patogênicas dos 
maltoligossacarídeos em consumidores de xaropes de maltose: 
benefícios à saúde! 
 Estimulam o desenvolvimento de bifidobactérias: efeitos 
benéficos sobre o funcionamento do intestino. 
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Informação extra: pré-bióticos e pró-bióticos 
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Produtos presentes no mercado 
29 
 PreB-Floranew: produto obtido por meio de fermentação e rico em 
oligossacarídeos com função pré-biótica. 
PreB-Floranew tem funções 
mantenedora, provedora e ativadora de 
enzimas, sem as quais o organismo não 
conseguiria formar os nutrientes 
necessários para o seu funcionamento, 
não teria energia suficiente ou poderia 
utilizá-la e não conseguiria realizar o 
metabolismo, ou seja, seria impossível 
efetuar movimentos, pensar, excretar etc. 
Sem as enzimas não seria possível viver. 
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Produtos presentes no mercado 
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 “Mel” Karo: produto obtido da hidrólise enzimática do amido de 
milho; é um xarope de glicose. 
Karo Natural 
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Produtos presentes no mercado 
31 
 Maltodextrina: 
 Obtida a partir da hidrólise ácida do amido com o auxílio de 
enzimas; 
 É um carboidrato complexo formado por dextrina e maltose; 
 Utilizado como suplemento alimentar; 
 Digestão mais lenta, gradual e constante no organismo humano: 
liberação de glicose de forma controlada; maior eficiência energética 
para esforços musculares. 
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Carboidrases: pectinases 
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 São enzimas capazes de reconhecer ligações glicosídicas do tipo α-
1,4 entre unidades de ácidos galacturônicos e seu derivado 
metoxilado; 
 Fontes: vegetais e micro-organismos; 
 Entendendo um pouco o substrato: 
 As substâncias pécticas são carboidratos presentes na parede celular e na 
lamela média de vegetais; 
 Frutos verdes: responsáveis pela rigidez e proteção do tecido vegetal; 
 Frutos maduros: são degradadas por pectinases endógenas, promovendo 
o amolecimento dos tecidos. 
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Carboidrases: pectinases 
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Estrutura da molécula de pectina 
Albedo de laranjas “parte branca”: rica em pectinas. 
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Aplicações industriais das pectinases 
34 
 Na produção de sucos industrializados: a presença ou adição 
dessas enzimas pode causar efeitos desejáveis ou indesejáveis. Ex.: 
produção de suco de laranja. 
Laranja Pectinaesterases Hidrólise da pectina 
Formação de pectato de cálcio 
(insolúvel) 
Separação de fases e difícil 
reconstituição (indesejável) 
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Aplicações industriais das pectinases 
35 
 Produção de suco de laranja (continuação): será que esse efeito 
pode ser revertido? 
Laranja 
Adição de 
pectinaesterases ou 
poligalacturonases 
Hidrólise da pectina e do 
pectato de cálcio 
Oligômeros não sensíveis ao 
cálcio 
Viscosidade e dos °Brix 
(efeito desejável). 
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Aplicações industriais das pectinases 
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 Clarificação de sucos: aplicação mais antiga das pectinases; 
promove diminuição da viscosidade dos sucos, provoca 
precipitação de partículas que causam turvação, facilitando os 
processos de centrifugação e/ou filtração; melhores características 
sensoriais (visual mais atrativo). Ex.: sucos de uva e maçã. 
Nutricionalmente falando, qual 
o melhor suco? 
Clarificado (sem pectina) ou o 
não-clarificado (com pectina)? 
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Aplicações industriais das pectinases 
37 
 Outras aplicações: 
 Extração de sucos: auxilia no processo de prensagem, facilitando o 
rompimento das paredes e aumentando a extração do suco; 
 Liquefação: hidrólise e solubilização de partes insolúveis da polpa, 
transformando-as em partes integrantes do suco; 
 Descascamento enzimático: consiste na hidrólise do albedo de 
frutas cítricas. Após a hidrólise as cascas são retiradas manualmente 
e os gomos das frutas comercializados como produtos 
minimamente processados. 
