ANA CLAÚDIA GARCIA GOMES

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Resumo: foram avaliadas alterações na polpa do

araticum (congelada a -18°C e liofilizada), atividade e inativação térmica das polifenol-oxidase (PPO). A compo-sição na polpa in natura não variou estatisticamente com os processos de congelamento e branqueamento, e na liofilizada apresentou aumento significativo, devido à retirada da água. A enzima apresentou atividade máxima de 6,08 unidades/ 100g, quando se utilizou substrato catecol 0,1mol/L no pH 7,0. A inativação de 90% da enzima ocorreu a 80°C por 5 minutos.

Palavras-chave: araticum, polifenol-oxidase,

composi-ção centesimal

ADÉLIA MARIA LIMA DA SILVA, ANA CLAÚDIA GARCIA GOMES, BRUNO DE ANDRADE MARTINS

AL AL AL AL

ALTERAÇÕESTERAÇÕESTERAÇÕESTERAÇÕESTERAÇÕES FÍSICO-QUÍMICAS FÍSICO-QUÍMICAS FÍSICO-QUÍMICAS FÍSICO-QUÍMICAS FÍSICO-QUÍMICAS E ESTUDO ENZIMÁTICO E ESTUDO ENZIMÁTICO E ESTUDO ENZIMÁTICO E ESTUDO ENZIMÁTICO E ESTUDO ENZIMÁTICO D D D D

DA POLPA POLPA POLPA POLPA POLPA DE A DE A DE ARAA DE A DE ARAARAARAARATICUMTICUMTICUMTICUMTICUM (((((

Annona cr

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O

fa-mília das Annonaceae. Popularmente é conhecido como marolo ou pinha-do-cerrado. Ocorre no Cerradão, Cerrado strito sensu e Campo Rupestre que estão distribuídos em vários estados brasileiros, tais como BA, DF, GO, MA, MT, MS, MG, PA, PI, SP e TO. A sua floração ocorre principalmente nos meses de setembro a novembro e a frutificação a partir de dezembro com frutos maduros de fe-vereiro a abril (ALMEIDA et al., 1998).

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Os frutos possuem excelente sabor, aroma e qualidade nutri-tiva, sendo muito consumidos in natura, apresentando rendimen-to médio de 55% a 65% em polpa, com potencial para a sua utilização na forma processada como polpa congelada, sucos, geléias e sorvetes.

A composição centesimal do fruto in natura tem sido estuda-da por vários pesquisadores. Segundo Almeiestuda-da et al. (1998), caestuda-da 100g da polpa da fruta contém: 52 calorias; 0,4g de proteína; 52mg de Ca; 24mg de P; 2,3mg de Fé; 21mg de vitamina C; 50mg de vitamina A; 0,04mg de vitamina B1 e 0,07mg de vitamina B2. SILVA et al. (2004) observaram que em 100g da fruta existia cer-ca de 77,2g de água, 0,90g de sais minerais totais (cinzas), 26,4g de açúcares totais, sendo 13,50g de redutores em glicose e 12,90g de não-redutores em sacarose, pH em torno de 4,6, acidez total de 4,5g, ácido cítrico de 0,29g e teor de proteínas em torno de 1,10g. No entanto, não há estudos sobre as alterações da composi-ção centesimal da fruta quando submetidas a tratamentos térmi-cos para inativação de enzimas que promovem escurecimento, quando a fruta sofre algum tipo de injúria durante o processamento, tais como, corte e amassamento.

As polifenol-oxidases (E.C. 1.14.18.1) pertencem ao grupo das oxidorredutases e são conhecidas como tirosinases, cresolases, catecolases, difenolases e fenolases, as quais são enzimas intracelulares que ocorrem em plantas, animais e fungos (WHITAKER, 1994). Elas têm sido largamente estudadas na maioria das frutas e vegetais, pois estão relacionadas com a gera-ção de sabor desagradável e escurecimento enzimático (VAMOS-VIGYASÓ, 1981).

Estas enzimas contêm cobre no centro ativo e catalisam rea-ções envolvendo oxigênio. Os produtos destas rearea-ções são alta-mente reativos, pois reagem com outras quinonas, aminoácidos ou proteínas, para produzir compostos marrons, pretos ou verme-lhos responsáveis por perdas nas propriedades nutritivas e senso-riais nos alimentos (SANCHEZ-FERRER et al., 1995).

