uso de enzimas na industria alimentícia

CENTRO UNIVERSITARIO DO LESTE DE MINAS GERAIS

UNILESTE MG

BIOQUÍMICA

ALUNOS:

Fernanda Ferreira

Gisele Gomes

Luisa de Andrade

Taciany de Almeida

Tales Fernando

Valquíria Fonseca

CENTRO UNIVERSITARIO DO LESTE DE MINAS GERAIS – UNILESTE MG

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Índice

Introdução ____________________________________________________ 3

Histórico do uso de enzimas no mundo____________________________ 4

Produção das enzimas ______________________________________________ 5

Uso das enzimas na Indústria de alimentos ________________________ 6

Enzimas, funções e aplicações _______________________________________ 7

Processos realizados _______________________________________________ 8

Panificação ______________________________________________________________ 8

Processamento do amido ___________________________________________________ 9

A produção de queijo _____________________________________________________ 10

Indústrias de sucos de frutas _______________________________________________ 11

Óleos _________________________________________________________________ 12

Recuperação de óleos essenciais _________________________________________ 12

Extração de óleos vegetais ______________________________________________ 12

Indústrias de vinhos ______________________________________________________ 13

Melhoramento na extração de amido de mandioca ______________________________ 13

Fermentação de café e chá ________________________________________________ 14

Alimentos funcionais______________________________________________________ 14

Cervejaria ______________________________________________________________ 15

Curiosidade __________________________________________________ 16

Bibliografia __________________________________________________ 17


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Introdução

Atualmente, o crescimento das tendências de saúde e bem-estar vem obrigando as indústrias de alimentos a buscar alternativas que permitam satisfazer as necessidades e superar as expectativas do consumidor moderno. As enzimas desempenham um papel importante no ramo alimentício, uma vez que podem ser utilizadas em praticamente todos os produtos. A necessidade de se gerar melhores produtos com melhores processos e que permitam uma melhor competição no mercado, vão de encontro ao uso de enzimas, que são uma alternativa inovadora e funcional. De forma geral, as enzimas são compostos de natureza protéica que aceleram a maior parte dos processos bioquímicos. Afetam a cadeia de uma reação, de forma que sem elas seria complicado e, em alguns casos, impossível. Estas proteínas se mantêm inalteradas durante muito tempo, o que as tornam especialmente interessantes do ponto de vista tecnológico e de segurança alimentar. Na indústria alimentícia possuem uma grande variedade de aplicações, desde vinhos a queijos, xaropes e, principalmente, na indústria de panificação. Sua principal vantagem é seu uso considerado de grande beneficio industrial, já que as indústrias não precisam recorrer a outras sustâncias potencialmente tóxicas e podem beneficiar-se, muitas vezes, de uma economia importante. Estes compostos protéicos contribuem também para a redução de resíduos procedentes dos tratamentos alimentícios tradicionais. A implementação de enzimas em conjunto com suportes adequados tem permitido a elaboração de alimentos seguros. Os progressos biotecnológicos têm tornado possível o uso de enzimas no tratamento dos alimentos e, com isso, a cada dia se encontram novas soluções que permitem resolver certos desafios até então muito complexos.


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Histórico do uso de enzimas no mundo