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Carboidrases: lactases 
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 São enzimas capazes de reconhecer ligações glicosídicas do tipo β 
que envolvem galactoses e arabinoses; 
 Principal substrato: lactose (açúcar do leite); 
 Entendendo um pouco sobre o substrato: 
 A lactose é o carboidrato predominante no leite (5% no bovino e até 7% 
no humano); 
 Formado por uma unidade de glicose e galactose; 
 Possui baixo poder adoçante; 
 Altamente higroscópico: defeitos em produtos desidratados e 
concentrados à base de leite. 
 
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Carboidrases: lactases 
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Estrutura molecular da lactose 
Mecanismo geral de atuação de 
lactases 
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Aplicações industriais das lactases 
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 Principal aplicação: elaboração de produtos com redução parcial 
ou total da lactose para pessoas com intolerância à esse açúcar; 
 Intolerância à lactose? 
 Baixa ou ausência de produção de enzimas (lactases) que digerem a 
lactose; 
 Provoca dores abdominais e diarréias; 
 Pode ser um problema congênito ou adquirido ao longo da vida; 
 Problema sério: 25% dos brasileiros apresentam ausência ou 
deficiência de lactase. 
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Aplicações industriais das lactases 
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 Síntese de galactoligossacarídeos: 
 Produto obtido pela ação de lactases; 
 São considerados pré-bióticos pois não são digeridos no trato 
digestório; 
 Favorece o crescimento de populações microbianas benéficas; 
 Maiores produtores: Japão e Holanda. 
 Outras aplicações: pré-tratamento de leite para obtenção de 
produtos derivados (iogurte, produtos de panificação, doce de 
leite, leite condensado e sorvete). 
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Produtos presentes no mercado 
42 
 Cápsulas de lactase para ingestão direta por pessoas intolerantes 
à lactose; 
 Leites tratados enzimaticamente para redução do teor de lactose. 
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Proteases 
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Proteases 
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 São enzimas que catalisam reações de hidrólise das ligações 
peptídicas das proteínas; 
 60% do mercado mundial de enzimas pertence às proteases. 
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Proteases 
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 Classificação das proteases (modo de ação e natureza 
química do sítio catalítico): 
 Exopeptidases (extremidades da cadeia protéica): 
aminopeptidases e carboxipeptidases ; 
 Endopeptidases (interior da cadeia protéica): serina-proteases, 
cisteína-proteases, proteases aspárticas e metalo-proteases. 
 Atenção! Todas as proteases promovem hidrólise de 
proteínas, mas será que posso utilizar qualquer uma no 
processamento de um determinado alimento? 
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Proteases 
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 Não! A escolha de um tipo específico de protease depende: 
 Da natureza do substrato: composição química, tipos de 
ligações... 
 Do objetivo do processo de hidrólise: obtenção de peptídeos 
com cadeias protéicas maiores, menores, ou até mesmo, 
aminoácidos livres; 
 Condições do processo: pH e temperatura. 
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Proteases 
47 
 Fontes: são produzidas por todos os seres vivos. 
 Proteases vegetais: papaína (mamão), bromelina (abacaxi) e 
ficina (figo); 
 Proteases animais: renina (estômago de bezerros), pepsina,(estômago, processo de digestão), tripsina, quimiotripsina 
(pâncreas), catepsinas e calpaínas (músculos ); 
 Proteases microbianas: bactérias e fungos. 
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Aplicações industriais das proteases 
48 
 Clarificação de cerveja: 
 Durante a maturação da cerveja: baixa temperatura 
(insolubilização de complexos proteína-fenol, naturalmente 
presentes no malte e nos cereais utilizados para produção de 
cerveja); 
 Resultado indesejável: turvação da cerveja; 
 Aplicação de proteases específicas (papaína): hidrolisam as 
proteínas evitando a insolubilização. 