Muitos métodos têm sido estudados para prevenir o escurecimento enzimático indesejável, tais como, adição de anti-oxidantes (ácido ascórbico e metabissulfito de sódio), uso de aditivos químicos e branqueamento em condições controladas de temperatura e tempo (MARTÍNEZ; WHITAKER, 1995).

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Neste estudo, o objetivo principal foi estudar as variações na composição centesimal da fruta in natura e congelada por 60 dias, assim como após processo de branquamento, otimizado pelo es-tudo enzimático de inativação de polifenol-oxidases, seguido de liofilização até massa constante.

MATERIAIS E MÉTODOS

As amostras de araticum (6 unidades) foram obtidas em Goiânia/GO nos meses de março a abril de 2008. Os frutos foram obtidos maduros e selecionados. Em seguida, foram lavados, lim-pos, descascados e despolpados manualmente. As amostras foram homogeneizadas e acondicionadas em quatro sacos de polietileno, para os seguintes estudos: in natura; congelada a -18ºC, por 60 dias sem branqueamento; branqueada em banho-maria a 78°C por 5 minutos; liofilizada em pó até massa constante. Todas as etapas foram realizadas de forma rápida, para evitar o escurecimento do fruto devido à ação enzimática.

As análises físico-químicas foram realizadas no mínimo em triplicata, segundo as Normas do Instituto Adolfo Lutz (LUTZ, 1985), sendo as fibras alimentares totais dosadas pelo método enzimático-gravimétrico da AOAC, modificado por Lee et al. (1992) e o teor de ácido ascórbico (vitamina C) pelo método des-crito por Contreras-Guzmán et al. (1984).

O valor calórico foi calculado utilizando-se os fatores de conversão de Atwater: 9 kcal por g de lipídios, 4 kcal por g de proteínas e 4 kcal por g de carboidratos (WATT; MERRILL, 1963). Os sais minerais sódio (Na) e potássio (K) foram determina-dos por fotometria de Chama, usando o Fotômetro DM-61, da marca Digimed. Os elementos cálcio (Ca), magnésio (Mg), zinco (Zn), cobre (Cu) e ferro (Fe) foram por Espectrometria de Absor-ção Atômica, utilizando o espectrofotômetro SpectrAA 110 da marca Varian. As amostras foram quantificadas baseadas em cur-vas de calibração com soluções padrões.

As determinações da atividade enzimática e inativação tér-mica da peroxidase solúvel na polpa do pequi foram obtidas uti-lizando-se o espectrofotômetro da marca Varian, modelo Cary50, na região do visível (l 410nm). A obtenção do extrato bruto da polifenol oxidase foi de acordo com o método descrito por

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Yemenicioglu et al. (1997), com pequenas modificações. A ativi-dade enzimática foi realizada a 25°C, pela mistura de 2,0mL de tampão fosfato de sódio 100mM em diferentes valores de pH, 1,0mL de extrato enzimático, 1,0mL de catecol nas concentrações 0,01; 0,05 e 0,1mol/L. Uma unidade da enzima foi definida como a quantidade necessária para variar a absorbância de 0,1/min. A inativação térmica foi determinada pela atividade residual após aquecimento de 15 minutos, na faixa de 50°C a 80°C.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As amostras de araticum analisadas apresentaram diâmetro médio de 15cm, massa de 2kg, ovais e arredondados, externamen-te marrom-claro, comoso, inexternamen-ternamenexternamen-te creme amarelado, com polpa firme doce, aroma bastante forte e muitas sementes elípticas, com coloração marrom escuras. O rendimento da polpa do fruto foi de 50% (1Kg).

As composições centesimais médias e o desvio padrão dos frutos in natura, congelada por 60 dias, branqueada e liofilizada estão apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1: Composição Percentual do Araticum (g/100g)*

Amostra Umidade Proteína Lipídeos Carboidratos Cinzas Fibras Kcal

In naturaa 76,7±0,23 1,14±0,15 1,38±0,20 32,3±0,98 0,90±0,35 7,0±0.00 146,18 Congelada 74,2±0,11 1,13±0,15 1,04±0,25 31,25±1,50 0,85±0,50 6,8±0.00 138.88 Branqueada 74,0+0,02 1,10±0,00 1,22±0,00 30,98±1,70 0,76±0,00 n.d. 139,30 Liofilizada 4,53±0,25 3,42±0,59 2,30±0,00 32,07±2,62 0,68±0,79 n.d. 144,70

Legenda: * Media ±desvio padrão; n.d.: não detectado.