Desde a Antigüidade, o homem explora involuntariamente as enzimas para produzir alimentos e bebidas, como o pão, o queijo, a cerveja e o vinho, pela fermentação natural. Os processos enzimáticos, sobretudo a fermentação, constituíram foco de numerosos estudos no século XIX, época em que se realizaram muitas descobertas de grande valor nesse campo. Payen e Persoz (1833) isolaram parcialmente o agente ativo, agora conhecido como amilase, decompondo o amido em açúcar no malte, e suspeitaram de que substâncias semelhantes, conhecidas sob o nome geral de “fermentos”, participavam de outros processos bioquímicos. O cientista Von Liebig (um dos pioneiros da química orgânica) pensou que a fermentação resultasse de um processo químico comum, no qual os fermentos fossem materiais não vivos. Pasteur, por sua vez, estava convencido de que a fermentação só ocorreria na presença de organismos viáveis. Ficou demonstrado, em 1897 (após sua morte), que compostos não viáveis de células de levedura viva eram os responsáveis pelos processos de fermentação. Isso provou que nenhum deles estava inteiramente certo. Na época, foi-se aos poucos substituindo o termo “fermento” pelo termo atual, “enzima”, que significa “na levedura”, visto que no início se encontraram esses compostos em células de levedura. Em 1926, provou-se pela primeira vez que as enzimas eram proteínas, depois de se isolar urease de extratos de feijão. Logo depois também se isolaram a pepsina e a tripsina, que se revelaram proteínas. A seguir, centenas de enzimas foram classificadas, purificadas e isoladas. Apenas em meados dos anos de 1950 se deram grandes avanços na tecnologia das enzimas. O progresso da bioquímica deu origem a uma compreensão mais ampla da grande variedade de enzimas presentes nas células vivas e de seu modo de ação. Extrair ou isolar enzimas de microorganismos, por exemplo, aumenta-lhe a eficiência. As enzimas purificadas não perdem suas propriedades – pelo contrário, essas preparações „isentas de células‟ funcionam de modo ainda mais eficiente. Desde o início da década de 1980, as empresas que produzem enzimas vêm empregando técnicas de modificação genética para aprimorar a eficiência e a qualidade da produção e para desenvolver novos produtos. A quimosina recombinante foi a primeira enzima derivada de fonte

geneticamente modificada a receber aprovação para uso alimentar na Suíça,

em 1988, e nos Estados Unidos, em 1990.


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Produção das enzimas

A produção comercial de substâncias derivadas de microorganismos teve início

com a descoberta de que as células podiam ser cultivadas em frascos de vidro

de fundo chato. A técnica da cultura submersa possibilitou a produção de

substâncias de grande interesse (como as enzimas) em quantidades

suficientes. A seguir aperfeiçoaram-se métodos de extração e purificação de

enzimas retiradas de microorganismos.

Hoje em dia, produzem-se em grandes quantidades muitos produtos de valor,

entre os quais as enzimas, pela cultura de microorganismos específicos, sob

condições limpas e altamente controladas em recipientes chamados

fermentadores. As condições ideais de crescimento para esses

microorganismos são bem conhecidas e testadas.

Na maioria dos casos, enche-se o tanque fermentador com um volume de até

150.000 litros de uma solução líquida com todos os nutrientes que o

microorganismo específico precisa para crescer (fontes de carbono e nitrogênio,

vitaminas, minerais, fósforo e oxigênio). A temperatura, os nutrientes e o

suprimento de ar são ajustados de modo a criar condições próprias para seu

desenvolvimento.

Quando o processo se completa, permanece no fermentador um caldo

contendo enzimas, nutrientes, resíduos e microorganismos, que se purifica

através de uma série de passagens por filtros destinados a remover impurezas

e extrair as enzimas.

Cada enzima é codificada por um determinado gene presente no material

genético do organismo que produz aquela determinada enzima.

Depois de identificado o gene responsável pela produção de uma enzima

específica, ele pode ser isolado e transferido para um microorganismo

industrial conhecido por técnicas de DNA recombinante. Incorpora-se o gene

ao DNA do microorganismo hospedeiro pelo emprego de enzimas de restrição,

que cortam e colam moléculas de DNA em locais específicos. Às vezes,

inserem-se diversas cópias do gene no microorganismo hospedeiro a fim de

ampliar a produção da enzima.

O fato de se conhecerem as condições ideais de produção para esses

microorganismos hospedeiros favorece a produção da enzima em grande

escala. Os principais microorganismos hospedeiros usados são os Bacilos

(uma bactéria), o Aspergillus (um fungo) e o Saccharomyces (uma levedura).


