OBTENÇÃO E AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE
CONCENTRADO PROTEICO DE TILÁPIA (Oreochromis
niliticus)
C.G.S. Scudeler1, R. C. Chevalier1, A. O. Silva1, G. G. Fonseca1, W. R. Cortez-Vega1
1 – Laboratório de Bioengenharia - Universidade Federal da Grande Dourados, CEP: 79.804-970 – Dourados – MS – Brasil. Telefone: (67) 3410-2079 - e-mail: cintiagranzotti@hotmail.com; quel.chevalier@hotmail.com;
silva.alessandra_@hotmail.com; ggf@ufgd.edu.br; williamvega@ufgd.edu.br
RESUMO - Este estudo teve como objetivo avaliar as propriedades físico-químicas dos resíduos de tilápia (Oreochromis niliticus) provenientes da filetagem. A caracterização físico-química da matéria-prima e do concentrado proteico obtido, consistiu das seguintes análises: umidade, cinzas, proteínas, lipídeos, Capacidade de Retenção de Água (CRA), Capacidade de Retenção de Óleo (CRO) e cor. A carne mecanicamente separada (CMS) e o concentrado proteico de pescado obtiveram, respectivamente, os seguintes percentuais com relação à umidade (65,60 e 7,54%), cinzas (1,86 e 5,77%), proteína (17,68 e 56,29%) e lipídeos (10,17 e 27,75%). A utilização do CMS de tilápia, agrega valor a um material de descarte, contribuindo para a diminuição da poluição ambiental e oferecendo uso alternativo a este material de custo relativamente baixo.
ABSTRACT – This study aimed to evaluate the physical and chemical properties of the waste tilapia (Oreochromis niliticus) from filleting. The physicochemical characterization of the raw material and protein concentrate obtained consisted of the following analysis: moisture, ash, protein, lipids, water holding capacity (WHC), oil retention capacity (CRO) and color. The mechanically deboned fish meat (MDFM) and fish protein concentrate obtained respectively the following percentages with respect to moisture (65.60 and 7.54%), ash (1.86 and 5.77%), protein (17 68 and 56.29%) and lipid (10.17 and 27.75%). The use of CMS tilapia, add value to a disposal of material, contributing to the reduction of environmental pollution and providing alternative use this relatively low cost material.
PALAVRAS-CHAVE: tilápia; concentrado proteico; resíduos; composição proximal KEYWORDS: tilapia; protein concentrate; waste; proximate composition
1. INTRODUÇÃO
Na cadeia produtiva da indústria alimentícia, é produzida uma quantidade expressiva de resíduos, desde a produção até a comercialização. Desta forma faz-se necessário a viabilização de diferentes métodos de utilização destes resíduos, devido à crescente pressão para tornarem-se mais responsáveis com o meio ambiente (Aguiar e Goulart, 2013). As indústrias de alimentos vêm adotando estratégias de proteção e a conservação ambiental, além da utilização dos resíduos destinado ao consumo animal e desenvolvimento de produtos
alimentícios (Boscolo e Feiden, 2007), aumentando assim a lucratividade das indústrias de pescado (Carvalho Filho, 2008).
O setor aquícola encontra-se em grande expansão no Brasil, a produção total da aquicultura aumentou para 628.704 toneladas em 2011, representando um aumento de 31,1% em comparação à produção de 2010 (Brasil, 2011). De acordo com dados da FAO (2015), é esperada uma produção de 162 milhões de toneladas de pescado para o ano 2025, considerando-se o consumo de 25 kg per capita/ano.
A tilápia (Oreochromis niliticus) é a espécie que apresenta significativos índices de produção na aquicultura, devido às características, sendo o filé de tilápia o mais consumido pelos brasileiros, portanto, o principal produto comercializado pelas indústrias de beneficiamento de pescado.
O processo de filetagem gera grandes quantidades de resíduos, que são descartados, tornando-se assim fontes potenciais de poluição ao meio ambiente e gerando um grave problema ambiental. Este processo de filetagem exige um padrão único de crescimento dos peixes, para não afetarem a aceitação dos filés, sendo este mais um dos problemas, pois, esta espécie apresenta heterogeneidade, e os animais que não atingem o tamanho comercial adequado, são rejeitados ou são subutilizados como resíduos de produção (Monteiro, 2013).
Os resíduos do processamento do pescado podem ser alvo de estratégias para a indústria pesqueira com o intuito de reduzir impactos ambientais e aumentar o consumo de proteína animal através de subprodutos comercializáveis a partir destes resíduos. Podendo ser utilizados em várias modalidades de aplicação, como na elaboração de alimentos para consumo humano; alimentos para consumo animal; fertilizantes ou adubos orgânicos; produtos químicos e, ainda aproveitá-los no desenvolvimento de produtos funcionais como quitosana, extração de gelatina, carbonato de cálcio, óleos ricos em Ômega 3 e outros produtos de valor agregado (Gonçalves, 2011; Silva et al. 2011).
