Escurecimento Enzimático em Frutas e Vegetais

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Universidade Federal de Goiás
Faculdade de Farmácia
Disciplina: Enzimologia
Profa. Dra. Mariangela Fontes Santiago
Alunos: Danyella Germano, Débora Bonne, Ivana Corrêa, João Filho, Marina Abreu, Thamara Oliveira.
Escurecimento Enzimático
Introdução
Quando a maioria das frutas e dos vegetais é amassada, cortada ou triturada, rapidamente se toma escura. Esta descoloração é oriunda de reações catalisadas por uma enzima genericamente conhecida como polifenoloxidase (PPO). A ação desta enzima em várias frutas e vegetais in natura acarreta perdas econômicas consideráveis, além de diminuição da qualidade nutritiva e alterações do sabor.
A polifenoloxidase, também conhecida como catecol-oxidase, catecolase,oxidase difenol, fenolase e tirosinase, polifenolase, catecol oxidase, é encontrada na maioria das frutas e vegetais, sendo que a localização da enzima na célula vegetal depende da espécie, idade e grau de maturidade.
Esta enzima pode participar de um grande número de reações oxidativas e de biodegradação, tais como mudança de cor, degradação da clorofila ou auxinas, oxidação de fenóis, oxidação do ácido indol acético, biossíntese da lignina, e muitos destes fatores também podem ser associados com flavour, cor, textura e qualidade nutricional dos alimentos.
O escurecimento de frutas e de certos vegetais é iniciado pela oxidação enzimática de compostos fenólicos pelas polifenoloxidases (PPOs). O produto inicial da oxidação é a quinona, que rapidamente se condensa, formando pigmentos escuros insolúveis, denominados melanina, ou reage não-enzimaticamente com outros compostos fenólicos, aminoácidos e proteínas, formando também melanina.
As reações de escurecimento enzimático ocorrem no tecido vegetal quando há ruptura da célula e a reação não é controlada, muito embora, no tecido intacto de frutas e vegetais, possa também ocorrer o escurecimento, como, por exemplo, em situações de inibição da respiração durante o armazenamento em atmosfera controlada, uso de embalagem imprópria, deficiência de ácido ascórbico no tecido vegetal, armazenamento a frio e radiação ionizante.
A reação de escurecimento em frutas, vegetais e bebidas é um dos principais problemas na indústria de alimentos. Estima-se que em torno de 50,0% da perda de frutas tropicais no mundo é devida à enzima polifenoloxidase. A ação desta enzima resulta na formação de pigmentos escuros, freqüentemente acompanhados de mudanças indesejáveis na aparência e nas propriedades organolépticas do produto, resultando na diminuição da vida útil e do valor de mercado.
Objetivo
Analisar o efeito de agentes inibidores da atividade das enzimas polifenoloxidases.
Materiais
Maçã, batata, béquer, pinça, placa de petri, ácido cítrico 10% (pH 1,9), bicarbonato de sódio 0,1% (pH8,5), ácido ascórbico 5% e 1%, metabissulfito de sódio 1%, água fria e água quente.
Métodos
Cortou-se fatias de maçã e batata, colocou-as em um béquer com água fria. Após 60 segundos, retirou-se as fatias, as quais foram colocadas em placas de Petri. Servindo, então, como controle.
Colocou-se água fervente em dois béqueres, nos quais adicionou-se uma fatia de maçã e uma de batata. Após 1 minuto, retirou-se as fatias, as quais foram colocadas em placas de Petri, previamente identificadas. Repetiu-se a mesma operação após 2 minutos e 5 minutos.
Colocou-se ácido cítrico 10% (pH 1,9) em um béquer e mergulhou-se uma fatia de maçã e uma de batata. Após 60 segundos, retirou-se as fatias, as quais foram colocadas em placas de Petri, previamente identificadas. Realizou-se o mesmo procedimento usando como solução de tratamento o bicarbonato de sódio 0,1% (pH 8,5).
Colocou-se ácido ascórbico 5% e ácido ascórbico 1% em béqueres separados. Mergulhou-se uma fatia de maçã e uma de batata. Após 60 segundos, retirou-se as fatias, as quais foram colocadas em placas de Petri, previamente identificadas.
Cortou-se uma fatia de maçã e uma de batata e colocou-se as fatias em um béquer contendo metabissulfito de sódio 1%. Após 60 segundos retirou-se as fatias, as quais foram colocadas em placas de Petri, previamente identificadas. 
Observou-se após 24 horas. Comparou-se com o controle.
Resultados e Discussão
No controle, após o período de 24 horas, tanto as fatias de batata quanto as de maçã estavam escurecidas, revelando com isso um controle positivo, ou seja, sem adição de nenhum método, ocorre normalmente um escurecimento.
As amostras que passaram em água fervente por 1, 2 e 5 minutos não apresentaram nenhum tipo de escurecimento, revelando então que este método foi capaz de inibir a ação das enzimas polifenoloxidases.
As submetidas ao ácido cítrico 10% por 60 segundos apresentaram um leve escurecimento, revelando que o mesmo foi capaz de inibir praticamente toda a atividade das enzimas polifenoloxidases.
As submetidas ao bicarbonato de sódio 0,1% sofreram escurecimento enzimático, portanto o mesmo não foi capaz de inibir a ação destas enzimas.
As amostras mergulhadas nas soluções de ácido ascórbico 1% e 5% sofreram forte escurecimento enzimático, sendo que as de 1% ficaram mais escuras. Ou seja, o ácido ascórbico nessas concentrações não foi capaz de inibir muito a atividade das enzimas polifenoloxidases, mas mesmo assim à 5% a inibição foi maior.
As tratadas com metabissulfito de sódio após 24 hs permaneceram claras, portanto esse reagente foi totalmente capaz de inibir a ação das enzimas polifenoloxidases.
Conclusão
Foi possível concluir, através da comparação das amostras com o controle, que o melhor método para inibir a atividade das enzimas polifenoloxidades foi o metabissulfito de sódio, pois foi capaz de manter as fatias totalmente claras. O segundo mais eficiente foi o calor, que também foi capaz de impedir o escurecimento das fatias. Já o ácido ascórbico não foi muito eficaz, porém o de concentração 5% permitiu um escurecimento menor do que o de 1%. O pH escureceu levemente, sendo que o ácido cítrico escureceu menos do que o bicarbonato de sódio, portanto o meio ácido permitiu uma melhor inibição.
Referências
http://bromatologiaebiomassa.blogspot.com.br/2012/02/escurecimento-enzimatico-dos-alimentos.html
MAISTRO, L.C. Alface minimamente processada: uma revisão. Revista de Nutrição. Campinas , vol. 14, n 03: 219-224, set/dez. 2001
BRUEMMER, J.H.; BONGWOO, R. and BOWEN, E.R. Peroxidase reactions and orange juice quality. J. Food Sci. Chicago/USA, v. 41, p. 186-189, 1976.
BURNETTE, F.S. Peroxidase and its relationship to food flavor and quality: A review. J. Food Sci. v. 42, p. 1-6, 197.