Relatório 2 - Escurecimento enzimático

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO – IFES
QUÍMICA INDUSTRIAL
	
Prática n°02 (03/05/18):
ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO
Disciplina: Química de Alimentos
Professor: Hugo Leonardo André Genier
VILA VELHA
MAIO DE 2018
OBJETIVOS
Observar a ocorrência do escurecimento enzimático em maçãs, batata inglesa e bananas, bem como meios possíveis para retardá-lo. 
PROCEDIMENTOS
- Teste de refrigeração e ação dos ácidos
As maçãs e batatas foram cuidadosamente partidas em três pedaços. Imediatamente após o corte, uma fatia de maçã e de batata foi marcada como grupo controle e deixada à temperatura ambiente; outras duas fatias (maçã e batata) foram submetidas imediatamente à refrigeração e ao terceiro grupo foram adicionadas gotas de suco de limão em cada uma das fatias.
- Teste de temperatura
Foram submetidas à imersão em água aquecida uma fatia de maçã e de batata por determinado tempo. 
- Teste com EDTA
Foram cortadas rodelas de banana que foram mergulhadas em EDTA 1% por 3 minutos. Em seguida foi retirado o excesso de solução e o alimento foi armazenado em 5ºC por cinco dias.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
- Teste de refrigeração e ação dos ácidos
Após a realização dos procedimentos, obtiveram-se os seguintes resultados:
Tabela 1: Verificação do escurecimento enzimático
	Alimentos
	Grupos
	
	Controle – Temperatura Ambiente
	Teste – Refrigeração
	Teste – Reagente Suco de Limão
	Maçã
	Escureceu
	Escureceu
	Clareou
	Batata
	Escureceu
	Escureceu
	Clareou
As reações de escurecimento enzimático são reações de oxidação, devendo, portanto, ocorrer em presença de oxigênio. Cabello (2005) aponta como fatores responsáveis pelo escurecimento as enzimas, o substrato e o oxigênio e, teoricamente, a interferência em um desses fatores impede a reação de ocorrer, controlando assim sua oxidação. 
Endo et al (2008), ao estudar métodos de conservação de batata, menciona que dentre os vários fatores determinantes do escurecimento destacam-se de forma específica, a concentração de polifenoloxidases e compostos fenólicos; o pH, que por sua vez depende do substrato e da fonte da enzima, temperatura e oxigênio.
Na Figura 1 está o esquema da reação de escurecimento enzimático envolvendo a enzima polifenoloxidase (PPO), que é considerada a principal enzima associada com a deterioração dos tecidos vegetais, pois, esta enzima atua oxidativamente sobre o substrato disponível, acelerando o escurecimento e, consequentemente, a perda de qualidade do alimento. (REIS, 2007).
O escurecimento enzimático está relacionado à ação das enzimas polifenoloxidase (PPO) e peroxidades (POD), que utilizam compostos fenólicos como substratos e provocam alterações indesejáveis na cor, sabor e aroma dos vegetais (VALDERRAMA; MARANGONI; CLEMENTE, 2001). 
Por isso, com o passar do tempo, foi notado que as fatias de maçã e batata utilizadas no controle apresentaram colorações mais escuras.
Figura 1: Reações responsáveis pelo escurecimento enzimático de muitos produtos vegetais. Onde: PPO= polifenoloxidase e R= radical.
O uso de agentes acidulantes são geralmente utilizados para manter o pH do meio abaixo do ótimo para a ação catalítica das enzimas em alimentos. Neste caso, foi utilizado o suco de limão, e o principal ácido presente é o cítrico. Os ácidos atuam por dois mecanismos: agem diretamente na polifenoloxidase, complexando o cobre do grupo prostético, causando sua inibição; e reduzem as quinonas a sua forma anterior de fenóis, impedindo a formação dos pigmentos escuros. (NELSON, 2009). 
As quinonas, por sua vez, transformam-se em melanina, um composto de coloração escura. Essa transformação ocorre por polimerização de quinonas ou por reação com compostos fenólicos, aminoácidos ou proteínas.
Por isso, ao longo do tempo de contato, foi notado que as fatias de maçãs e batatas tratadas com o suco de limão apresentaram colorações mais claras que o controle.
O tratamento através do resfriamento das amostras é uma forma de conservação de alimentos em que a água transforma-se em gelo, diminuindo a atividade de água no alimento, e a temperatura baixa é responsável por diminuir a energia de ativação das enzimas, de maneira que elas não são capazes de catalisar a reação. 
No congelamento realizado de forma lenta o efeito do escurecimento será mais rápido, pois a formação de cristais de gelo pode perfurar os tecidos. Já no congelamento rápido, normalmente utilizado pelas indústrias, não ocorre a formação de cristais de gelo de dimensões que são capazes de influenciar na célula. (REIS, 2007).
Para Silva (2000), temperaturas de resfriamento são utilizadas para retardar as reações químicas e as reações enzimáticas, de forma que quanto mais baixa for a temperatura, tanto mais será reduzida a ação enzimática. Entretanto, somente o aquecimento inibe (paralisa a temperaturas de aproximadamente 95°C) ação enzimática; a refrigeração, apenas retarda a atividade das enzimas.
A refrigeração foi empregada para reduzir a taxa de alterações bioquímicas evitando o escurecimento, fato que pode ser observado, pois houve um escurecimento relativamente baixo dos alimentos comparado ao controle. 
	Grupos
	Antes
	Depois
	Controle
	
