PROPRIEDADES FUNCIONAIS DE HIDROLISADOS DE PROTEÍNA LÁCTEA CO-PRECIPITADA FUNCTIONAL PROPERTIES OF HYDROLYSATES FROM MILK PROTEIN CO-PRECIPITATES

(1)

DE PROTEÍNA LÁCTEA CO-PRECIPITADA

MARCO ANTÔNIO MOREIRA FURTADO

1

JOSÉ CARLOS GOMES

2

CLEUBER ANTÔNIO DE SÁ SILVA

3

CLÉIA BATISTA DIAS ORNELLAS

4

MARIALICE PINTO COELHO SILVESTRE

5 RESUMO – Produtos lácteos protéicos denominados

co-precipitados foram produzidos utilizando-se dois processos de co-precipitação (cálcio e ácido lático), submetidos à hidrólise enzimática em quatro níveis (0; 2; 4 e 6 % de grau de hidrólise), e desidratados para sua obtenção na forma de pó. Observou-se a influência do processo de produção e do grau de hidrólise aplicado por intermédio do estudo de suas propriedades funcio-nais em diferentes intervalos de pH. A hidrólise enzimá-tica promoveu um incremento nas propriedades funcio-nais relacionadas à solubilidade, especialmente nos pro-dutos obtidos da co-precipitação com cálcio; apresentou

pouco efeito nas propriedades de espuma desses co-precipitados e um pequeno efeito prejudicial naqueles obtidos de co-precipitação com ácido lático. Houve mai-or influência do pH na capacidade de hidratação e reten-ção de água, capacidade emulsificante e índice de ativi-dade emulsificante, sendo observada pouca ou nenhuma estabilidade de emulsão para a grande maioria dos hi-drolisados, independente do pH e do grau de hidrólise aplicado. Para estudo comparativo e caracterização do produto, uma amostra comercial de um produto similar também foi analisada.

TERMOS PARA INDEXAÇÃO: Co-precipitados lácteos protéicos, hidrolisados, propriedades funcionais.

FUNCTIONAL PROPERTIES OF HYDROLYSATES

FROM MILK PROTEIN CO-PRECIPITATES

ABSTRACT- Milk protein products known as

co-precipitates were produced by two processes of precipitation, with calcium and lactic acid, submitted to four degrees of hydrolysis (0; 2; 4 and 6%), and dehydrated by spray drying. Enzymatic hydrolysis enhanced the functional properties related to solubility, mainly in the calcium co-precipitates. Hydrolysis showed little effect on foam properties and detrimental

effect on lactic acid co-precipitates. pH presented more influence on water holding and retention capacity, emulsifying capacity, and emulsifying activity index. Emulsion stability was absent or poor for most hydrolysates independently of pH and degree of hydrolysis. A commercial sample was evaluated for comparison purposes .

INDEX TERMS: Milk protein co-precipitates, hydrolysates, functional properties. INTRODUÇÃO

Os produtos conhecidos como co-precipitados são aqueles em que foram reunidas, mediante precipita-ção em conjunto, os dois principais grupos de proteínas do leite: caseínas e soroproteínas. Esses produtos tiv e-ram seu maior desenvolvimento a partir da década de 60, quando várias tecnologias de produção foram

im-plementadas e seu uso, bastante difundido. Seu desen-volvimento foi motivado por diversos fatores, destacan-do-se o aumento da produção de proteínas obtidas do leite, a valorização de uma série de propriedades funcio-nais dos alimentos e o incremento da qualidade nutricio-nal da proteína do leite, em virtude da agregação das proteínas do soro (Southward e Goldman, 1975).

1. Professor do Departamento de Alimentos e Toxicologia - Faculdade de Farmácia e Bioquímica-Universidade Federal de Juiz de Fora – CEP 36036.330 – Juiz de Fora, MG.

(2)

Ciênc. agrotec., Lavras, v.25, n.3, p.625-639, maio/jun., 2001

3. Estudante de mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos – DTA / UFV.

4. Estudante de mestrado em Ciência de Alimentos – Faculdade de Farmácia – UFMG. 5. Professora do Departamento de Alimentos – Faculdade de Farmácia – UFMG.