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Aplicações industriais das proteases 
49 
 Clarificação de cerveja: controle do processo de hidrólise é 
indispensável! 
 Função tecnológica da proteína: formação de espuma; 
 Aplicação de proteases sem o controle do processo: altos 
graus de hidrólise; 
 Cerveja com pouca ou sem espuma? 
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Aplicações industriais das proteases 
50 
 Amaciamento de carnes: 
 Processo convencional: maturação à baixas temperaturas de 10 
dias até 1 mês = altos custos, perda de peso por ressecamento; 
 A aplicação de proteases acelera esse processo hidrolisando as 
proteínas da carne e aumentando o grau de maciez 
(característica altamente desejável); 
 Proteases mais aplicadas: papaína e bromelina. 
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Aplicações industriais das proteases 
51 
 Coagulação do leite: produção de queijos. 
 A aplicação de proteases provoca a hidrólise de proteínas 
presentes no leite (k-caseínas), desestabilizando a emulsão = 
formação de coágulos de proteína; 
 A renina é a protease mais utilizada: alto grau de especificidade 
pela proteína do leite. 
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Aplicações industriais das proteases 
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 Coagulação do leite: produção de queijos. 
 A hidrólise deve ser limitada ; 
 Altos graus de hidrólise: liberação de peptídeos de sabor 
amargo, destruição do coágulo e comprometimento da textura 
= características sensoriais indesejáveis e baixo rendimento; 
 Controle do processo: tempo de hidrólise, concentração da 
enzima, tipo e grau de especificidade da enzima pelo substrato. 
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Aplicações industriais das proteases 
53 
 Panificação: importante saber! 
 O trigo possui duas proteínas importantíssimas: gliadina e 
glutenina; essas proteínas são responsáveis pela formação do 
famoso glúten; 
 Função tecnológica do glúten: formação de uma rede protéica que 
permite a expansão da massa pela retenção de gás produzido por 
micro-organismos durante a fermentação; 
 Confere elasticidade e maciez ao pão! 
 Mas se essa rede protéica for muito forte, o que pode acontecer? 
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Aplicações industriais das proteases 
54 
 Formação de glúten com “força” muito elevada = pães com 
característica emborrachada e sem volume; 
 A força do glúten é determinada em função do seu conteúdo 
protéico; 
 Proteases são utilizadas para regular a força do glúten: 
 Quebram ligações peptídicas, diminuindo a força do glúten; 
 É necessária uma análise prévia da matéria-prima para saber o 
nível de glúten; 
 Reduzem até 30% do trabalho mecânico (também utilizado para 
regular a força do glúten) = redução de tempo de trabalho. 
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Aplicações industriais das proteases 
55 
 Problema: se eu fosse responsável por um processo de produção 
de pães e a protease que estou utilizando passasse mais tempo 
que o indicado ou utilizei uma concentração maior que a 
necessária, o que aconteceria com a minha massa? 
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Aplicações industriais das proteases 
56 
 Mais uma vez: controle dos parâmetros de processo é 
indispensável! 
 Maior concentração da enzima, tempo de reação elevado, enzima 
inespecífica = alto grau de hidrólise do glúten = perda de força, 
elasticidade e maciez. 
 Na produção de biscoitos, é um efeito desejável: diminuição do 
teor de glúten (massa mais compacta e crocante). 
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Aplicações industriais das proteases 
57 
 Aspectos positivos da aplicação de proteases em farinhas com 
alto teor de proteína: 
 Permite a elaboração de produtos diversos com alto valor 
nutricional: farinha com baixo teor de proteína x farinha com alto 
teor de proteína hidrolisada; 
 Evita perdas por deformação em biscoitos e bolos; 
 Minimiza a utilização de substâncias químicas: metabissulfito de 
sódio (também utilizado para regular a força do glúten); 
 Economia de tempo e dinheiro: diminuição do trabalho mecânico. 
