relatorio vegetais

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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
FACULDADE DE ZOOTECNIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS
RELATÓRIO 3: ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO
BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS – ZEA0561
Discentes:
Giovanni Brunetto (10403609)
Ismael Zawit (10729738)
Nicolly Maia (10800209)
Sarah Rosa (10784884)
Matheus Claudino (10261310)
Docente:
Profa. Dra. Marta Mitsui Kushida
Pirassununga
2020
Comente as alterações de cor observadas em todos os vegetais.
A maçã, no controle, sem tratamento térmico e sem catecol, apresentou um leve escurecimento. Sem tratamento térmico e com catecol a maçã apresentou o escurecimento mais intenso. Para 5 e 10 minutos de tratamento térmico não foi observado nenhum escurecimento.
Para a batata sem tratamento térmico e sem catecol, nenhum escurecimento foi notado. Sem tratamento térmico e com catecol apresentou um médio escurecimento. Para a batata com tratamento térmico de 5 e 10 minutos não foi observado nenhum escurecimento.
No chuchu, em todas as 4 amostras, não foi observado nenhum escurecimento.
A banana apresentou o escurecimento mais intenso de todos na amostra controle, contendo apenas água. As amostras contendo Ácido Cítrico, Ácido Benzoico, Ácido Ascórbico e Metabissulfito de sódio apresentaram escurecimento em degrade, partindo do escurecimento mais intenso entre esses, amostra com Ácido cítrico, para o menos intense, amostra com Metabissulfito de sódio.
Apresente as etapas da reação enzimática que culmina no escurecimento.
Explique o efeito da temperatura e do pH sobre o sistema PPO.
A aplicação de calor sobre o vegetal proporciona a inativação e degradação da enzima pois ligações que estabilizam a estrutura espacial da enzima se rompem e ela se desnatura. Dessa forma, não ocorre o escurecimento.
A ação catalítica das enzimas geralmente é alcançada dentro de uma estreita faixa de pH. Para a PPO, pH’s abaixo de 4,5 inativam em até 50% a atividade da enzima.
Como o metabissulfito de sódio e os ácidos orgânicos utilizados atuam na inibição do escurecimento enzimático?
O metabissulfito de sódio é um agente sulfitante (agente redutor) muito utilizado para a inibição enzimática da PPO. Os agentes sulfitantes podem prevenir o escurecimento por sua capacidade redutora, agindo competitivamente com o oxigênio, por ação direta sobre a polifenoloxidase ou por combinação irreversível com as orto-quinonas, formando produtos incolores e prevenindo a condensação até melanoidinas [6].
Os ácidos orgânicos atuam como um agente redutor (além de baixarem o pH do meio). Quimicamente, eles são capazes de diminuir os números de oxidação de outra substância, no caso, a O-benzoquinona (que volta para a forma O-diidroxifenol), proporcionando, assim, uma atividade antioxidante e inativando a enzima polifenoloxidase.
Os ácidos atuam por dois mecanismos: agem diretamente na PPO, 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 [1].
Estabeleça comparações entre os resultados obtidos para os diferentes tratamentos aplicados e para as diferentes espécies vegetais.
Para o primeiro tratamento (experimento A) as diferentes observações em relação ao escurecimento enzimático devem-se principalmente a 3 fatores: presença da enzima Polifenoloxidase, Catecol e temperatura. 
A maçã contém, naturalmente, a enzima Polifenoloxidase e algumas outras substâncias que são suceptíveis a reação com a enzima, como por exemplo, o catecol, que também foi adicionado na fruta e dessa maneira intensificou a reação. Por isso que a maçã apresentou o escurecimento mais intenso dentro as frutas do primeiro experimento. Isso pode-se aplicar para a batata, entretanto, de uma forma menos intensa. 
Já o chuchu, como observado no experimento, não apresentou nenhuma mudança de coloração e isso se justifica pela ausência da enzima polifenoloxidase. 
O tratamento térmico proporcionou a inativação da enzima e isso explica o fato das frutas não apresentarem a mudança de cor quando submetidas a esse tratamento.
No experimento B, feito com a banana, as diferentes colorações obtidas são resultado do uso dos ácidos orgânicos e do agente sulfitante, o metabissulfito de sódio. Vemos que o metabissulfito foi o tratamento químico mais satisfatório, seguido pelo ácido ascórbico, então podemos concluir, com base no experimento, que os agentes redutores são mais eficazes do que apenas diminuir o pH, como ocorreu com o ácido cítrico e ácido benzoico. O ácido ascórbico se sobressaiu em comparação com os outros ácidos orgânicos pois além de ser um agente redutor ele dimunuiu o pH da solução, devido a sua característica acidulante.
Compare os resultados do experimento com dados disponíveis na literatura científica.