Vários estudos têm sido conduzidos com diferen-tes tipos de proteínas, no sentido de melhorar ou ampliar seu uso como ingrediente funcional. A aplicação de hi-drólise enzimática às proteínas tem sido uma das princi-pais áreas de pesquisa nesse sentido as proteínas tanto podem incrementar quanto diminuir sua funcionalidade, dependendo do grau de hidrólise aplicado, sendo gera l-mente aceito que uma hidrólise branda é benéfica, ao passo que uma hidrólise extensiva é considerada preju-dicial (Haque, 1993).

Certas propriedades funcionais de hidrolisados protéicos exercem um papel predominante no sentido em que irão determinar as características principais do pro-duto final, definindo seu uso. Logo, o tipo e a forma da proteína a ser utilizada como ponto de partida do hidro-lisado protéico, assim como o grau de hidrólise aplicado, devem ser controlados em função das principais pro-priedades funcionais que se deseja explorar. Entre as di-versas propriedades funcionais diretamente relacionadas ao uso das proteínas lácteas como ingrediente funcio-nal, destacam-se a solubilidade, capacidade de hidrata-ção e retenhidrata-ção de água, propriedades emulsificantes e espumabilidade.

Considerando-se a importância do desenvolv i-mento de novos produtos para atender à demanda do mercado de ingredientes, com aplicação na formulação de alimentos e bebidas, com o presente trabalho objeti-vou-se principalmente a produção e o estudo das pro-priedades funcionais de hidrolisados protéicos, obtidos a partir de co-precipitados protéicos lácteos, produzidos em escala semi-industrial.

MATERIAL E MÉTODOS

Produção dos co-precipitados hidrolisados:

Produ-ziram-se dois tipos de co-precipitados, utilizando leite desnatado como matéria-prima, fornecido pelo Laticínios da Funarbe – Fundação Arthur Bernardes, Viçosa, MG. O primeiro foi obtido a partir da co-precipitação das pro-teínas com a utilização de cálcio, e o segundo, com a uti-lização de ácido lático (Figura 1).

Cada hidrolisado foi obtido a partir de 5 litros da suspensão de co-precipitado, após descongelamento e ajuste das condições ótimas para sua produção.

Utili-zou-se a enzima Alcalase FG com atividade = 2,4 AU/G,

fornecida pela Novo Nordisk Bioindustrial do Brasil Ltda., em concentração de 0,5% E/S (calculado sobre a % de proteína da suspensão) à temperatura de 60ºC e pH

8,0 , conforme recomendações do fabricante (Novo, 1989) . Cada tipo de co-precipitado deu origem a 4 hidro-lisados com 0, 2, 4 e 6 % de grau de hidrólise, calculado em função dos valores obtidos em uma curva de hidróli-se referência elaborada em laboratório, hidróli-seguindo o mes-mo princípio da técnica do pH-Stat, conforme descrito em Adler-Nissen (1985) e Mutilangi, Panyam e Kilara (1995). Após hidrólise, os produtos foram secos em

spray dryer marca Niro Atomizer (Copenhagen,

Dina-marca), com capacidade de 12L/hora de alimentação, no Laboratório de Novos Produtos do DTA/UFV, e armaze-nados em freezer (- 15ºC) para posterior análise.

Determinação do pH: Utilizou-se um

potenciôme-tro portátil modelo pH-Meter CG 818, marca Schott Geräte, com ajuste de temperatura e calibração, para to-das as determinações.

Proteínas Totais: Em todas as determinações de

proteínas totais, utilizou-se o método semi-micro Kjel-dahl (adaptado da AOAC, 1997), considerando o fator de conversão nitrogênio/proteína igual a 6,38 para todos os cálculos.

Solubilidade (teor de nitrogênio solúvel):

Solu-ções com concentração protéica igual a 1% foram prepa-radas a partir dos hidrolisados desidratados. Após aju s-te do pH (3,0 até 8,0 em ins-tervalos de 1 unidade) com soluções diluídas de Ácido Clorídrico ou Hidróxido de Sódio, pequenas alíquotas (25 ml) dessas soluções fo-ram centrifugadas a 1000 RPM (~ 2000 x g ) por 10 minu-tos em centrífuga modelo “K”, marca IEC (Boston, MA, USA). Após centrifugação, determinou-se no sobrena-dante porcentagem de N solúvel pelo método semi-micro Kjeldahl (adaptado da AOAC, 1997), relacionando o mesmo à porcentagem de nitrogênio na solução original.