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Uso das enzimas na Indústria de alimentos

A indústria de alimentos é uma associação complexa e ampla em diversas

atividades. Seu principal objetivo é a produção de alimentos saudáveis,

saborosos, seguros e disponíveis. Os componentes de tais atividades incluem

o aprimoramento e desenvolvimento de variedades de animais e, sobretudo, de

plantas, e maior eficiência na agricultura ecologicamente sustentável e

altamente produtiva, o processamento dessas matérias-primas para produzir

alimentos estáveis, a distribuição dos alimentos até o consumidor final com

todas as garantias de um produto seguro, nutritivo e saboroso.

As enzimas alimentares são usadas para a produção de um grande leque de

produtos e ingredientes alimentícios. Podem tornar os alimentos mais nutritivos,

mais saborosos, mais digestivos ou mais atraentes (clarificação da cerveja).

Prestam-se também para aumentar a segurança e a preservação dos

alimentos, contribuindo para sua maior durabilidade e para a redução da

necessidade de aditivos. Apresentamos na tabela 1 algumas enzimas

alimentares derivadas de microorganismos geneticamente modificados.

Mercado Enzima Função

Panificação

Alfa-amilase Amilase maltogênica

Hemicelulase (Xilanase) Glicose oxidase

Protease

Decomposição do amido, produção de maltose

Mantém o pão fresco por mais tempo

Estabilidade da massa Estabilidade da massa

Melhora a cor e o sabor do pão

Amidos Glicose isomerase

Alfa-amilase Pululanase

Para a modificação e conversão do amido em,

p.ex., dextrose ou xaropes ricos em frutose (HFS).

Laticínios Quimosina Protease

Coagulante na produção de queijos

Hidrólise de proteínas de soro coalhado

Destilação Alfa-amilase

Protease Decomposição de amido

Decomposição de proteínas

Cervejas

Beta-glicanase Alfa-amilase

Alfa-acetolactato decarboxilase

Pululanase Protease

Para liquefação, clarificação e como suplemento de

enzimas do malte. Acelera a filtração do mosto da

cerveja. Evita a formação de bruma.

Decomposição de proteínas

Gorduras, óleos Lipase Decomposição de lipídeos


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Enzimas, funções e aplicações

ENZIMA FUNÇÃO APLICAÇÃO

Enzimas de maceração (pectinases, celulases e

hemicelulases).

Hidrólise de pectina solúvel e de componentes

de paredes celulares, diminuição de viscosidade e manutenção de textura

de sucos de frutas.

Melhoramento na extração de sucos de frutas e de

óleo de oliva, liberação de aromas, enzimas,

proteínas, polissacarídeos, amido e ágar.

Pectinase acida e termo-estável com

poligalacturonase, pectina esterase e pectina

transeliminase.

Rápida diminuição de viscosidade e quebra de

tecidos vegetais.

Melhora o rompimento da fruta e aumenta a extração

do pigmento de cor.

Poligalacturonase com alta atividade de pró-pectinase

e baixa celulase.

Hidrólise parcial de pró-pectina.

Produção de purês com alta viscosidade.

Poligalacturonase e pectina transeliminase com baixa atividade de

pectina esterase e hemicelulase.

Hidrólise parcial de pró-pectina e de pectina

solúvel em fragmentos de tamanho médio, formação de precipitado e remoção

de hidrocolóides de celulose.

Produção de sucos vegetais não clarificados

de baixa viscosidade

Poligalacturonase, pectina transeliminase e

hemicelulase.

Hidrolise completa de pectina e de

polissacarídeos ramificados.

Clarificação de suco de frutas.

Pectinase -glicosidase.

Infusão de pectinase e glicosidase para facilitar o

descascamento e melhorar a firmeza de frutas e

vegetais.

Alteração das propriedades sensoriais de

frutas e vegetais.

Pectina esterase com atividade de

poligalacturonase e de pectina liase.