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Aplicações industriais das proteases 
58 
 Obtenção de hidrolisados protéicos: podem ser utilizados como 
ingredientes em vários alimentos para conferir: 
 Sabor característico; 
 Alterar textura; 
 Emulsificar; 
 Produzir espuma; 
 Aumentar o valor nutricional. 
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Aplicações industriais das proteases 
59 
 Elaboração de hidrolisados protéicos: 
 Carne bovina e peixe: flavorizantes em temperos, caldos, sopas e 
molhos; 
 Soja: hidrólise aumenta a funcionalidade da proteína; 
 Leite: utilizados na elaboração de produtos para pessoas com 
alergia à proteína do leite; mantem o valor nutricional; 
 Ovo: utilizados como emulsificantes em misturas pré-prontas 
(mistura para bolo, pudim, mingau...); 
 Estudos recentes: atividade antioxidante, antiadipogênica, 
antibacteriana, anti-inflamatória e antihipertensiva. 
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Produtos disponíveis no mercado 
60 
 Fórmulas lácteas especiais: “Para as crianças com intolerâncias e 
alergias alimentares mais importantes ainda dispomos das fórmulas 
hidrolisadas, semielementares e elementares, que são fórmulas à base 
de hidrolisados protéicos ou aminoácidos puros, que raramente são 
intolerados”. (Nestlé) 
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Produtos disponíveis no mercado 
61 
 Suplementos para praticantes de atividade física: “Os hidrolisados 
protéicos têm sido amplamente utilizados devido às suas 
propriedades funcionais e tecnológicas em diversos produtos 
alimentícios para melhorar características físicas, químicas e 
funcionais dos alimentos, sem prejudicar o seu valor nutritivo. Além 
disso, é o suplemento mais bem sucedido atualmente para os 
praticantes de atividade física.” (SNC - Sports Nutrition Center ). 
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Produtos disponíveis no mercado 
62 
 Amaciantes de carne: “Tempera e amacia qualquer tipo de carne. É 
feito com papaína, extrato de mamão e uma combinação de vários 
temperos, sem alterar o sabor das carnes e mantendo suas 
características nutricionais.” (Nestlé). 
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Lipases 
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Lipases 
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 São enzimas que catalisam hidrólise de óleos e gorduras, liberando 
ácidos graxos livres, diacilgliceróis, monoacilgliceróis e glicerol; 
 Funções metabólicas de extrema importância: enzimas digestivas, 
participação em reações de deposição e mobilização do tecido 
adiposo. 
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Lipases 
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 Fontes: 
 Animais: a mais estudada e aplicada industrialmente é a lipase 
pancreática (extraída de suínos); 
 Vegetais: abundantes em sementes oleaginosas (participam de 
processos de germinação); 
 Microbianas: está ganhando grande atenção depesquisadores 
(grande número de micro-organismos, produção em maior 
escala, possibilidade de manipulação genética). 
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Lipases 
66 
 Importância em alimentos: rancidez hidrolítica! 
 Hidrólise de triglicerídeos presentes nos alimentos: liberação de 
ácidos graxos voláteis e de odor desagradável; 
 Rejeição dos produtos pelo consumidor; 
 Alimentos envolvidos: leite, grãos, farinhas, farelos (as lipases 
estão naturalmente presentes); inativação térmica = solução! 
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Aplicações industriais das lipases 
67 
 Maturação acelerada de queijos: 
 São aplicadas enzimas lipolíticas de origem microbiana ou animais; 
 Atuam hidrolisando as moléculas de gordura do leite, liberando 
ácidos graxos: aroma e sabor característicos; 
 Redução do tempo de maturação de meses para algumas semanas = 
diminuição de custos, melhores características sensoriais. 