A polpa do araticum in natura apresentou teor de umidade (76,7%), característico de frutas oleaginosas como o abacate (FRANCO, 1999). Após congelamento observou uma redução no teor de umidade. Isto se deve ao fato que no método de conserva-ção pelo frio, ocorre à formaconserva-ção de gelo fortalecendo as estruturas internas, dificultando a remoção da água livre e conseqüentemen-te reduzindo a umidade. Além disso, observou-se que a umidade varia em distintos pontos do fruto, caracterizando um menor teor do centro para a superfície. Após branqueamento, não houve va-riação significativa em ralação ao teor observado na amostra con-gelada. No entanto, a liofilização reduziu o teor de umidade para

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4,53%, obedecendo a Legislação atual (ANVISA, 1978) que es-tabelece no máximo de 5% (p/p). A atividade de água diminui de 0,684 para 0,136, dificultando a possibilidade de crescimento microbiano.

De um modo geral, não houve diferença marcante nos teores de carboidratos, proteínas, fibras e cinzas após os processos de congelamento e branqueamento. No entanto, o teor calculado em base seca da fruta liofilizada em pó, apresentou mais concentrada em calorias, fibras, carboidratos totais, lipídeos e proteínas. Isto se deve a concentração dos nutrientes devido à retirada da água (SALUNKE, 1991).

A Tabela 2 apresenta os resultados físico-químicos de ativi-dade de água (Aw), potencial hidrogeniônico (pH), acidez titulável total (ATT), sólidos solúveis totais (SST) e a relação entre os dois últimos parâmetros.

Tabela 2: Características Físico-Químicas da Polpa do Araticum

Amostra AW pH ATT(g/100mL) SST SST/ATT

In natura 0,984±0,01 5,21 2,96 12,00 4,0

Congelada 0,970±0,01 5,50 2,35 14,00 5,9

Branqueada 0,960±0,02 5,45 2,30 12,20 5,3

Liofilizada 0,336±0,02 6,76 1,60 n.d n.d

n.d. (não determinado)

A fruta in natura apresentou baixo valor de acidez total. Frutas que apresentam valores de acidez moderada favorecem a sua conser-vação, diminuindo a possibilidade de desenvolvimento de microrga-nismos. Observou-se uma redução da acidez após congelamento de 60 dias e após tratamento térmico. O teor de sólidos solúveis acen-tuou após congelamento, no entanto, após branqueamento permane-ceu estável, não apresentando aumento significativo.

Em relação ao sais minerais totais (cinzas), o teor encontrado no araticum in natura foi de 0,92g/100g (± 0,50). Dentre os mine-rais dosados, o potássio predominou em quantidade sobre os de-mais (503,10mg/g), seguido de sódio (69,00mg/g), cálcio (52,00mg/g) e traços de magnésio (0,55mg/g). Estes minerais são largamente distribuídos na natureza e são considerados macroelementos. Dentre os microelementos essenciais dosados, o ferro (2,30mg/g) apresentou maior teor, seguido do zinco (0,80mg/g) e cobre (0,16mg/g). O teor de cobre, micronutriente potencialmente tóxico, o valor encontrado está compatível com a

780 estudos , Goiânia, v . 36, n. 5/6, p. 775-783, maio/jun. 2009. 0,1 0,4 0,7 1 3 4 5 6 7 8 pH A b s o rb â n c ia ( 4 1 0 n m ) 0,1 0,05 0,01 legislação vigente, a qual estabelece limite máximo de tolerância para contaminantes inorgânicos em alimentos de até 10mg/g (BRA-SIL, 1998b). Os minerais potencialmente tóxicos não foram dosa-dos neste estudo.

Após avaliação físico-química do araticum in natura estudou-se no extrato bruto a atividade da enzima polifenol-oxidaestudou-se solú-vel. Neste estudo avaliou-se a atividade enzimática por meio da reação de oxidação do catecol em diferentes concentrações (0,01; 0,05 e 0,1mol/L), em função do tempo, variando-se o pH da solu-ção tampão fosfato de sódio 100mM (pH 3 a pH 8), a fim de de-terminar o melhor pH de atuação da enzima.

A Figura 1 apresenta a variação da absorbância em função do pH para a oxidação do catecol nas diferentes concentrações. Ob-servou-se que independente da concentração, a atividade da enzima é crescente à medida que aumenta o pH, sendo máxima no inter-valo de pH entre 6,0 e 7,0, diminuindo em meio básico (pH 8,0). A atividade da enzima foi reavaliada, refinando-se o pH de 0,2 unidades, com o substrato catecol na concentração 0,1mol/L, evidenciando a atividade máxima (6,08 unidades/100g de amos-tra) no pH 7,0, onde se observou a formação de substâncias escu-ras características da polimerização de quinonas, produto da oxidação do catecol a o-difenois, catalisada pela enzima PPO.