Processamento de frutas. Produção de ketchup de

alta qualidade e de poupas de frutas.

Pectina esterase. Desesterificação e

geleificação de pectina. Melhoramento na

clarificação de cidra.

Enzima de maceração.

Hidrolise de polissacarídeos das paredes celulares

vegetais.

Melhoramento de maceração da casca e

extração de pigmentos de cor de uva, qualidade, estabilidade, filtração e clarificação de vinhos.


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Processos realizados

Panificação

Durante muitas décadas, adicionaram-se enzimas à farinha para a produção de pão. Essas enzimas suplementadas – usadas para melhorar o pão – afetam, de fato, seu volume, sabor, aroma, estrutura da casca e do miolo, maciez e durabilidade na prateleira. A alfa-amilase hidrolisa o amido (amilose), dando origem a açúcares solúveis usados pela levedura para produzir etanol e gás. Este último faz o pão crescer e lhe confere textura agradável, com miolo mais leve. Entre as outras enzimas adicionadas à massa de pão temos a amilase maltogênica, que corta as extremidades de maltose das cadeias de amido, propiciando um pão macio e fresco por mais tempo. As hemicelulases decompõem a hemicelulose da farinha, deixando a massa mais maleável e fácil de manusear. Enquanto o pão assa, ela retarda a formação de migalhas, permitindo que a massa cresça. A glicoseoxidase reage com a glicose e com o oxigênio, liberando ácido glicônico e peróxido de hidrogênio. Este fortalece a massa, mediante a reação com grupos sulfúricos especiais e formando pontes de enxofre, que deixam o pão menos pegajoso e melhor para manusear. As proteases separam aminoácidos especiais, melhorando a cor da casca e o sabor do pão.

BENEFICIOS DAS ENZIMAS NA INDUSTRIA DE PANIFICAÇÃO

Características Benefícios Valor

De origem vegetal, animal ou microbiana

Encontram-se na natureza

Produtos mais naturais A maioria se inativa com aumento de temperatura

Estão compostas de proteínas

São especificas Somente atuam em um substrato especifico

Maior controle de processo

São solúveis em água Fáceis de usar Economia de tempo

Para a indústria de panificação

Normalizam e melhoram as farinhas

Maior uniformidade

Maior volume no pão Melhor apresentação

Grão mais fino e melhor textura do produto

Massas mais resistentes

Menor tempo de mistura

Economia de operação Menor tempo de fermentação

Massas mais secas e esponjosas

Melhor controle de processo

Melhoram a maquinabilidade das massas

Maior estabilidade na fermentação

Aumentam shelf life Maior frescura.

Substituem ingredientes químicos e emulsificantes

Maior aceitação


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Processamento do amido

Um campo muito importante, no qual as enzimas se revelaram de grande valor, é a indústria do amido. O amido é um polissacarídeo de peso para a produção de diversos “produtos de sabor doce” e se forma por cadeias retas e por cadeias altamente ramificadas de moléculas de glicose. No início do século XIX, o químico Kirchhoff descobriu que, pela fervura com ácido, podia converter o amido em uma substância de sabor adocicado, constituída principalmente de glicose. Essa técnica não apresentava boa produtividade e o processo, realizado sob condições ácidas e temperatura de 140 a 150°C, ainda gerava subprodutos indesejáveis. A descoberta de preparações enzimáticas capazes de decompor o amido em glicose favoreceram a passagem da hidrólise enzimática para a hidrólise ácida. Hoje, realiza-se praticamente toda hidrólise do amido pelo emprego de enzimas, em vez de ácidos. A conversão enzimática do amido, que produz um xarope de sabor doce, subdivide-se em três etapas: liquefação, sacarificação e isomerização. No processo de liquefação, o amido é convertido em uma mistura de vários oligossacarídeos e dextrinas diferentes pelo uso da alfa-amilase. Essas maltodextrinas, ligeiramente doces, são submetidas a mais uma conversão pela adição de outras enzimas. A amiloglicosidase, também conhecida como glicoamilase, ainda hidrolisa completamente os compostos em glicose, num processo denominado sacarificação. Podem também se acrescentar outras enzimas, como a enzima desramificadora pululanase. Mediante a ação da glicose isomerase, a glicose pode ser isomerizada em frutose, de valor calórico igual ao da glicose, mas de sabor cerca de duas vezes mais doce que a glicose. O amido é amplamente empregado na produção de “Xarope de Milho Rico em Frutose” (XMRF). Trata-se de uma mistura de glicose e frutose que serve para adoçar muitos produtos alimentícios e, mais ou menos, substituiu o açúcar da cana ou da beterraba, usados anteriormente na fabricação de bebidas, produtos lácteos, produtos de panificação e alimentos enlatados. O teor de frutose do XMRF é, em geral, de 42%, 55% ou 90%.


