6.Enzimas

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Princípios da Tecnologia de alimentos
Enzimas de utilidade na indústria de alimentos
Disciplina: Tecnologia de alimentos
Profª MSc. Taciane Ladislau
Localização e distribuição de enzimas
Vegetais, leite, carne, frutas, trigo
Obtenção industrial
Vegetais  trituração dos tecidos
Animais  trituração dos tecidos
Microorganimos  cultura
Enzimas de utilidade na indústria de alimentos
 Manipulação genética 
Ajuste das condições de cultivo
Triagem de microrganismos super produtores
Ciclos de fermentação curtos
Meios de fermentação de baixo custo
Diversidade de enzimas
Efeitos indesejáveis
Escurecimento de frutas e vegetais causados pelas polifenoloxidases
Rancidez de farinhas pela ação de lipases e lipoxigenases
Amolecimento de tecidos vegetais provocado por enzimas pécticas
Efeitos desejáveis
Processo de rigidez cadavérica e maturação da carne
Processos de fermentação
Clarificação das bebidas
Maturação de queijos
Enzimas em tecnologia de alimentos
Hidrólise do amido
Enzimas amilolíticas
Aplicação tecnológica de enzimas
α-amilase
β-amilase
Glicoamilase
AMIDO
Dextrina + Maltose
 
Glicose
 
Origem das amilases:
Vegetal (cereais, batata, soja)
Microorgânica (fungos e bactérias)
Aplicação das amilases:
Fabricação de bebidas
Panificação
Xaropes
Amido em dextrina  impedir espessamento exagerado de xaropes
Enzimas amilolíticas
Maltose e glicose Fermentação
α-amilase
α-amilase microrgânica mais resistente ao calor 
Propriedades:	
Ação sobre amido cru e gelatinoso
pH ideal: 5,7 – 6,5
Inativada: pH: 3,3
Termo resistente : até 70ºC
Ativação por cloreto de sódio
β -amilase
pH ideal: 4,5
Inativa-se a 70ºC
Dispensa ativadores
Enzimas amilolíticas
α-amilase
Rompem ligações no interior do substrato (endoamilases)
Rompem ligações α-1,4
Ativada através de NaCl
β-amilase
Rompem ligações α-1,4
Hidrolisam extremidades do substrato (exoamilases)
Ação interrompida no ponto onde o acoplamento α –glicose não pode ser hidrolisado  Dextrina limite
< estabilidade térmica
Enzimas amilolíticas
Problemas
Amilases 
pão “solado”
pão mais mole, aberto
Amilases 
Enzimas amilolíticas
Maltose e glicose Fermentação
CO2
Glicoamilase ou aminoglicosidase
Hidroliza os acoplamentos α -1,4, bem como α -1,6, embora a uma taxa mais lenta
Produzida por bactérias e fungos
Industrialmente usada na produção de xaropes de glicose
Panificação
Enzimas amilolíticas
Propriedades gerais das amilases industriais
Enzimas amilolíticas
Enzimas hidrolizantes de dissacarídeos
Sacarose
Glicose
+
Frutose
Invertase
Invertases ou sacarases
Ação mais rápida que o sistema de fermentação
Produzidas a partir de fontes vegetais e fungos
pH=4,5-5,0; temm:25-55°C
Aplicação industrial
Fabricação de açúcar invertido
Biscoitos, caramelos, chocolates
Mel de sacarose
Produtos de confeitaria
Impedir cristalização de açúcar em sorvetes
Açúcar invertido:
>umidade
>solubilidade
> Capacidade adoçante
Lactase
Produzida por fungos
pH: 4,7
Aplicação industrial
Laticínios
Evitar cristalização (lactose)
Leite para indivíduos com intolerância à lactose
Iogurte: aumento da acidez, da viscosidade, poder edulcorante e vida de prateleira
Enzimas hidrolizantes de dissacarídeos
Lactose
Glicose
+
Galactose
Lactase
Origem animal, vegetal e microrgânica
Proteases vegetais
Papaína
Mais utilizada entre as enzimas vegetais
Atua sobre o colágeno e a elastina	
Origem do látex de Carica papaya	
Bromelina
Origem do látex de Ananas consomus e Ananas bracteatus
Ficina
Origem do látex de Ficus sp
Proteases
Proteínas
Peptídios
Aminoácidos
Grupos amina e carboxila
Proteases
Proteases animais
Pepsina
Células do estômago
Tripsina
Pâncreas
Coalho, quimosina ou renina animal
Estômago
Proteases microrgânicas
Renina
Proteases
Aplicação industrial das proteases
Coagulação do leite  queijos (reninas)
Cervejarias
Papaína e bromelina: degradação da proteína responsável por turvação de bebidas
Panificação
Maturação do glúten
Trigo  melhor sabor, volume e textura
Pão  maior expansão e elasticidade da massa
	 menor tempo de amassamento mecânico
 
