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ENGENHARIA DE ALIMENTOS Importância das reações enzimáticas no rigor mortis e na degradação da lactose Rio Verde– GO Outubro/2018 Trabalho apresentado a Docente Karen Carvalho, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano - Campus Rio Verde, como parte das exigências da disciplina de Bioengenharia do curso bacharelado em Engenharia de Alimentos. Alunas: Jhessika de Santana Silva Lívia Silva Mateus INTRODUÇÃO Em todos os alimentos ocorrem diversas reações que podem ser muito lentas ou muito rápidas. Nestas reações muito rápidas existem células vivas substanciais catalizadoras que diferem dos catalisadores inorgânicos pelo fato de serem substâncias muito mais complexas, formadas pelo organismo vivo. Essas substâncias são denominadas enzimas e podem ser definidas de um modo geral como substâncias orgânicas, formadas no interior das células vivas, mas capazes de agir também fora das células. São fatores importantes na tecnologia de alimentos pelo papel que desempenham no seu processamento e deterioração. As enzimas foram descobertas no século XIX por Louis Pasteur que a descobriu através da fermentação alcoólica, logo após foram feitos alguns estudos por outros pesquisadores e por fim definiu-se que as enzimas são proteínas com uma estrutura química especial, contendo um centro ativo, denominado apoenzima e, algumas vezes, um grupo não protéico, denominado coenzima. A molécula toda (apoenzima e coenzima) é dado o nome de haloenzima. DEGRADAÇÃO DA LACTOSE Atualmente cerca de 35% da população brasileira sore com intolerância a lactose, onde o organismo não tem a capacidade de absorver a lactase o que traz muitos efeitos colaterais como a diarreia. Este tipo de problema abrange desde a recém- nascidos a idosos o que restringe bastante na alimentação. A lactose é um dissacarídeo encontrado no soro do leite, que apesar de ser facilmente encontrado é pouco utilizado devidos aos problemas citados anteriormente. Devido a tais problemas as indústrias alimentícias foram desenvolvendo métodos capazes que adaptar a lactose ao um ponto que ela possa ser absorvida pelo o corpo humano. Sendo assim para resolver este tipo de problema adaptou-se a lactose, hidrolisando-a em glicose e galactose, açúcares com melhores propriedades físicas, químicas e nutricionais. ² Quando se hidrolisa a lactose transformando a em glicose e galactose as mesmas serão absorvidas nos organismos como fonte de energia e como um componente de glicolípidos e glicoproteínas. Para transformar a lactose em glicose e galactose é necessário realizar uma hidrolise, esta hidrolise é realizada utilizando dois métodos sendo, a hidrolise ácida que necessita que as condições de operação sejam atendidas à risca como exemplo o controle das temperaturas e do pH ácido o que consequentemente irá criar diversos subprodutos que deverão ser purificados. O outro método utilizado é a hidrolise enzimática onde as condições de operação são mais tranquilas, o que necessita de uma etapa posterior para realizar a separação dos produtos formados. ² A utilização das enzimas nas industrias vem crescendo gradativamente devido a sua alta eficiência nos processos, para a realização da hidrolise enzimática é utilizado reatores do tipo batelada, esta hidrolise era passar por todos os processos ate transformar a lactose em outras duas moléculas. A enzima βgalactosidade catalisa a hidrolise de βDgalactosides e α L- arabinosides o que a torna propicia para ser absorvida, este processo é mais conhecido por sua ação de hidrolização em lactose, sendo também conhecida como lactase. A enzima é amplamente distribuída e encontrada em animais, bactérias, fermentos e plantas. A βgalactosidase ou lactase é encontrada em humanos nas células da membrana mucosa intestinal. A presença de galactose inibe a hidrolise de lactose, através da lactase. ¹ Diante a grande utilização das enzimas na indústria de alimentos, ressaltamos a grande importância das reações enzimáticas na degradação da lactose pois a utilização destas enzimas traz um processo eficaz o que resulta num produto de qualidade o que ira proporcionar qualidade de vida para as pessoas possibilitando assim consumir leite e seus derivados sem receio de ter efeitos colaterais. RIGOR MORTIS Após o abate, o músculo do animal passa a sofrer processos bioquímicos. Esses processos é que evidenciam a diferença com suas características originais, e passa a ser considerado carne. Inúmeras enzimas proteolíticas são encontradas no músculo esquelético porém as reações enzimáticas que são realizadas no músculo são muito sensíveis à temperatura. Por isso, deve-se diminuir a temperatura muscular depois da morte, o mais rápido possível para minimizar a desnaturação proteica e para coibir o crescimento microbiano. A estimulação elétrica de carcaças é feita usualmente para aumentar o amaciamento, a partir da ativação de algumas enzimas proteolíticas endógenas, como a µ-calpaína As carcaças estimuladas eletricamente apresentaram maior queda de pH, nas primeiras horas após o abate, do que as carcaças não-estimuladas, demonstrando que o processo do rigor mortis é acelerado, assim como a conversão de músculo em carne. 4 O rigor mortis é considerado uma contração muscular irreversível, caracterizada pela inextensibilidade e rigidez do músculo. Nesta fase o número de contrações entre as proteínas contrateis actina e miosina é grande e não existe energia suficiente para quebrá-las. No entanto, a carne não fica rígida indefinidamente, devido à degradação da estrutura miofibrilas. 3,4 O estudo sobre a maciez da carne foi avançando ao longo dos anos, em 1955, estudiosos afirmaram que a dureza da carne cozida correspondia ao tipo de fibra muscular e a quantidade de colágeno do tecido conjuntivo, e que o aumento da atividade de catepsinas (enzima), com a queda do pH, eram as responsáveis pela maciez.³ Há indícios que se há encurtamento da fibra de até 20% há pouco efeito sobre a maciez, 20 a 40% de encurtamento houve uma diminuição drástica e de 55 a 60% o encurtamento resultou em maciez similar à verificada com menos de 20% de encurtamento. Outra interpretação sobre a maciez da carne oriunda de animais jovens depende da combinação do encurtamento no rigor mortis, induzindo dureza e a extensão da ação de enzimas que degradam proteínas musculares. Portanto, a dureza da carne é influenciada pelo desenvolvimento do rigor mortis e fica mais macia pela quebra enzimática.³ Estudos indicam que a enzima calpaína seja a responsável pela degradação das fibras muscular, e assim com o aumento da maciez. A calpaína é uma enzima que para agir necessidade de cálcio. Outra enzima importante é a calpastatina, igualmente ativada pelo íon cálcio, e é a inibidora da calpaína. Com o passar do tempo após o abate diminui a atividade da calpaína e calpastatina, juntamente com a degradação das fibras musculares.³ REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ¹ Aditivos e Ingredientes: Função e aplicação das enzimas na indústria alimentícia. Disponível em: <https://bit.ly/2IALLO9>. Acesso em: 28 de setembro de 2018. ² CARMINATTI, C. Ensaios de hidrolise enzimática da lactose em reator a membrana utilizando Beta-Galactosidade. Universidade de Santa Catarina, 2001. ³ GALLO, Sarita B. Como a carne se torna macia. Disponível em: <https://bit.ly/2y1FeI9>. Acesso em: 03 de outubro de 2018. 4 RODRIGUES, Tatiana P; SILVA, Teófilo J. P. Caracterização do processo de rigor mortis e qualidade da carne de animais abatidos no Brasil. Arquivos de PesquisaAnimal, v.1, n.1, p.1 - 20, 2016. ISSN: 2238-9970.
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