Pesquisadores têm direcionado os estudos para elaboração de novos produtos derivados de pescado a base de resíduos de tilápia (Lima et al. 2009; Oliveira, 2012), com o intuito de minimizar perdas econômicas de indústrias e entrepostos e reunindo todos os atributos exigidos pelos consumidores atuais (Boscolo e Feiden, 2007). Este estudo teve como objetivo avaliar as propriedades físico-químicas dos resíduos de tilápia (Oreochromis niliticus) provenientes da filetagem.
2.
MATERIAL E MÉTODOS
2.1. Matéria-prima
Para a extração de isolados proteicos foram utilizadas as carcaças de tilápia (Oreochromis niloticus), obtidas de indústria de processamento de pescado da região de Itaporã, Mato Grosso do Sul, Brasil. As amostras foram transportadas para o laboratório de Análises e Química de Alimentos - LANAC, da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD), onde ficaram estocadas em embalagens plásticas até sua utilização.
2.2. Obtenção da proteína
Para obtenção da proteína foi adaptado o método utilizado por Cortez-Vega et al (2012). A carne mecanicamente separada (CMS) foi obtida após evisceração e filetagem, passando
por um separador de ossos e espinhas. A CMS foi misturada com água destilada na proporção de 4:1, mantendo-se em agitação constante. O pH foi ajustado para 11 com a solução de NaOH 1M e manteve-se em agitação por 30 minutos. A mistura foi centrifugada por 15 minutos à temperatura de 7ºC e peneirada para separação do líquido utilizado na etapa seguinte e do sólido que foi desprezado. Repetiu-se o procedimento com o pH ajustado para 6. Após centrifugação de 15 minutos o sobrenadante foi desprezado. A pasta final foi peneirada através de peneira de metal de malha de 1 mm para remover o tecido conjuntivo e então, congelada a -70 ºC por 24 horas em ultrafreezer. Posteriormente foi desidratada em liofilizador por 48 horas obtendo-se a proteína recuperada liofilizada.
2.3. Caracterização Físico-Química
Serão realizadas determinações em triplicata de umidade, cinzas, lipídios e proteína, segundo metodologia oficial (AOAC, 2000), a fim de determinar a composição proximal do isolado proteico de tilápia.
2.4. Propriedades Funcionais
Capacidade de retenção de água (CRA): A CRA do concentrado foi medida por concentração conforme metodologia descrita por Regenstein et al (1979).
Com variação de pH na faixa de 3,0 a 11,0. As proteínas solúveis no sobrenadante foram quantificadas pelo método de Lowry et al (1951) e descontadas do total de proteínas da amostra original. A CRA foi determinada como a quantidade de água retida pela proteína contida na amostra, expressa em mL de água retida por grama de proteína.
Capacidade de retenção de óleo (CRO): A CRO do concentrado proteico foi determinada segundo metodologia descrita por Fonkwer e Singh (1996). A diferença entre o óleo adicionado e o óleo não retido foi considerada como a quantidade de óleo retido pelos hidrolisados. A CRO foi expressa como a quantidade de óleo retido por grama de proteína presente no hidrolisado.
Cor: A cor do concentrado foi analisada utilizando um colorimetro Konica Minolta (Modelo
CR-400/Cr-410), operando em D65 (luz do dia) e usando os parâmetros de cor CIE (L*, a*, b*) segundo PIZATO et al (2013). Os parâmetros a*, b* e L* foram determinados sobrepondo-se o concentrado sobre um padrão branco. Sendo que L* mede a luminosidade variando de 0 (preto) a 100 (branco) e cromaticidade verde-vermelha (a*) e azul-amarela (b*).
2.5. Análise Estatística
Todos os resultados das características avaliadas foram submetidos à análise de variância (ANOVA), sendo que as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a nível de 5% de significância.
3.
RESULTADO E DISCUSSÃO
A carne mecanicamente separada (CMS) de tilápia in natura utilizada para obtenção do concentrado proteico apresentou valor médio de pH de 6,7 ± 0,05. As proteínas podem sofrer desnaturação em valores de pH abaixo de 6,5 e, consequentemente, perda da capacidade de geleificação (Fenemma, 1993). Os resultados obtidos mostraram que o produto manteve-se na faixa aceitável de qualidade para esse parâmetro, considerando a legislação brasileira que
propõe um pH máximo de 6,8 para pescados in natura. A Tabela 1 apresenta os valores médios da composição físico-química do CMS de tilápia e do concentrado proteico obtido pelo processo de solubilização alcalina.
Tabela1. Composição proximal do CMS de tilápia e do concentrado proteico obtido pelos processos de solubilização alcalina.
CMS DP* Concentrado DP*
Umidade (%) 65,60a 3,44 7,54b 0,34
Cinza (%) 1,86 a 0,07 5,77 b 0,24
Proteína (%) 17,68 a 0,54 56,29 b 1,32
Lipídeos (%) 10,17 a 0,29 27,75 b 0,98
Média de três determinações (N = 3). *DP = desvio padrão.