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A produção de queijo

A primeira etapa da produção de queijo consiste em adicionar ao leite pasteurizado uma cultura de bactérias de ácido lático para azedá-lo. Em seguida, adiciona-se um coalho destinado a decompor a caseína, proteína do leite, dando origem à coagulação e à formação da coalhada. O líquido que sobra é o soro, subproduto da fabricação do queijo. Após a conversão do açúcar lactose presente no soro em glicose e galactose pela ação da lactase, obtém-se um xarope de sabor doce que apresenta grande variedade de aplicações na indústria de doces e confeitos. „Coalho‟ é o nome dado a qualquer preparação enzimática que coagula o leite, tendo grande importância para a produção de queijo. A fonte natural de coalho é o estômago de bezerros abatidos ao nascer, onde as enzimas contribuem para a digestão e absorção do leite. O ingrediente ativo do coalho do bezerro é a enzima quimosina (também conhecida como renina). O queijo, provavelmente, foi descoberto por acaso na antigüidade, quando se notou que o leite adquiria consistência semi-sólida ao ser transportado em bolsas semelhantes ao estômago de ruminantes. A coagulação do leite no estômago é um processo de considerável importância para o animal muito jovem. Se não se coagulasse, o leite atravessaria rapidamente o estômago e suas proteínas deixariam de passar pelo processo de digestão inicial. A quimosina converte de modo eficiente o leite líquido em estado semi-sólido, semelhante ao queijo cottage, permitindo que ele se retenha no estômago por períodos mais prolongados. A secreção da quimosina atinge o auge nos primeiros dias após o nascimento, e depois diminui, sendo substituída pela pepsina, que vem a ser a principal protease gástrica. Os vegetarianos, contudo, não consomem produtos derivados de animais abatidos. Existem então queijos vegetarianos, feitos com coalho de origem não animal, produzidos em geral pelo fungo Mucor miehei ou por certas espécies de bactéria. No passado, utilizavam-se também coalhos obtidos de certas espécies vegetais. Problemas de escassez e de flutuação no custo de coalho de bezerro, bem

como sua qualidade insatisfatória, levaram os cientistas a investigar a

possibilidade de atribuir a microorganismos a produção de quimosina idêntica à

produzida pelas células do estômago do bezerro. Obteve-se isso mediante a

introdução de gene do bezerro responsável pela produção de quimosina num

microorganismo hospedeiro, como a levedura Kluyveromyces lactis.


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Indústrias de sucos de frutas