	
	Resfriamento
	
	
	Suco de Limão
	
	
Figura 2: Fatias de maçãs e batatas no início do experimento e após uma hora de experimento em seus respectivos testes.
- Teste de Temperatura
Após a realização dos procedimentos, obtiveram-se os seguintes resultados:
Tabela 2: Verificação do escurecimento enzimático
	Alimentos
	Grupos
	
	Controle – Temperatura Ambiente
	Teste - Aquecimento
	Maçã
	Escureceu
	Clareou
	Batata
	Escureceu
	Clareou
Com o aquecimento da água, os pedaços de maçã e batata foram colocados em água quente, com contínuo aquecimento, a transferência de calor é dada pelos movimentos de condução e convecção, que atuam concomitantemente sobre o produto, pois por meio da água ocorre a movimentação do produto e nas fatias do alimento, a penetração do calor acontece da camada mais externa para mais interna (BARUFFALDI; OLIVEIRA, 1998).
A peroxidase (POD) é uma enzima que está presente nos alimentos, sua principal característica é a termoestabilidade associada à capacidade de se regenerar após sofrer desnaturação térmica. A regeneração ocorre em poucas horas após o tratamento térmico quando o alimento é mantido em temperatura ambiente, ou mais lentamente sob congelamento; sendo que são capazes de manter atividade em baixas temperaturas e atividade de água. Isso permite que a avaliação da atividade da peroxidase possa ser utilizada como um indicador no monitoramento da eficiência do processo de branqueamento (NELSON, 2007).
Por isso, por conta da enzima peroxidase, ao longo do tempo de contato, foi notado que as fatias de maçã e batata tratadas com o aquecimento apresentaram colorações mais claras que o controle.
	Grupo
	Antes
	Depois
	Temperatura
	
	
Figura 3: Fatias de maçãs e batatas no início do experimento e após uma hora do teste de temperatura.
- Teste com EDTA
Após a realização dos procedimentos, obtiveram-se os seguintes resultados:
Tabela 3: Verificação do escurecimento enzimático
	Alimentos
	Grupos
	
	Controle – Temperatura Ambiente
	Teste - EDTA
	Banana
	Escureceu
	Escureceu
	Grupo
	Antes
	Depois
	EDTA
	
	
Figura 4: Rodelas de bananas no início do experimento e após cinco dias do teste com EDTA. 
CONCLUSÃO
REFERÊNCIAS
Baruffaldi R, Oliveira MN. Fundamentos de Tecnologia de Alimentos, ed. São Paulo: Atheneu; 1998.
CABELLO, C. Extração e pré-tratamento químico de frutanos de Yacon. Revista Ciência,Tecnologia de Alimento. Campinas, vol. 25, n 02: 202-207, abr/jun. 2005.
ENDO, E. et al. Uso de filmes ativos na conservação da batata minimamente processada. Semina: Ciências Agrárias. Londrina, vol.19, n 02 p. 349-360, abr/jun. 2008.
Nelson DL, Cox MM. Princípios de Bioquímica de Lehninger, 5ed, ed. Porto Alegre: Sarvier: Artmed; 2009.Reis FR. Efeito dos processos de branqueamento e acidificação sobre a cor e a absorção de gorduras de batatas-palha. Dissertação de Mestrado [Tecnologia de Alimentos], Universidade Federal do Paraná. 2007.
SILVA, J.A. Tópicos da Tecnologia dos Alimentos. SP: Varela, 2000.
VALDERRAMA, P.; MARANGONI, F.; CLEMENTE, E. Efeito do tratamento térmico sobre a atividade de peroxidase (POD) e polifenoloxidase (PPO) em maçã (Malluscomunis). Ciênc. Tecnol. Alim., Campinas, v.21, n. 3, p. 321-325, 2001.