RELATÓRIO AULA PRÁTICA REAÇÃO DE MAILLARD E ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO

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AULA PRÁTICA: REAÇÃO DE MAILLARD E ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO
Introdução
Nos alimentos a cor é algo que chama muito atenção, principalmente dos consumidores, que atribuem a cor da fruta a sua qualidade, quando a fruta esta com uma cor diferente da comum, seja pelo transporte ou exposição ao oxigênio, por exemplo, são rejeitadas pelos consumidores. O estudo dos alimentos procura explicar como o escurecimento acontece, como pode ser evitado, e como o escurecimento pode ser importante para a indústria alimentícia, existem duas classificações de escurecimento de alimentos o escurecimento enzimático e escurecimento não enzimático. O escurecimento enzimático é uma reação que acontece em frutas e vegetais, que quando em contato com o oxigênio, essa reação pode causar mudanças indesejáveis. Além do escurecimento da superfície da fruta ou verdura pode acontecer a deterioração de aroma e uma diminuição no valor nutricional de muitos alimentos. Esse fenômeno ocorre em alimentos ricos em compostos fenólicos, substância que sofre oxidação quando em contato com o oxigênio, através de uma enzima chamada polifenolase, formando polimeros visíveis, moléculas maiores que adquirem uma coloração característica. Ao cortar uma maçã por exemplo e deixá-la em contato com o ar por alguns minutos ela escurece ficando com manchas pardas. A reação de Maillard ou escurecimento não enzimático é um importante tema de estudo em ciência e tecnologia de alimentos e diferentes áreas do estão integradas como química, engenharia de alimentos, nutrição e tecnologia de alimentos. A reação de Maillard ocorre entre um grupamento carbonila do açúcar ou da gordura e o grupamento NH2 do aminoácido, em meio preferencialmente alcalino, na presença de água e calor. Há complexação do açúcar com o aminoácido, formando uma base, o que acelera a reação. Há formação imediata de composto mais estável, cíclico que é a glicosamina N substituída. Essa reação é extremamente desejável em alguns alimentos como café, cacau, carne cozida, pão, bolos, pois confere o sabor, aroma e cor característicos a esses alimentos, mas é extremamente indesejável em outros como leite em pó, ovos e derivados desidratados, pois a reação pode resultar na perda de nutrientes, se trata de uma reação extremamente complexa.
Objetivos
As práticas realizadas possuem o objetivo de verificar experimentalmente a reação de Maillard na clara de ovo com diferentes carboidratos e o escurecimento enzimático em alimentos vegetais não processados, utilizando técnicas e recursos para evitar o escurecimento enzimático.
Material e Métodos
- Balança analítica 
- Becker
- Placa de Petri
- Sacarose
- Glicose
- Frutose
- Clara de ovo
- Refrigerador
- Estufa
- Maças cortadas em cubos
- Água destilada
- Suco de limão
- Ácido cítrico
- Bissulfato de sódio
- Bastão de vidro
- Chapa aquecedora
Inicialmente foram pesados na balança analítica 5g de clara de ovo em 4 placas de petri. Cada placa recebeu a identificação do carboidrato que seria adicionado, frutose, sacarose ou glicose, em uma concentração de 2,5g. Após o processo de pesagem, as placas foram homogeneizadas com o auxilio do bastão de vidro, e em seguida, colocadas na estufa á 90°C por uma hora. Enquanto isso, a maça foi cortada em pequenos cubos e colocada em um béquer contendo água. Cada grupo recebeu o total de 15 pedaços de maça, sendo que 6 cubos foram divididos em dois bequeres contendo água destilado, onde um foi submetido á exposição da temperatura ambiente, enquanto o outro foi colocado no refrigerador por 30 minutos. 3 cubos foram colocados em uma placa de petri e expostos á temperatura ambiente, e outros 3 foram colocados na estufa á 40°C por 30 minutos. Os últimos 3 cubos foram amassados e colocados na estufa em uma temperatura de 40°C durante 30 minutos. 
Mais 10 pedaços foram entregues para serem avaliados pela ação do ácido cítrico, 5 adicionados em um Becker contendo suco de limão, e o restante em um Becker contendo uma solução de ácido cítrico. Após passado 1 minuto, um cubo foi retirado de cada um dos recipientes e colocado em estufa a 40°C, durante 30 minutos, passado mais 1 minuto (2 minutos do inicio) mais dois cubos foram retirados e submetidos ao mesmo procedimento, após 2 minutos (4 minutos do inicio) mais dois cubos foram removidos, após 2 (6 minutos do início) mais dois cubos, e por fim, após 4 minutos (10 minutos do início) os dois últimos cubos foram removidos das soluções e colocados na estufa durante 30 minutos. 
Outros 6 pedaços de maças foram entregues a cada grupo para avaliação da ação do bissulfato , e submetidos a um Becker contendo bissulfato na concentração de 2 ppm. Após 30 segundos um cubo era removido da solução, cortado ao meio, e colocado em estufa á 40°C, durante 30 minutos. O mesmo procedimento foi realizado passados 2,4,6 e 10 minutos respectivamente. 