As substâncias pécticas são responsáveis pela consistência, turbidez e aparência dos sucos das frutas, e sua presença causa um aumento considerável na viscosidade do suco, dificultando a filtração e a concentração. A adição de enzimas pectinolíticas nos purês de frutas e vegetais resulta na degradação da pectina e outros componentes de alto peso molecular, diminuindo a viscosidade e aumentando o rendimento dos sucos ocasionando uma aparência cristalina no produto final e reduzindo em até 50% o tempo de filtração. Durante meados da década de 30, quando as indústrias de frutas começaram a produzir sucos, o rendimento era baixo muitas dificuldades foram encontradas para filtrar o suco e se atingir uma clarificação estável. A partir de então, pesquisas utilizando pectinases, celulases e hemicelulases de microrganismos, juntamente com o conhecimento dos componentes vegetais das frutas, diminuíram essas dificuldades. A combinação de pectinases, celulases e hemicelulases, chamadas coletivamente de enzimas de maceração, é usada na extração e clarificação de

sucos de frutas e vegetais. A adição de -amilase e amiloglicosidase, ativas a pH ácido, é usada no processamento de frutas contendo amido, especialmente maçã, para prevenir turvação. O tratamento enzimático conduz a uma extensa degradação da lamela média e da pectina das paredes celulares por ação de poligalacturonase, pectina metil esterase e pectina liase. O efeito sinergístico da combinação de pectinases e celulases é um processo crucial no tratamento enzimático da polpa para uma quase completa liquefação das frutas e dos vegetais. A hidrólise enzimática das paredes celulares aumenta o rendimento de extração, diminui o conteúdo de açúcares e de matéria seca solúvel. O uso de enzimas de maceração aumenta o rendimento da extração e melhora o processamento, sem aumento de custos. Essas enzimas são utilizadas após o corte da matéria-prima, para macerar a polpa até a liquefação parcial ou total da fruta, diminuindo o tempo de processamento e melhorando a extração dos componentes da fruta. Após a extração, pectinases são adicionadas para clarificação e diminuição de viscosidade para facilitar a filtração e concentração. Em sucos clarificados, como no de maçã, as pectinases são utilizadas na separação de partículas sedimentáveis, na filtração ou centrifugação. As vantagens do uso de pectinases em sucos incluem: utilização em diversos tipos de produtos, isto é, sucos clarificados, não clarificados, concentrados, polpas, purês etc.; redução do tempo total para extração do suco em relação aos processos clássicos, auxiliam na produção de sucos e concentrados estáveis com redução de resíduos da polpa; custos de produção reduzidos e possibilidade de processamento de diferentes frutas. Em sucos não clarificados, como o de laranja, é feita a desnaturação da pectina esterase com o aquecimento do suco, para prevenir a perda da turbidez desejada, ou congela-se o suco concentrado para manter a enzima em estado inativo. O tratamento térmico brando pode resultar em produtos de alta qualidade, com melhor qualidade de aroma e maior conteúdo vitamínico. Durante o processo de extração do suco, as enzimas podem ser adicionadas no final da extração da polpa lavada para diminuir a viscosidade ou após a extração final, para aumentar a liberação de açúcares e sólidos solúveis, melhorando o rendimento e diminuindo a viscosidade. O tratamento enzimático melhora a estabilidade da turvação, pois a degradação da pectina é limitada.


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Óleos

Recuperação de óleos essenciais

Os óleos essenciais estão localizados especialmente nas células do albedo de frutas cítricas e contêm hidrocarbonetos (terpenos e sesquiterpenos), compostos oxigenados (aldeídos, ésteres, alcoóis, cetonas e fenóis) e resíduos não voláteis (ceras, flavonóides e ácidos graxos). Após a extração do suco, as partículas de albedo e a emulsão óleo-água são separadas. Esta emulsão é passada em um ciclone e, a seguir, centrifugada para produzir uma emulsão rica em óleo, que é concentrada. A aplicação de pectinases hidrolisa os complexos de pectina-proteína, liberando o óleo, aumentando o rendimento, diminuindo o tempo de processo e melhorando a qualidade do produto final.