Figura 1: Avaliação da Oxidação do Substrato Catecol Em Diferentes Concentrações sobre a Atividade Enzimática da Polifenol-Oxidase na Polpa do Araticum

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A inativação da enzima ocorreu por meio de tratamento tér-mico. Os extratos brutos foram submetidos ao aquecimento por 10 minutos em banho-maria, na faixa de temperatura entre 70ºC a 80ºC, variando-se de 0,5 unidades. A Figura 2 apresenta a curva da atividade residual da polifenol-oxidase, utilizando o substrato catecol na concentração 0,1mol/L no pH 7,0.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Tempo (min) A ti v id a d e R e s id u a l (% ) 50°C 60°C 70°C 72°C 74°C 76°C 78°C 80°C

Figura 2: Efeito do Tratamento Térmico na Atividade da Polifenol-Oxidase da Polpa do Araticum

A inativação térmica não segue uma reação cinética de pri-meira ordem. Observou-se um decréscimo contínuo da atividade enzimática com o aumento da temperatura. O tratamento realiza-do mostrou ser um processo não-linear, o que está em concordân-cia com o relatado por Lourenço et al. (1995) no estudo da polpa do mamão papaia.

A polifenoloxidase foi razoavelmente estável a 50°C. Nesta temperatura, a atividade da enzima manteve-se 91% da atividade original, após 15 minutos de aquecimento. Entretanto, a partir de 60°C a perda da atividade foi gradativa, sendo que a 72°C perdeu 38% e a 80°C em torno de 92%. A enzima foi completamente inativada a 90ºC por 15 minutos.

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CONCLUSÃO

A polpa do araticum in natura apresentou propriedades nutricionais, principalmente quanto ao teor de carboidratos totais e fibras. Apresentou alto rendimento de polpa, em torno de 55%, o que caracteriza a sua utilização na forma de sucos, polpa conge-lada, sorvetes e geléias. É uma fruta com baixo valor calórico, rica em sais minerais, principalmente potássio.

O processo de congelamento a -18°C durante 60 dias mostrou-se adequado para conmostrou-servação da composição química da polpa do araticum, não havendo perdas acentuadas no valor nutricional. O branqueamento realizado a 78°C por 5 minutos em banho-maria, favoreceu a inativação de 90% das enzimas polifenol-oxidases (PPO). O processo de branqueamento foi desenvolvido a partir da otimização do binômio tempo/temperatura de inativação da PPO. Estas enzimas, obtidas no extrato bruto da polpa do araticum, apresentaram atividade máxima de 6,08 unidades/100g de amos-tra, no pH 7,0, utilizando solução 0,1mol/L de catecol como substrato. Quanto ao processo de liofilização para obtenção da polpa em pó, o teor de umidade foi mantido constante em 4,53%, sendo que os teores de proteínas, cinzas, lipídeos, carboidratos e fibras aumentaram significativamente em relação à fruta in natura. Referências

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Abstract: in this work were evaluated changes in the pulp araticum

(frozen at -18 ° C and lyophilized), activity and thermal inactivation of polyphenol-oxidase (PPO). The composition in the pulp in nature did not change statistically with the processes of freezing and bleaching, and lyophilized showed significant increase due to withdrawal of water. The enzyme showed maximum activity of 6.08 unidades/100g when used substrate catechol 0.1 mol / L at pH 7.0. The 90% inactivation of the enzyme occurred at 80 ° C for 5 minutes.

Keywords: Araticum, Poliphenol-oxidase, Chemical composition

ADÉLIA MARIA LIMA DA SILVA

Professora no Departamento de Matemática, Física e Química da PUC Goiás. Pes-quisadora do Núcleo de Pesquisa em Química. Professora e Orientadora no Mestrado em Ecologia e Produção Sustentável da PUC Goiás. E-mail: adélia@ucg.br ANA CLAÚDIA GARCIA GOMES

Graduada em Engenharia de Alimentos da PUC Goiás (Iniciação Científica -BIC/ PUC Goiás). E-mail: anacgg@yahoo.com.br

BRUNO DE ANDRADE MARTINS

Mestre em Ecologia e Produção Sustentável da PUC Goiás (PROSUP/CAPES). Graduado em Engenharia de Alimentos da PUC Goiás. E-mail: bamartins@hotmail.com