Por fim, cinco cubos de maça foram entregues para cada grupo e colocados em um bequer contendo água destilada previamente aquecida na chapa aquecedora á e 90°C. Após 1 minuto, um cubo era removido, colocado em uma placa de petri, cortado ao meio e submetido á estufa a 40°C, durante 30 minutos. O mesmo procedimento foi realizado passados 2,4,6 e 10 minutos respectivamente. 
Resultados e discussão
· Reação de Maillard
O experimento visava ilustrar a reação de Maillard na clara de ovo com a adição de frutose, sacarose, glicose e o controle sem a adição de açucares. Na placa do controle não ocorreu alterações, a transparência da clara do ovo se manteve mesmo após 60 minutos na estufa à 90ºC como era o esperado. A placa com adição de sacarose apresentou características semelhantes a da placa controle, portanto não houve reação. Nas placas com frutose e glicose foi observado escurecimento e certa mudança no aroma, representando a ocorrência da reação de Maillard. Este resultado acontece porque a frutose e a glicose são açucares redutores, e a sacarose não. Na reação de Maillard ocorre junção do grupo carbonila dos açúcares redutores com o grupamento amino das proteínas ou de aminoácidos (o que não é possível em um açúcar não redutor, pois não há carbono anomérico livre), após uma série de alterações são formados compostos de coloração escura, que recebem o nome de maloidinas e compostos voláteis responsáveis pelo cheiro característico do produto. 
· Escurecimento enzimático
Para observar o escurecimento enzimático em alimentos vegetais não processados utilizou-se cubos de maça colocados em situações ambientais diferentes. Dois cubos foram colocados imersos em água destilada, um à temperatura ambiente de 29ºC e outra na geladeira com temperatura de 3,1ºC, não houve diferença significante entre os resultados, portanto pode-se inferir que o principal agente que impediu o escurecimento foi aimersão em água delimitando o contato com o oxigênio, sendo a temperatura desprezível neste caso. Outros três cubos foram distribuídos em três placas, um cubo foi exposto ao ar à temperatura ambiente de 29ºC, um cubo foi colocado dentro da estufa a 40°C durante 30 minutos, e outro foi esmagado e mantido nestas mesmas condições. Após meia hora, o cubo que foi esmagado e colocado na estufa apresentou maior taxa de escurecimento devido a sua maior área de contato com o ar, permitindo uma reação mais intensa, o cubo de maça colocado na estufa escureceu mais do que o colocado à temperatura ambiente, sendo, portanto, a temperatura mais alta fator que interfere no escurecimento. 
Na avaliação da ação do ácido cítrico para evitar o escurecimento enzimático, tantos os cubos imersos em solução de ácido cítrico e do suco de limão foram distribuídos em placas de petri após imersão em tempos de 1, 2, 4, 6 e 10 minutos e posteriormente colocados 30 minutos à 40ºC na estufa, a partir desde procedimento observamos que após 2 minutos de imersão tanto em ácido cítrico quanto em suco de limão o escurecimento diminuiu bastante, variando apenas entre si e não nos tempos de cada um. Curiosamente, observou-se que o suco de limão apresentou maior eficácia quando comparadoscom os mesmos minutos de submersão dos cubos no ácido cítrico, esse resultado só ocorreu porque o ácido cítrico utilizado estava bastante diluído e o suco de limão nesta ocasião estava mais concentrado. 
Da mesma forma foi realizada a avaliação da ação do bissulfito, 6 cubos foram imersos em solução de bissulfito (2 ppm) e retirados em tempos de 0,5, 1,2, 4, 6, 10 minutos e mantidos na estufa a 40°C, durante 30 minutos, assim observou-se que a partir de 1 minuto de imersão foi o suficiente para se obter resultados em relação ao não escurecimento. Quando comparado aos resultados do ácido cítrico e do limão o bissulfito teve ligeiramente maior eficácia. 
Na avaliação da ação da temperatura, 5 cubos foram imersos em água na temperatura de 90 graus e mantidos em tempos de 1,2,4,6 e 10 minutos e igualmente colocados na estuda em 40ºC por 30 minutos, os resultados mostraram que a alta temperatura foi extremamente eficiente na manutenção da cor da maça e evitou o escurecimento, não houve diferença significativa entre os tempos, sendo até mesmo 1 minutos os suficiente para obter resultados positivos, isto ocorre pois a alta temperatura desnatura as enzimas responsáveis pelo processo de escurecimento. 
Todos os experimentos anteriores foram comparados no tempo zero como a cor da amostra-padrão, submersa em água destilada e armazenada na geladeira inicialmente, a fim de se aferir o melhor método. 
Conclusão 
Conclui-se que a reação de escurecimento por Maillard ou enzimática pode ser utilizadas de formas benéficas ou prejudiciais na conservação, preparação e consumo de certos alimentos. Para evitar escurecimento enzimático em malefício existem inúmeras alternativas, dentre os aspectos utilizados e justificados na realização da prática o método com melhor resultado foi a ação da temperatura, mas foi comprovado que o uso de ácido cítrico e bissulfito são alternativas funcionais na manutenção da cor de alimentos, permitindo então a seleção da melhor alternativa em detrimento de aspectos sensoriais e de processamento do alimento a fim de que chegue ao consumidor um alimento de melhor características para o consumo.