Capacidade de hidratação e retenção de água:

Esta foi determinada com base em uma suspensão a 10% (p/v) de cada amostra dos diversos hidrolisados em pó. Após colocada em agitação por 30 minutos à temperatura

de 30oC, foram retiradas alíquotas para centrifugação a

3000 x g por 10 minutos em centrífuga modelo J2-MC, marca Beckman (Palo Alto, CA, USA). Cada alíquota teve seu pH ajustado (3,0 até 8,0), conforme descrito an-teriormente. Após separação do sobrenadante, o sedi-mento do tubo foi pesado e a capacidade de hidratação e retenção de água (CRA) calculada em % , relacionando o peso do sedimento em função do peso da amostra (seca), conforme Sgarbieri (1995).

Solubilidade (% sólidos solúveis totais ):

Realiza-ram-se em seqüência às análises de C.R.A., descritas an-teriormente. O sobrenadante obtido após centrifugação

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Ciênc. agrotec., Lavras, v.25, n.3, p.625-639, maio/jun., 2001 foi submetido à secagem em estufa para determinação do

teor de sólidos. A relação percentual entre o peso do re-síduo após secagem e o correspondente peso da amo

s-tra (seca) representa o teor de sólidos solúveis totais, ou Índice de Solubilidade em Água (I.S.A), segundo Sgarbi-eri (1995).

Co-precipitação com cálcio Co-precipitação com ácido

Leite desnatado Ajuste do pH (7,5) com solução de NaOH 1N Aquecimento (90ºC por 30 minutos) Resfriamento para 30ºC Adição do coagulante

Solução de cloreto de cálcio (50% p/v) para conc. final de 0,2%

Solução ácido lático (85% p/v) até atingir o pH 4,6

Uniformização lenta Precipitação das proteínas

Repouso (aprox. 30 min.)

Retirada do soro e lavagem da massa

Com solução diluída de Com água

cloreto de cálcio (0,2% p/v)

Preparo da suspensão protéica

(Adição de água e mistura em liqüidificador por aprox. 3 minutos)

Ajuste de pH (8,0)

Com solução de Ca(OH)2 2N Com solução de NaOH 4N

Acondicionamento e armazenagem (-15ºC)

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FIGURA 1 – Fluxograma de produção dos co-precipitados.

Espumabilidade: Para cada amostra de hidrolis a-do em pó, foi preparada uma suspensão contena-do 1 grama em 100ml de água destilada. Em seguida, cada suspensão foi batida em liqüidificador em velocidade

máxima durante 5 minutos e imediatamente transferida para uma proveta graduada de 250ml. O cálculo da ex-pansão da espuma no tempo 0 (zero), imediatamente após o batimento, foi feito segundo a expressão: Exp. da espuma (%) = Volume (ml) após batimento - Volume (ml) antes do batimento X 100

Volume (ml) antes do batimento A estabilidade da espuma foi observada 30

minu-tos após o batimento e em intervalos de tempo de 60 mi-nutos até o seu total desaparecimento, sendo o cálculo realizado conforme Wang, Caballero-Cordoba e Sgarbieri (1992), relacionando porcentualmente o volume rema-nescente da espuma com o volume produzido no tempo 0 (zero), imediatamente após o batimento.

As análises de propriedades emulsificantes foram realizadas no Laboratório de Bromatologia da Faculdade de Farmácia da Universidade Federal de Minas Gerais. Prepararam-se os hidrolisados protéicos na concentra-ção de 0,075% p/v para ajuste de pH (3,0 a 8,0) com so-luções-tampão de fosfato dissódico 0,02M e ácido cítri-co 0,01M. Em seguida, foram aquecidos por 30 minutos à temperatura de 35ºC, centrifugados a 6500 x g, filtrados e armazenados em freezer (-18ºC).

Capacidade emulsificante (C.E.): Utilizou-se a me-todologia descrita por Vuillemard et al. (1990), com modi-ficações de Duarte et al. (1998). Alíquotas de 50 ml do filtrado obtido (preparação da amostra) foram homoge-neizadas em liqüidificador (velocidade máxima) sob adi-ção constante de óleo de milho (25 ml/minuto) até que ocorresse a inversão da emulsão, observada pela queda de corrente elétrica em voltímetro. O cálculo da capaci-dade emulsificante foi realizado por diferença entre a quantidade (g) de óleo emulsificada pelas amostras e pela solução tampão sem amostra (branco), segundo a expressão:

C.E. (g óleo/ mg de proteína) = OE - OB

mg de proteína em que:

O.E. = quantidade (g) de óleo emulsificado pela amostra O.B. = quantidade (g) de óleo emulsificado pelo branco.