 Ex.: Queijo roquefort (Micro-organismo: Penicillium roquefortii) 
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Aplicações industriais das lipases 
68 
 Panificação: 
 Hidrólise de triglicerídeos: formação de mono e diglicerídeos com 
propriedades emulsificantes; 
 Maior capacidade de retenção de ar = melhor textura; 
 Maior capacidade de retenção de água = maior vida de prateleira; 
 Fabricação de pães light: a aplicação de lipases dispensa o uso de 
gordura para incrementar a maciez do produto; 
 Lipídeos da massa: não hidrolisados = sem propriedades 
emulsificantes; 
 Lipídeos da massa: hidrolisados = com propriedades emulsificantes. 
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Aplicações industriais das lipases 
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 Elaboração de óleos e gorduras estruturados: 
 São óleos modificados ou sintetizados quimicamente e 
enzimaticamente compostos por ácidos graxos de cadeia curta, 
média e longa com a finalidade de melhorar aspectos 
nutricionais e tecnológicos. 
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Aplicações industriais das lipases 
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 Elaboração de óleos e gorduras estruturados: uso nutricional 
 Ácidos graxos de cadeia longa = mais difíceis de serem 
digeridos; 
 Ácidos graxos hidrolisados de cadeias curta e média: moléculas 
menores prontamente absorvidas pelo organismo; 
 Essa tecnologia é utilizada para elaboração de óleos 
terapêuticos = maior absorção pelo organismo; 
 Importante no tratamento de pessoas com dificuldades de 
digestão e absorção de lipídeos. 
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Aplicações industriais das lipases 
71 
 Elaboração de óleos e gorduras estruturados: uso tecnológico 
 Elaboração de substituintes da manteiga de cacau; 
 Manteiga de cacau: ácido oléico, palmítico e esteárico = ponto 
de fusão específico (derrete na boca a 37°C; propriedade rara 
em gorduras); 
 Fornecimento de manteiga de cacau: instável e preços variáveis! 
 A modificação com lipases específicas pode levar a formação de 
óleos com essas características. 
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Produtos disponíveis no mercado 
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 A empresa Unilever comercializa um sucedâneo dos lipídeos do 
leite humano com o nome comercial BETAPOL, que foi o 
primeiro lipídeo estruturado comercial obtido por via enzimática; 
utilizado na alimentação de recém-nascidos (reforça o sistema 
imunológico, aumenta a absorção de cálcio e ácidos graxos). 
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Oxirredutases 
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Oxirredutases 
 São enzimas que realizam reações de oxirredução; 
 Muitas vezes indesejadas em alimentos: mudanças de coloração, 
rancidez, perda de aroma e de valor nutricional em produtos de 
origem vegetal. 
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Oxirredutases 
 Principais enzimas do grupo das oxirredutases: 
 Polifenol-oxidases; 
 Peroxidases; 
 Lipoxigenases; 
 Catalases; 
 Glicose-oxidases; 
 Xantina-oxidases; 
 Ascorbato-oxidases. 
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Oxirredutases: polifenol-oxidases 
 São enzimas que possuem a capacidade de oxidar compostos 
fenólicos na presença de O2; 
 Levam à formação de quinonas: altamente reativas; 
 Reações de condensação entre quinonas e outros componentes do 
alimento: compostos de cor escura (melaninas); 
 Fontes: animais, vegetais, bactérias e fungos; 
 Funções biológicas de grande importância em vegetais: 
mecanismos de defesa contra micro-organismos e insetos. 
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Oxirredutases: polifenol-oxidases 
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Oxirredutases: polifenol-oxidases 
 Implicações do escurecimento enzimático em alimentos: 
 Rejeição pelo consumidor: associação da cor escura com 
alimento estragado; 
 Formação de odores indesejáveis; 
 Perda de valor nutricional: destruição de aminoácidos 
(fenilalanina e tirosina); 
 Muitos efeitos indesejáveis! 
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Oxirredutases: polifenol-oxidases 
 Como fazer pra prevenir o acontecimento dessas reações? 
 Supressão de O2: a enzima é dependente da presença de O2 
para agir; 
 Redução do pH: são inativadas em valores de pH abaixo de 3,0; 
 Branqueamento: tratamento térmico (70°C/3min) inativa a 
enzima; 
 Adição de inibidores químicos: sulfitos. 
