PROCES BIOQUIM Relatório escurecimento enzimático

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DO SUL – CAMPUS PORTO ALEGRE 
CURSO TÉCNICO EM BIOTECNOLOGIA 
PROCESSOS BIOQUÍMICOS
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CONTROLE DO ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO DE VEGETAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOTA: 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gabrielle Portelles 
Julio César
Karen Cabral 
Natália Esnaola 
Olívia Borba 
 
 
 
Porto Alegre, 13 de novembro de 2018. 
INTRODUÇÃO 
Enzimas são proteínas produzidas por todos os organismos vivos. Elas aceleram as reações químicas de forma seletiva como parte do processo essencial da vida, tais como digestão, respiração, metabolismo e manutenção dos tecidos. As enzimas agem sobre condições mais ou menos moderadas, o que as tornam catalisadores para o uso em tecnologia de alimentos, em que o fabricante pretenda modificar seletivamente matérias-primas alimentícias, sem destruição dos nutrientes essenciais (FOOD INGREDIENTS BRASIL, 2011).
As reações enzimáticas são muito importantes em alimentos, elas são responsáveis pela formação de compostos desejáveis, mas também podem provocar consequências desfavoráveis. Dentre os alimentos, os de origem vegetal merecem atenção especial, devido ao fato de possuírem em sua composição grupos de enzimas que podem causar alterações indesejáveis nos alimentos como: a reação de escurecimentos dos vegetais, que ocorre principalmente pela presença de oxigênio e dos compostos fenólicos (COSTA, 2011). 
O escurecimento enzimático ocorre devido à presença da enzima polifenoloxidase (PPO), um termo genérico utilizado para designar um grupo de enzimas que catalisam a oxidação de compostos fenólicos, produzindo pigmentos escuros em cortes ou superfícies danificadas de frutas e hortaliças (SIMÕES, 2004). A peroxidase (POD) tem um aumento em sua solubilidade durante o período de maturação, conseqüentemente um aumento na atividade desta enzima no pós-climatério. 
As PPOs, com auxílio de oxigênio, são capazes de oxidar compostos fenólicos, obtendo como resultado final dessas reações catalisadas as quinonas. Segundo Silva, Rosa e Boas, 2009), as quinonas são compostos amarelados, instáveis e altamente reativos que podem reagir entre si e com outros componentes do meio para gerar produtos de condensação de alta massa molecular de cor escura, chamados de melaninas, conforme representado na figura 1.
Figura 1. Reação de escurecimento enzimático a partir da polifenoloxidase.
Fonte: CLERICE et al., 2014
A peroxidase é outra enzima presente nos vegetais e tem as funções de proteção dos tecidos contra os efeitos tóxicos da H2 O2 formada durante o metabolismo celular do vegetal; e também na atuação da degradação de ácidos graxos insaturados, através dos radicais livres gerados pela reação enzimática, com formação de compostos voláteis relacionados ao sabor oxidado (CLERICI et al.,2014).
A inativação e inibição enzimática podem ser realizadas através de alguns métodos, como por exemplo: tratamento térmico, branqueamento, o qual o binômio temperatura e tempo são parâmetros fundamentais nesse processo; exclusão do oxigênio por embalagem a vácuo ou emprego de atmosfera modificada além da adição de aditivos químicos como, dióxido de enxofre e seus derivados, ácido ascórbico e ácido cítrico (COSTA, 2011).
O controle da atividade da peroxidase e polifenoloxidase é de grande importância para a tecnologia de alimentos, uma vez que estas são responsáveis pelo escurecimento em frutas e vegetais e seus produtos processados.
OBJETIVOS	Comment by Leonardo Bittencourt: Último parágrafo da introdução
 Observar o escurecimento enzimático em vegetais e como alguns agentes podem influenciar na velocidade do mesmo.
MATERIAIS	Comment by Leonardo Bittencourt: 2. MATERIAIS E MÉTODOS	2.1 MATERIAIS	2.2 MÉTODOS
Batata e maçã cortados em fatias.
50 mL de Solução de metabissulfito de sódio 0,25%
6 béqueres de vidro de 50 mL
Banho Maria.
Termômetro
MÉTODOS
A metade dos grupos trabalhará com fatias de maçã e a outra metade com fatias de batata. 
-Cortar o seu respectivo vegetal em 6 fatias médias. 
-Marcar 6 béqueres com os tratamentos descritos.
-Seguir os tratamentos abaixo.
-Cuidar para que a partir do tratamento 02, estes sejam realizados com alguns minutos de intervalo: 
Controle: Deixar as fatias expostas ao ambiente por 30 minutos.	Comment by Leonardo Bittencourt: Deixar os grupos experimentais em negrito, pois fica mais fácil para o leitor identificar os mesmos.
Estoque em água a temperatura ambiente. Deixar o material imerso em um béquer com água a temperatura ambiente por 30 minutos. A água deve cobrir todo material. Transcorrido o tempo, observar o escurecimento e anotar o observado. 
Inativação da enzima pelo frio. Imergir o material em água gelada por 1 minuto, retirar e aguardar 30 minutos. Transcorrido o tempo, observar o escurecimento e anotar o observado. 
Inativação da enzima pelo calor 1. Imergir o material em água a temperatura de 50ºC por 1 minuto, retirar e aguardar 30 minutos. Transcorrido o tempo, observar o escurecimento e anotar o observado. 
Inativação da enzima pelo calor 2. Imergir o material em água a temperatura de 70ºC por 1 minuto, retirar e aguardar 30 minutos. Transcorrido o tempo, observar o escurecimento e anotar o observado. 