Índice de atividade emulsificante (I.A.E.):

Utilizou-se, com modificações de Duarte et al. (1998), a metodo-logia descrita por Pearce e Kinsella (1978). A 30 ml de fil-trado, obtidos conforme descrito no preparo da amostra, foram adicionados 10 ml de óleo de milho e, após ajuste da temperatura para 2ºC, a mistura foi homogeneizada em liqüidificador em velocidade máxima por 30 segundos. Logo após a formação da emulsão, foram retiradas alí-quotas (1 ml) para diluição (1/100) em solução 0,1% de dodecil sulfato de sódio (SDS) e NaCl 0,1M. Em seguida, foi feita leitura de absorbância a 500 nm. O cálculo do índice de atividade emulsificante (I.A.E.) foi feito de acordo com a fórmula proposta por Cameron et al. (1991), conforme a expressão:

I.A.E. = 2 x T

(1 - θ) x C em que:

θ representa a fração de óleo gasta para formar a emu

l-são (= 0,25)

C representa a concentração inicial do hidrolisado (= 0,075 %)

T representa a turbidez = 2,303 x Abs. x Fator de diluição (= 100)

Caminho ótico (= 0,01 m)

Estabilidade das emulsões: Com modificações de

Duarte et al. (1998), foi utilizada a metodologia descrita por Chobert, Bertrand-Harb e Nicolas (1988). Nesta, as emulsões formadas para determinação do índice de ati-vidade emulsificante (I.A.E) foram submetidas a dois tra-tamentos distintos. Inicialmente foram armazenadas sob refrigeração por 24 horas para, em seguida, serem retira-das alíquotas para diluição e determinação do índice de

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Ciênc. agrotec., Lavras, v.25, n.3, p.625-639, maio/jun., 2001 atividade emulsificante (I.A.E.), conforme descrito

ante-riormente. Simultaneamente, alíquotas mantidas sob re-frigeração foram aquecidas a 80ºC por 30 minutos, resfri-adas à temperatura ambiente para também serem subme-tidas à determinação de seu I.A.E. Para o cálculo da es-tabilidade das emulsões (E.E.), inicialmente deve ser

ob-tida a diferença percentual (∆%) entre os índices

obti-dos, conforme a expressão a seguir.

∆ I.A.E. % = I.A.E. máx. - I.A.E. mín. x 100

I.A.E.

máx

.

em que:

I.A.E. máx. = maior valor obtido para as emulsões

diluídas, logo após sua formação

I.A.E. mín. = menor valor obtido, seja pelas

alíquo-tas após o armazenamento (24 horas) ou após aqueci-mento a 80ºC.

A estabilidade das emulsões é representada pelo inverso da diferença percentual observada, conforme a

expressão: E.E. = 1 / ∆ I.A.E. %

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Nas Figuras 2 e 3 são apresentados os resultados de solubilidade (% de N solúvel) dos hidrolisados des i-dratados produzidos e da amostra comercial. Nestas pode-se observar uma tendência de aumento da solubi-lidade com o aumento do grau de hidrólise nos co-precipitados obtidos com cálcio.

O mesmo comportamento não foi observado para os co-precipitados obtidos com ácido, em que os maio-res valomaio-res foram observados no co-precipitado que não sofreu hidrólise (excetuando no pH 4,0). Os valores

ob-tidos nos co-precipitados com ácido foram, de modo ge-ral, sempre superiores aos obtidos com co-precipitados com cálcio, fato também observado por Kinsella (1984). O comportamento exibido pela amostra comercial mo s-trou-se sempre próximo ao dos co-precipitados obtidos com cálcio, que se situaram entre 0 e 2% de grau de hi-drólise.

