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* * * ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO * * * Escurecimento oriundo de reações catalisadas por enzimas genericamente conhecidas como polifenoloxidases (PPOs). As enzimas e os seus substratos estão em compartimentos celulares diferentes. Durante o esmagamento, estes compartimentos são destruídos e as enzimas entram em contato com os compostos fenólicos oxidando-os rapidamente. ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO * * * A reação de escurecimento em frutas, vegetais e bebidas é um dos problemas principais na indústria de alimentos. 50% da perda de frutas tropicais no mundo é devida à enzima polifenoloxidase. A ação desta enzima resulta na formação de pigmentos escuros, frequentemente acompanhados de mudanças indesejáveis na aparência e nas propriedades organolépticas do produto, resultando em diminuição da vida útil e do valor de mercado. ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO * * * ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO DESEJÁVEL * * * SUBSTRATOS Tirosina Ácido clorogênico * * * Chá-verde: há muito tempo considerado pela medicina tradicional chinesa como uma bebida com efeitos benéficos a saúde. Chá-verde é um chá “não-fermentado”: é produzido através da vaporização das folhas frescas (para inativar a oxidação dos polifenóis) e secagem Contém catequinas (anti-oxidantes), em especial a epigalocatequina-galato (EGCG), alguns minerais e vitaminas que aumentam a atividade antioxidante. INTRODUÇÃO Chá-verde: Obtida de folhas de Camellia sinensis * * * Graças à especificidade a vários substratos, a PPO pode ser chamada: tirosinase, polifenolase, fenolase, catecol oxidase, catecolase. É encontrada em praticamente todos os vegetais. É também encontrada em animais, onde o substrato é a tirosina e o pigmento formado é a melanina, responsável pela cor da pele. SUBSTRATOS * * * Estrutura das PPOs Possuem átomo de cobre no sitio ativo Peso molecular: 57-62 KDa Cogumelo: 128 KDa Tirosinase de Streptomyces castaneoglobisporus * * * Mecanismo de reação polifenoloxidase O2 Utilizam O2 como substrato secundário Oxidases de função mista Atividade monofenol-monoxigenase o-difenol-oxirredutase Produtos altamente reativos que combinam-se entre si para gerar produtos de cor escura * * * * * * MÉTODOS DE CONTROLE Para que a reação ocorra, 3 componentes devem estar presentes: ENZIMA + SUBSTRATO + OXIGÊNIO Ação do calor Exclusão ou remoção dos substratos Redução do pH Adição de substâncias redutoras Controle * * * 1. Ação do calor Exposição por curto período de tempo do tecido à temperatura de 70 a 90o C Branqueamento: é utilizado em pré-tratamentos de frutas e vegetais para enlatamento, congelamento e desidratação PROBLEMAS: COZIMENTO DE FRUTAS E VEGETAIS – MUDANÇAS DESFAVORÁVEIS NA TEXTURA E DESENVOLVIMENTO DE FLAVOR DESAGRADÁVEL * * * 1. Ação do calor O branqueamento é uma das operações do processamento de: Alimento infantil à base de maçã e banana Antepasto de Berinjela Batata pré-frita congelada Catchup Cogumelo em conserva Ervilha congelada Laranja cristalizada Milho em Conserva Seleta de legumes * * * FLUXOGRAMA * * * O2: Atmosfera controlada e embalagens adequadas (à vácuo, impermeáveis, troca pelo N2) Fenóis: adição de ciclodextrinas em sucos O uso de complexantes (EDTA, ácido cítrico ou fosfatos): complexam com o cobre contido no sítio ativo da enzima diminuindo a atividade enzimática 2. Exclusão ou remoção substratos ou cofatores * * * Reduzir o pH ótimo em 1 ou 2 unidades pela adição de ácidos São inativadas de modo irreversível com pH inferior a 3,0 Ácidos empregados de ocorrência natural: cítrico, fosfórico, málico e ascórbico Entretanto, nem sempre é possível abaixar tanto o pH do alimento devido ao significante sabor ácido resultante, sendo incompatível com as propriedades sensoriais e tecnológicas do produto final. 3. Redução do pH ótimo * * * Aplicação de substâncias redutoras, como ácido ascórbico, sulfito e tióis, previnem o escurecimento, pela redução da o-benzoquinona de volta para a forma o-diidróxifenol, ou pela inativação da PPO. 4. Adição de substâncias redutoras O Agentes redutores * * * NaSO3 – sulfito de sódio NaHSO3 – bissulfito de sódio Na2S2O3 – metabissulfito de sódio SO2 – dióxido de enxofre 4.1 Sulfitos e dióxido de enxofre * * * Inúmeras reações podem ser inibidas: polifenolxidase, lipoxigenase, ascorbato oxidase. Não inibe irreversivelmente o escurecimento enzimático – a concentração requerida é dependente do período de tempo e da natureza do substrato: Monofenóis: requerem menor quantidade de sulfitos (ex: batata) Difenóis: requerem maior quantidade de sulfitos (ex: abacate) 4.1 Sulfitos e dióxido de enxofre * * * Mecanismo: Inibição direta sobre a enzima Interação com intermediários da reação Agente redutor 4.1 Sulfitos e dióxido de enxofre * * * * * * 4.2 Ácido ascórbico e eritorbatos ÁCIDO ASCÓRBICO ÁCIDO ERITÓRBICO Agem como: inibidores diretos da PFO – oxida os resíduos de histidina que ligam os íons cobre do sítio ativo Agentes redutores * * * 4.2 Ácido ascórbico e eritorbatos Agentes redutores Agentes redutores O ácido eritórbico é um estereoisômero do ácido ascórbico. Tem atividade antioxidante semelhante, diferindo na atividade vitamínica. Possui 5 a 7% da potência antiescorbútica (baixa absorção). O ácido eritórbico apresenta menor custo – mais utilizado em produtos que não precisem de atividade vitamina C. * * * Suco clarificado de maçã: Polifenoloxidase em partículas suspensas: remoção por centrifugação. Antes da centrifugação: imergir a maçã fatiada em solução 1% de ácido ascórbico. 4.2 Ácido ascórbico e eritorbatos * * * L-Cisteína ou N-acetil-cisteína Combinam-se quimicamente com o-quinonas formando produtos estáveis e incolores. Atuam como agentes redutores 4.3 Compostos sulfidrilas * * *
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