 Todos os métodos apresentam vantagens e desvantagens! 
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Oxirredutases: polifenol-oxidases 
 O escurecimento enzimático nem sempre é indesejável: 
responsável pela formação de cor característica de diversos 
produtos. 
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Ameixa Cacau Café Uva passa 
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Oxirredutases: peroxidases 
 São enzimas capazes de oxidar diferentes compostos , na 
presença de peróxidos, gerando radicais livres; 
 São encontradas em vegetais, animais e micro-organismos; 
 Função biológica em vegetais: síntese de fitohormônios, 
amadurecimento, mecanismos de defesa; 
 Altamente estável à temperatura; 
 Possui a capacidade de regenerar-se: tratamento térmico 
eficiente, essa capacidade diminui. 
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Oxirredutases: peroxidases 
 Importância em alimentos: 
 Desaparecimento de aroma característico e aparecimento de 
aromas estranhos: vegetais congelados; 
 Alteração da cor; 
 Diminuição do valor nutritivo: oxidação da vitamina C e de 
aminoácidos; 
 São utilizadas como controle para tratamentos térmicos: 
termoresistência. 
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Oxirredutases: lipoxigenases 
 São enzimas que catalisam a oxidação de ácidos graxos poli-
insaturados contendo uma ligação específica (sistema cis-1;4-
pentadieno); 
 Dependente da presença de O2; 
 Levam à formação de compostos de baixo peso molecular: 
aldeídos e cetonas responsáveis pelo odor de ranço; 
 Produzidas por plantas (de maior interesse), animais e micro-
organismos. 
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Oxirredutases: lipoxigenases 
 Importância em alimentos: aspectos indesejáveis 
 Formação de compostos e aroma desagradável; 
 Alterações de textura; 
 Comprometimento do valor nutricional: têm afinidade pelos 
ácidos linoléico e linolênico (destruição de ácidos graxos 
essenciais); 
 Destruição de pigmentos e vitaminas; 
 Alimentos envolvidos: óleos vegetais, grãos (milho, ervilha, 
soja), farinhas e farelos. 
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Oxirredutases: lipoxigenases 
 Importância em alimentos: aspectos desejáveis 
 Panificação: promovem o branqueamento de farinhas de trigo 
(destruiçãode carotenóides que podem conferir cor indesejável 
em alguns produtos); melhoram a textura; aumento do volume 
e da resistência da massa durante o trabalho mecânico. 
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Lipoxigenases 
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Oxirredutases: catalases 
 Grande importância no metabolismo celular dos seres vivos: 
destruição de produtos tóxicos (peróxido de hidrogênio); 
 Pode ser considerada uma enzima protetora com capacidade 
antioxidante; 
 Fontes: animais, vegetais e micro-organismos. 
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Oxirredutases: catalases 
 Importância em alimentos: tecnologia do leite. 
 Adulteração de leite: adição de água oxigenada para preservação do leite; 
 A catalase, naturalmente presente no leite, degrada a água oxigenada: a 
enzima é consumida; 
 A enzima é utilizada como parâmetro de qualidade na indústria do leite: 
leite com catalase (qualidade assegurada), leite sem catalase ou com 
pequena quantidade (indício de fraude!); 
 
 Leite com H2O2: 
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Considerações finais 
 A tecnologia enzimática aplicada à alimentos sempre será uma 
aliada na obtenção de produtos de melhor qualidade: tecnológica, 
sensorial e nutricional; 
 Todo processo depende de controle para que os alimentos 
oferecidos aos consumidores apresente um alto padrão; 
 Nosso papel como estudantes, pesquisadores, professores e 
profissionais da área de alimentos é utilizar a tecnologia a nosso 
favor, permitindo a produção de alimentos cada vez mais atrativos, 
saudáveis e nutritivos. 
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Obrigado pela atenção! 
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Contato: ruann05@fea.unicamp.br 
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