O Índice de Solubilidade em Água (I.S.A.), que representa a % de sólidos solúveis totais, é apresentado nas Figuras 4 e 5. De modo geral, os resultados foram semelhantes aos da solubilidade expressa como % de N solúvel. Observaram-se a mesma tendência de incremen-to da solubilidade em função do aumenincremen-to do grau de hi-drólise nos co-precipitados obtidos com cálcio e um comportamento diferente nos co-precipitados obtidos com ácido. Também foi possível observar valores sem-pre superiores nos resultados obtidos nos precipitados com ácido. Entre esses, novamente o co-precipitado que não sofreu hidrólise apresentou os re-sultados mais elevados, em especial nos intervalos mais altos de pH (6,0 ; 7,0 e 8,0). 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 3 4 5 6 7 8 p H % de nitrogênio solúvel C a - 0 % C a - 2 % C a - 4 % C a - 6 % A m o s t r a C o m e r c i a l

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FIGURA 2 - Solubilidade dos hidrolisados desidratados, obtidos de co-precipitação com cálcio.

FIGURA 3 - Solubilidade dos hidrolisados desidratados obtidos de co-precipitação com ácido. 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 3 4 5 6 7 8 ( p H ) % de nitrogênio solúvel A c - 0 % A c - 2 % A c - 4 % A c - 6 % A m o s t r a C o m e r c i a l 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 3 4 5 6 7 8 p H

Índice de solubilidade em água (%)

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FIGURA 4 - Índice de solubilidade em água dos hidrolisados desidratados obtidos de co-precipitação com cálcio.

FIGURA 5 - Índice de solubilidade em água dos hidrolisados desidratados obtidos de co-precipitação com ácido.

A baixa solubilidade apresentada pelos co-precipitados obtidos com cálcio em comparação à dos co-precipitados obtidos com ácido justifica-se pela pró-pria presença do cálcio como agente pouco solúvel. Adler-Nissen (1976) e Chobert, Bertrand-Harb e Nicolas (1988), entre outros autores, relatam o emprego da hidró-lise enzimática com o objetivo de aumentar a solubilida-de em sistemas alimentícios protéicos. O aumento solubilida-de solubilidade é atribuído à formação de unidades poli-peptídicas menores, mais hidrofílicas e solvatadas.

A Capacidade de hidratação e retenção de água (C.R.A.), expressa em g de água por 100g de amostra, é apresentada nas Figuras 6 e 7.

Os maiores valores foram obtidos pela amostra comercial (em todos os intervalos de pH analisados) se-guidos dos resultados obtidos para o pó co-precipitado com cálcio que não sofreu hidrólise. Pode-se observar uma tendência geral de aumento dos valores observados quando estes aproximam-se dos intervalos extremos da faixa de pH avaliada, e valores mínimos no pH 5,0, pró-ximo ao ponto isoelétrico das proteínas lácteas. Segun-do Kinsella (1984), a quantidade de água associada à proteína depende de uma série de fatores, destacando-se a sua composição, conformação, número de grupos polares expostos, presença de sais, pH, etc.

0 , 0 1 0 , 0 2 0 , 0 3 0 , 0 4 0 , 0 5 0 , 0 6 0 , 0 7 0 , 0 8 0 , 0 9 0 , 0 3 4 5 6 7 8 p H

Índice de solubilidade em água (%)

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Ciênc. agrotec., Lavras, v.25, n.3, p.625-640, maio/jun., 2001 O efeito do pH na associação da água à proteína é função da carga apresentada. Logo, próximo ao ponto isoelétrico, a associação é mínima em função da forte atração eletrostática entre as proteínas, ao passo que, à medida que vai se afastando desse pH, o grau de hidra-tação tende a atingir valores maiores. Os resultados ob-servados nos hidrolisados obtidos com ácido foram pouco inferiores aos obtidos com cálcio, destacando-se aqui os resultados nulos apresentados nos intervalos de pH 6,0 , 7,0 e 8,0 no pó co-precipitado que não sofreu hi-drólise. Esses resultados podem ser explicados em fun-ção da metodologia empregada, uma vez que, exatamente nesses mesmos intervalos de pH, foram observados os

maiores valores para o índice de solubilidade em água (I.S.A.), que é complementar e determinado em seqüên-cia ao C.R.A..