Extração de óleos vegetais

Óleos de canola, coco, semente de girassol, palma e oliva são tradicionalmente produzidos por extração com solventes orgânicos, mais comumente o hexano. A degradação da parede celular por enzimas pectinolíticas permite seu uso para extração de óleo vegetal em processo aquoso, pela liquefação dos componentes estruturais das paredes celulares das sementes que contêm óleo. Preparações comerciais enzimáticas contendo pectinases, celulases e hemicelulases começaram a ser utilizadas para extração de óleo de oliva, sendo adicionadas durante a prensagem das azeitonas para melhorar o processo de extração. O uso de enzimas de maceração aumenta a quantidade de agentes antioxidantes e de vitamina E em óleo de oliva extravirgem, reduze a indução ao ranço, aumenta a extração, melhora o fracionamento na centrifugação e produz óleo com baixo teor de umidade.


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Indústrias de vinhos

Pectinases, em conjunto com -glucanases e hemicelulases, têm sido utilizadas na produção de vinho. As vantagens do uso das três enzimas são: melhor maceração da casca e aumento da extração de pigmentos, facilita a clarificação e a filtração do mosto e aumenta a qualidade e a estabilidade do vinho. A adição de pectinases durante o esmagamento das uvas ou no mosto de vinho melhora a extração do suco, reduz o tempo de clarificação e aumenta o conteúdo de terpenos no vinho. Preparações comerciais de pectinases com alta atividade de pectina liase e baixa atividade de pectina metil esterase são preferidas por minimizarem a liberação de metanol dos ácidos poligalacturônicos metilados durante a produção de vinho. Enzimas pectinolíticas adicionadas durante a maceração das uvas para produção de vinho tinto resultam no melhoramento das características visuais (cor e turbidez), quando comparadas com vinhos não tratados, apresentando características cromáticas consideradas melhores que os vinhos controle5.

Melhoramento na extração de amido de mandioca

Polpa de mandioca, o resíduo sólido produzido após a extração do amido, contém uma proporção significante de grânulos de amido (68%, base seca) e de fibras (27%, base seca). O alto conteúdo de fibras provavelmente diminui a extração do amido remanescente, mantendo os grânulos juntos e presos em uma rede fibrosa, que pode ser rompida por métodos enzimáticos, baseados na aplicação de uma mistura de pectinases e celulases que destroem a integridade estrutural da matriz responsável pelo aprisionamento dos grânulos, expondo e liberando o amido.


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Fermentação de café e chá

Pectinases são importantes na fermentação de café e chá, pois aceleram o processo de fermentação, melhorando a qualidade do produto final. Enzimas pécticas são adicionadas para remover a camada de mucilagem do grão, constituída de três quartos de substâncias pécticas. Celulases e hemicelulases, presentes em preparações comerciais, são aspergidas nos grãos, acelerando o processo de fermentação. Como o tratamento dos grãos de café em larga escala com enzimas comerciais é custoso e não econômico, são utilizadas enzimas pécticas microbianas obtidas da fermentação de resíduos da mucilagem.

Alimentos funcionais

Pectina e polissacarídeos pécticos estão emergindo como ingredientes alimentares bioativos. Pectina de grapefruit, usado industrialmente como estabilizante e como suplemento de alimentos infantis, melhora a nutrição e o desenvolvimento físico infantil. Esses oligogalacturonídeos e seus produtos de degradação por enzimas pectinolíticas são classificados como “probióticos”, por serem não digeríveis, ou seja, não são hidrolisados na parte superior do trato gastrintestinal, e podem ser usados como promotores de saúde em nutrição humana e animal por estimularem seletivamente o crescimento e/ou a atividade de espécies de bactérias residentes no colo intestinal.