Proteases
Aplicação industrial das proteases
Abrandamento de carnes
Imersão ou dispersão 
Enzimas em solução aquosa ou alcoólica
30min à 3h
Pulverização
Veículos secos
Proteases
Proteases
Celulases
Originada de fungos
Aplicação industrial	
Digerir material fibroso de vegetais
Abrandamento de ervilhas secas
Em vegetais rápido cozimento
Para aumentar o sabor de cogumelos e alterar a textura de alimentos
Enzimas hidrolisantes de tecido vegetal fibroso
Origem microrgânica e vegetal
Atuam em substâncias pécticas (polissacarídeos vegetais que compõem a parede celular)
Aplicação industrial	
Extração do suco de frutas e clarificação
Filtração mais veloz
Evita obstrução dos poros dos filtros
Extração de pigmentos e aromas
Enzimas pécticas
Molho de tomate  inativação de enzimas pécticas
Aplicação industrial	
Origem animal (esôfago e pâncreas) realce do sabor de queijos
Origem microrgânica 
 realce do sabor de queijos
Aromatizar produtos contendo manteiga
Panificação
 
Enzimas lipolíticas
Lipídios
Ácidos graxos 
Glicerol
Lipases
Catalases
Origem animal (eritrócitos e fígado) e microrgânica
Aplicação industrial
Em alimentos com alto teor de peróxido de hidrogênio  garantir características organolépticas
Ação antioxidante
Controla o desenvolvimento de organismos anaeróbios (vinhos) – junto com glicose-oxidase
Enzimas oxidativas
Peroxidases
Origem: leucócitos, vegetais e leite
Catalisam a degradação peroxidativa dos ácidos graxos insaturados → sabor de ranço
Aplicação industrial
Devido à alta estabilidade e fácil detecção  determinar se o processamento de alimentos pelo calor foi adequado
Enzimas oxidativas
Glicose-oxidase
Glicose  ácido glicônico + peróxido de hidrogênio
Origem microrgânica
Aplicação industrial
Eliminar traços de glicose e oxigênio em certos produtos:
 Sucos e derivados vegetais, cervejas e vinhos – evita alterações de cor e aroma, perdas de ácido ascórbico e o aparecimento de aeróbios 
Manteiga: assegura por mais tempo o sabor e aroma
Protegem superfícies de carnes, laticínios e dessecados contra oxidação pelo material da embalagem
Reduzem processos corrosivos (conservas, bebidas)
Enzimas oxidativas
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Polifenol-oxidase
Ou fenolase, tirosinase ou catecolase
Compressão ou esmagamento dos tecidos vegetais (ex. sucos) 
Rompimento celular e junção ao oxigênio (ação da polifenol-oxidase)
Oxidação de fenóis 
Empardecimento
 Alterações de cor, sabor, aroma e valor nutritivo dos alimentos
Enzimas oxidativas
Polifenol-oxidase
Aplicação industrial – prevenção do empardecimento
Inativação da polifenol-oxidase 
Eliminação do oxigênio local
Batatas para fritar, fermentação do chá
Processos para evitar o empardecimento
Inativação da polifenol-oxidase (tratamento térmico, dióxido de enxofre, sulfitos, acidulantes)
Eliminação do oxigênio local (vácuo, salmoura, calda açucarada)
Adição de antifenolases (o-metil transferases, protocatéquico)
Enzimas oxidativas
Lipoxidase ou lipoxigenase
Catalisa oxidação de ácidos graxos polinsaturados, bem como seus ésteres e glicérides  altera caracteres organolépticos
Ácidos graxos alvos: linoléico, linolênico e araquidônico
Fontes: leguminosas, cereais, legumes
Favorável: melhora a qualidade da farinha de trigo – incorporação
Inativação: tratamento térmico
Enzimas oxidativas
Ácido ascórbico-oxidase
Oxidação do ácido ascórbico
Ácido L-ascórbico + ½ O2  ácido dehidroascórbico + H2O
Perda do poder da vitamina C
Aplicação industrial:
Inativação enzimática – sucos cítricos
Baixa temperatura, redução de O2 por desaeração, pasteurização
Enzimas oxidativas
Participam do saboroma característico de vegetais e frutas
Liberados por ação térmica e enzinmática
Utilização industrial:
Compensar a perda do saboroma
Exaltar saboroma 
Corrigir aromas impróprio
Ex. frutas cítricas  correção do sabor amargoEnzimas flavorizantes
Vantagens
Aumentam a qualidade e estabilidade de produtos alimentícios;
Estabelecem e exaltam o sabor dos alimentos;
Pode melhorar o valor nutritivo de um alimento, torná-lo mais saboroso, digestivo, ou atraente;
Com adequação do pH, temperatura e número de enzimas, exerce o controle de velocidade das reações;
Podem ser inativadas quando a reação atinge o ponto requerido;
Aumentar a segurança e preservação de alimentos;
Permite maior velocidade dos processos de extração
Podem ser inativadas
Enzimas em tecnologia de alimentos