Inativação da enzima por agente químico. Imergir o material em uma solução de metabissulfito de sódio por 1 minuto, retirar e aguardar 30 minutos. Transcorrido o tempo, observar o escurecimento e anotar o observado.
RESULTADOS 
	Para melhor observar os resultados, foi solicitado que o nosso grupo fizesse os experimentos tanto com os pedaços de maçã, quanto com os pedaços de batata.
Imagem 1: Pedaços de maçã antes de iniciar os experimentos definidos pelo protocolo da aula prática, com exceção do experimento 2, que já estava em contagem de tempo.	Comment by Leonardo Bittencourt: Figura 1 e não imagem 1.
Imagem 2: Pedaços de batata antes de iniciar os experimentos definidos pelo protocolo da aula prática, com exceção do experimento 2, que já estava em contagem de tempo.
Imagem 3: Experimento 1; Fatias de batata e maçã, respectivamente, expostas 30 minutos ao ambiente.
Imagem 4: Experimento 2; Fatias de batata e maçã, respectivamente, imersas em água destilada durante 30 minutos.
Imagem 5: Experimento 3; Fatias de batata e maçã, respectivamente, expostas 30 minutos ao ambiente após serem imersas durante 1 minuto em água gelada.
Imagem 6: Experimento 4; Fatias de maçã e batata, respectivamente, expostas 30 minutos ao ambiente após serem imersas durante 1 minuto em água de temperatura, aproximadamente, 50ºC.
Imagem 7: Experimento 5; Fatias de batata e maçã, respectivamente, expostas 30 minutos ao ambiente após serem imersas durante 1 minuto em água de temperatura, aproximadamente, 70ºC.
Imagem 8: Experimento 6; Fatias de maçã e batata, respectivamente, expostas 30 minutos ao ambiente após serem imersas durante 1 minuto em metabissulfito de sódio (Na2S2O5) 0,25%.
DISCUSSÕES E CONCLUSÃO 	Comment by Leonardo Bittencourt: Faltaram citações para embasar a discussão de vocês.
Experimento 1 (amostras controle) - as amostras foram expostas à temperatura ambiente neste experimento e pode-se dizer que ocorreu a reação de oxidação dos compostos fenólicos na maçã, o que é evidenciado em alguns pontos de escurecimento do fruto (imagem 3), indicando a ação da enzima polifenoloxidase (PPO), ainda que minimamente. Entretanto, na amostra de batata não ocorreu oxidação, já que não se pôde observar pontos de escurecimento no tubérculo, o que pode indicar uma temperatura não ideal para o funcionamento da PPO nesse vegetal e essa enzima se tornou inativa.	Comment by Leonardo Bittencourt: Se tornou inativa? 
Experimento 2 - na amostra de maçã (imagem 4) observa-se apenas um ponto de escurecimento, e nenhum escurecimento na amostra de batata, possivelmente indicando a ausência de oxigênio molecular necessário para que a oxidação aconteça, já que as amostras estavamsubmersas em água destilada.
Experimento 3 - na batata, novamente, a enzima PPO estava inativa e não houve oxidação do vegetal (imagem 5); já na maçã, poucas regiões apresentaram escurecimento, o que indica uma desnaturação e inativação da enzima PPO devido à baixa temperatura a qual as amostras foram expostas.
Experimento 4 - na maçã a enzima PPO estava ativa e portanto ocorreu a oxidação em alguns pontos do fruto (imagem 6) em temperatura em torno de 50ºC. Porém na batata ainda não havia ocorrido oxidação de seus compostos fenólicos, o que indica não ser a temperatura ideal de funcionamento da PPO.
Experimento 5 - neste experimento ambas as amostras apresentaram pontos de escurecimento (imagem 7), indicando uma temperatura ideal para a ação enzimática da PPO, principalmente para a amostra de batata, que só foi oxidada nessa condição.
Experimento 6 - aqui as amostras não sofreram oxidação de seus tecidos devido a presença do metabissulfito de sódio (Na2S2O5), um composto inorgânico utilizado como antioxidante que inativou a ação enzimática da PPO, evitando o escurecimento das amostras.
Com base nos resultados é possível afirmar que a PPO, assim como todas as outras enzimas, está sujeita às variações de temperatura e à presença de agentes químicos, como o metabissulfito de sódio. Também é possível observar que os métodos de controle enzimático baseados na inativação da PPO pela variação de temperatura não são eficazes para a maçã, já que esta sofreu oxidação em 5 dos 6 experimentos realizados. O escurecimento da maçã só foi evitado no experimento 6 devido a presença do metabissulfito de sódio.
Nas amostras de batata, porém, pôde-se observar o contrário: não apresentou escurecimento em 5 dos 6 testes realizados; a ação da enzima PPO só pôde ser vista no experimento 5, onde as amostras foram expostas a uma temperatura em torno de 70ºC e apresentaram pontos de escurecimento.
REFERÊNCIAS
COSTA, A.C..Determinação da atividade enzimática e antioxidante de variedades comerciais de Ananas comosus e avaliação do efeito de tratamento térmico e do uso de aditivos químicos. Feira de Santana, 2011.
CLERICI,M.T.P.S.; SEBASTIÃO,R.H; OLIVEIRA,L.C.; SANTOS,M.S.; MORAES, A.N.L.; CLARETO, S.S. Escurecimento enzimático: uma aula prática. Revista de Ensino de Bioquímica, v.2, n.2, 2014. 
FOOD INGREDIENTES BRASIL, 2011. Enzimas natureza e ação nos alimentos. Disponível em: <www.revista-fi.com/materias/166.pdf>. Acesso em: Nov.. 2018
SIMÕES, A. N. Alterações químicas e atividades de enzimas em folhas de couve inteiras e minimamente processadas. Dissertação (Mestrado em Fisiologia Vegetal) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2004.