  De acordo com Souza e Leão (2012) o ácido mais eficiente na inibição do escurecimento enzimático nas respectivas amostras foi o ácido ascórbico 1%, pois conseguiu manter constante a cor das frutas e hortaliças sem aparecimento de manchas. Este resultado se consolidou devido a acidificação do meio fazer com que o pH reduza em duas ou mais unidades abaixo do pH 6. Resultados semelhantes foram obtidos por MELO & VILAS BOAS, (2006), que testaram a eficiência do ácido ascórbico associado a outros componentes antioxidantes em bananas minimamente processadas, obtendo resultados positivos. PINHEIRO et al., (2004) constataram que o ácido ascórbico 1% associado com o ácido cítrico 2 % foi eficiente na contenção do escurecimento em carambolas minimamente tratadas. O mesmo resultado foi observado por MARTINS et al., (2010), que testaram ácido ascórbico 2% para inibir o escurecimento enzimático em pêssegos, constatando que os frutos que passaram por este tratamento apresentaram melhor aparência, mantiveram a cor e menor atividade enzimática. 
Comparando esses resultados com o experimento da disciplina, podemos concluir que os resultados obtidos no laboratório da faculdade estão parecidos, visto que o tratamento com ácido ascórbico foi o que apresentou o menor grau de escurecimento, ficando atrás apenas do tratamento com metabissulfito de sódio.
Em um estudo recente (AYAZ et al., 2008) a Nêspera foi submetida a um teste com quatro inibidores (metabissulfito de sódio, azida sódica, ácido ascórbido e tiouréia), dentre estes, o metabissulfito foi o mais efetivo, seguido pelo ácido ascórbico; o mesmo resultado foi encontrado na PPO de yacon (NEVES; DA SILVA, 2007), raiz de bananeira (WUYTS; WAELE; SWENNEN, 2006) e no experimento da disciplina, onde o metabissulfito demonstrou ser um inibidor eficaz.
Considerando ainda o estudo de Souza e Leão (2012), o teste do branqueamento foi satisfatório para a batata, contribuindo para a fixação da cor. No caso da maçã, o estudo não foi positivo. O que pode ter influenciado neste resultado foi a espessura das amostras, a temperatura elevada ou o tempo de exposição ao calor. No experimento da disciplina, o tratamento térmico (branqueamento) degradou a enzima, o que impediu a mudança de coloração e o resultado foi positivo.
Figura 1. Resultados do estudo de Souza e Leão (2012).
REFERÊNCIAS 
[1] Sapers GM, Miller RL. Browning Inhibition in Fresh‐Cut Pears. J. Food Science 1998; 63 (2): 342-346.
[2] DE SOUZA, Aline Francieli; LEÃO, Marcelo Franco. Análises dos métodos mais eficientes na inibição do escurecimento enzimático em frutas e hortaliças, [s. l.], p. 1-9, 30 nov. 2012. Disponível em: https://www.conhecer.org.br/enciclop/2012b/ciencias%20agrarias/analises%20dos%20metodos.pdf. Acesso em: 12 jul. 2020.
[3] MELO, A. A. M., VILAS BOAS, E. V. B. Inibição do escurecimento enzimático de banana maçã minimamente processada. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 26, n. 01, p. 110-115, Campinas, 2006.
[4] PINHEIRO, A. C., VILAS BOAS, E. V. B., TEIXEIRA, M., MESQUITA, C. Qualidade de abacate minimamente processado. In: ENCONTRO NACIONAL SOBRE PROCESSAMENTO MÍNIMO DE FRUTAS E HORTALIÇAS, 3., Viçosa, 2004, Resumos. Viçosa: UFV, p. 148, 2004.
[5] MARTINS, R.N. Processamento mínimo de pêssegos “Aurora-1”:estágio de maturação, embalagens, temperaturas de conservação e aditivos naturais. Tese (Doutorado), Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, p.134, Jaboticabal, 2010.
[6] Araújo JMA. Química de Alimentos: teoria e prática. 2ed., Viçosa: UFV; 1999. 350p.
[7] AYAZ, F. A.; DEMIR, O.; TORUN, H.; KOLCUOGLU, Y.; COLAK, A. Characterization of polyphenoloxidase (PPO) and total phenolic contents in medlar (Mespilus germanica L.) fruit during ripening and over ripening. Food Chem., v. 106, p. 291- 298, 2008.
[8] NEVES, V. A.; DA SILVA, M. A. Polyphenol oxidase from yacon roots (Smallanthus sonchifolius). J. Agric. Food Chem., v. 55, p. 2424-2430, 2007.
[9] WUYTS, N.; WAELE, D. D.; SWENNEN, R. Extraction and partial chacacterization of polyphenol oxidase from banana (Musa acuminata Grande naine) roots. Plant Physiol. Biochem., v. 44, p. 308-314, 2006.