Letras diferentes na mesma linha apresentam diferença significativa (p< 0,05) pelo teste de Tukey.
O valor de 17,68% de proteína obtido na CMS de tilápia demonstra que este resíduo da indústria pesqueira é uma importante fonte deste macronutriente e indica a viabilidade de sua utilização em subprodutos para obtenção de um concentrado proteico.
O trabalho de Yanar et al (2006), obtiveram resultados semelhantes para a CMS da tilápia (Oreochromis niloticus) que apresentou 76,87% de umidade, 1,09% de cinza, 18,23% de proteína, no entanto, os resultados divergem significativamente para lipídeos, onde foram encontrados os valores de 2,64% pelos autores. Esses resultados também são semelhantes aos encontrados por Rebouças et al. (2012) que encontraram para a tilápia valores de umidade 77,24%,cinzas 1,02%, proteínas 17,48% e lipídeos 4,46%.
De acordo com Siqueira (2001), o valor nutritivo do filé de tilápia possui em média 75% de umidade, 2% de cinzas, 20% de proteína e entre 3,4 a 8,5% de lipídeos, considerando que a composição nutricional pode sofrer variações em função da composição da dieta, do manejo alimentar, da idade e do tamanho dos peixes.
Os concentrados proteicos obtidos apresentaram reduzido conteúdo de umidade, quando comparados ao CMS de Tilápia. No entanto, os valores de cinzas, proteínas e lipídeos foram maiores que os comparados ao CMS, os valores podem ser justificados visto que a maior parte dos lipídeos foi separada junto com a fração das proteínas insolúveis durante a centrifugação. Assim como verificado neste estudo, pesquisas realizadas por Vidal et al (2011), apresentaram valores para umidade de 1,38%, cinzas 2,26%, proteínas 62,39% e lipídeos 32,63%, logo, demonstraram a eficácia dos processos de solubilização alcalina na remoção dos lipídeos, desta forma concentrando os percentuais de proteínas.
A capacidade de retenção de água (CRA) é uma propriedade importante em termos de qualidade, tanto na carne destinada ao consumo direto, como para a carne destinada à industrialização. Esta pode ser definida como a capacidade da carne de reter sua umidade ou água durante a aplicação de forças externas, como corte, aquecimento, trituração e prensagem (Flores e Bermell,1984). O resultado para a medida de capacidade de retenção de água para o concentrado de tilápia foi de 126,47% para o pH 3, 70,7% pH 5, 75,20% pH 7, 86,03% pH 9 e 177,62% pH 11. A CRA medida em pH 5 apresentou valor inferior quando comparada com os valores obtidos nos demais valores de pH, o processo é possível, devido a diminuição da capacidade da proteína em ligar-se com a água, pois as ligações intermoleculares e formação
de acúmulos proteicos pode ser afetada por outras propriedades como a solubilidade (Kinsella, 1987).
A capacidade de retenção de óleo (CRO) é uma importante propriedade funcional que atua principalmente na captura física do óleo pela proteína. É requerida principalmente pela indústria para a elaboração de produtos podendo afetar na ordem de adição de ingredientes secos na mistura, auxiliando para uma distribuição uniforme. Conforme Kinsella (1987), valores elevados de CRO são requeridos em produtos emulsionados, como extensores de carne para apurar sua sensação na boca, assim como em produto viscosos como sopas, queijos processados e massas.
A CRO média obtida para o concentrado de tilápia foi de 53,6% de óleo por grama de proteína. A retenção do óleo varia em função do número de grupos hidrofóbicos expostos na proteína e, provavelmente, as cadeias laterais não polares das proteínas têm afinidade com as cadeias hidrofóbicas da molécula de óleo, contribuindo para a absorção e melhora desta característica (Lopes, 2005).
Na avaliação da cor, o concentrado apresentou coloração escura. Esta afirmação é baseada no menor valor obtido para o parâmetro L* (46,52) e no valor de tonalidade (78,29). Porém, apresentou maior tendência para o amarelo 13,66 (parâmetro b*), provavelmente devido ao fato de os pigmentos da pele serem arrastados possivelmente durante a solubilização da proteína. A coloração mais intensa do concentrado é atribuída ao elevado conteúdo de lipídeos.
4.
CONCLUSÕES
A utilização da CMS obtido dos resíduos da indústria de filetagem de tilápia (Oreochromis niloticus), como matéria-prima na extração de concentrado proteico pode agregar valor a um material de descarte, contribuindo para a diminuição da poluição ambiental e oferecendo uso alternativo a este material de custo relativamente baixo.
O concentrado proteico de tilápia apresentou baixos índices de umidade e de cinza e alto conteúdo lipídico e proteico, quando comparado à matéria-prima constituída de carne mecanicamente separada (CMS).
5.
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