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Cervejaria

A produção de cerveja é um processo tradicional, sendo executado há séculos. As enzimas entram no processo através do malte, um dos principais ingredientes do mosto para a produção desta bebida. As principais enzimas do malte são: α-amilase, β-amilase, β-glucanase e carboxipeptidase, sendo as temperaturas-limites de estabilidade 68º C, 64º C, 62º C e 58º C, respectivamente. Para a transformação do material amiláceo em açúcares fermentescíveis, usando as enzimas naturalmente presentes no malte, o cervejeiro deve realizar o cozimento programado da pasta (“mashing”), que servirá de mosto para a fermentação. A programação do mashing dependerá da temperatura de gelatinização do amido constituinte do material amiláceo empregado para preparar o mosto (por exemplo, arroz 68-75º C, batata 53-60º C, centeio 58-70º C, cevada 53-58º C). A variabilidade do material amiláceo usado para preparar o mosto, resulta – muitas vezes – da baixa disponibilidade do malte no mercado e, inclusive, de boa qualidade, obrigando o cervejeiro a utilizar misturas de malte com outras substâncias amiláceas. Nestes casos, ele deve lançar mão de enzimas para suplementar a atividade enzimática do malte (malte de baixa qualidade ou usado em quantidade desproporcional aos outros materiais amiláceos da mistura. Neste caso, o objetivo é a redução de custos).


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Curiosidade

A Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa, vinculada ao

Ministério da Agricultura e do Abastecimento, desenvolveu uma tecnologia

inovadora de extração enzimática do óleo do grão da soja. Com esta nova

técnica, as agroindústrias poderão reduzir o seu consumo de energia, melhorar

a qualidade do seu produto final e, principalmente, preservar o ambiente.

A obtenção de óleos e gorduras pelas indústrias é, geralmente, efetuada pelo

processo de extração mista, que consiste na prensagem da semente e

extração, com solvente, do óleo presente no resíduo. O solvente mais usado na

indústria é o hexano, um derivado do petróleo que possibilita a extração da

quase totalidade do óleo, separando-o do farelo. Devido ao grande consumo de

hexano pelas indústrias, várias técnicas vêm sendo pesquisadas para substituí-

lo. A extração enzimática, por causar baixo impacto ambiental, além das outras

vantagens, foi o principal alvo das pesquisas da Embrapa para a obtenção dos

óleos de abacate e da soja.

No caso da soja, a tecnologia proposta introduziu o processo da extrusão do

grão, como um pré-tratamento, viabilizando tecnicamente a extração do óleo.

Por meio dessa tecnologia, resultam em três produtos de valor comercial,

isentos de componentes tóxicos, que são o óleo bruto, que apresenta

características de óleo refinado, próprio para o consumo; o hidrolizado protéico,

próprio para ser utilizado em alimentação infantil e dietas especiais; e o extrato

insolúvel, que contém proteínas de soja isentas de solvente orgânico e pode

ser utilizado em biscoitos e farinhas.

A extração enzimática do óleo de abacate é um processo já existente. A

novidade trazida pela Embrapa foi a seleção de uma enzima com perfil mais

adequado para atuar neste produto. A obtenção de óleo, por esse método, traz

economia de energia e o produto conseguido pode ser usado na sua forma

bruta, economizando, assim, várias etapas do processo de refino hoje usado.

Além de sua utilização na indústria de alimentos, o óleo de abacate é também

utilizado nas indústrias farmacêutica e de cosméticos.

A obtenção do óleo de abacate é uma alternativa para minimizar as perdas na

pós-colheita, aproveitando os frutos maduros e aumentando, assim, a renda

dos produtores. Possibilita, ainda, um maior aproveitamento da mão-de-obra

existente pelas cooperativas de médio porte.

Atualmente, a Embrapa está buscando parceria para o desenvolvimento da

tecnologia de extração enzimática do óleo de abacate e de soja em escala

industrial.


17

Bibliografia

http://www.cib.org.br/pdf/fbci12port.pdf

Revista Química Nova, Vol. 30, No. 2, 2007

http://www.cib.org.br/apresentacao/texto_alda_lerayer.pdf

http://www.insumos.com.br/aditivos_e_ingredientes/

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enzymes-in-food-industry.htm

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http://www.molecular-plant-biotechnology.info/foods-and-beverages/use-of-enzymes-in-food-industry.htm

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http://www.embrapa.br/imprensa/noticias/1997/abril/bn.2004-11-25.8268681506/

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uso de enzimas na industria alimentícia

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