Os resultados obtidos para a Espumabilidade são apresentados na Tabela 1, pela qual se pode observar que os produtos obtidos da co-precipitação com ácido apresentaram melhores resultados de expansão de es-puma. Entre esses, o co-precipitado obtido com ácido, sem hidrólise, apresentou resultados bastante distintos (mais elevados) na expansão de espuma e especialmente no que diz respeito à estabilidade da espuma. A forma-ção e a estabilidade de espumas em sistemas protéi-cos é

FIGURA 6 - Capacidade de hidratação e retenção de água dos hidrolisados desidratados, obtidos de co-precipitação

com cálcio. 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 3 4 5 6 7 8 p H

Capacidade de hidratação e retenção de água

(g/100 g de amostra) C a - 0 % C a - 2 % C a - 4 % C a - 6 % A m . C o m . 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0

Capacidade de hidratação e retenção de água

(g/100 g de amostra)

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FIGURA 7 - Capacidade de hidratação e retenção de água dos hidrolisados desidratados, obtidos de co-precipitação

com ácido.

dependente de uma série de fatores que, no presente trabalho, não foram avaliados. Segundo vários autores, citados por Kinsella et al. (1989), o ideal para que uma proteína obtenha os melhores resultados em formação e estabilidade de espuma, é que possua um peso molecu-lar maior que 20 KDa, carga líquida mínima, presença de sítios de ligação hidrofóbicos, além de uma conformação flexível.

Pode-se então concluir que não só fatores relaci-onados ao grau de hidrólise podem influir no desemp e-nho das propriedades de espuma, mas também o pH e outros aspectos relacionados à composição dos hidroli-sados em questão.

Os resultados obtidos para a C.E. (capacidade emulsificante), expressos em g de óleo por mg de proteí-na, são apresentados nas Figuras 8 e 9, a seguir.

Não foi observada influência do grau de hidrólise aplicado nos intervalos de pH avaliados. Independente do tipo de co-precipitado, o comportamento geral dos

hidrolisados foi semelhante, ou seja, ambos apresenta-ram resultados nulos em pH 3,0, assim como resultados inexpressivos ou nulos nos intervalos de pH 4,0 e 5,0. Os valores mais significativos só foram observados, para ambos, nos intervalos subseqüentes de pH (6,0 ; 7,0 e 8,0). Chobert, Bertrand-Harb e Nicolas (1988), anali-sando soroproteínas hidrolisadas por tripsina, também observaram um incremento da capacidade emulsificante em pH alcalino, ao passo que hidrolisados obtidos de caseína apresentaram um aumento dos valores em inter-valos de pH superiores a 5,0 e inferiores a 4,0. Em outros trabalhos com hidrolisados de caseína, a influência do tratamento enzimático, foi mais bem observada como em Duarte et al. (1998), que relataram um aumento da capa-cidade emulsificante, em função da hidrólise aplicada, em todos os valores de pH estudados.

Os resultados obtidos para o Índice de Atividade

Emulsificante (I.A.E.), expresso em m2 / g de hidrolisado

desidratado, são apresentados nas Figuras 10 e 11.

TABELA 1 - Propriedades de espuma dos hidrolisados desidratados obtidos de co-precipitação com cálcio e ácido. Identificação do

Hidrolisado

Expansão de espuma (%)

Estabilidade da espuma = Volume de espuma (%) observado nos intervalos de tempo após batimento

(tempo em minutos )

30 60 120 180 240 300 360 420

Ca 0% 5,00 0,00 - - -

-Ca 2% 2,00 0,00 - - -

(10)

-Ciênc. agrotec., Lavras, v.25, n.3, p.625-639, maio/jun., 2001 Ca 6% 6,00 16,67 0,00 - - - -Ac 0% 70,00 31,43 59,09 53,85 71,43 80,00 50,00 50,00 0,00 Ac 2% 9,00 0,00 - - - -Ac 4% 12,00 8,33 0,00 - - - -Ac 6% 18,00 33,33 83,33 40,00 50,00 0,00 - - -Amostra comer-cial 28,00 32,14 44,44 0,00 - - - -

-Ca = hidrolisados desidratados de co-precipitação, com cálcio, e seu grau (%) de hidrólise. Ac = hidrolisados desidratados de co-precipitação, com ácido, e seu grau (%) de hidrólise.

FIGURA 8 - Capacidade emulsificante dos hidrolisados desidratados, obtidos de co-precipitação com cálcio. 0 0 , 1 0 , 2 0 , 3 0 , 4 0 , 5 0 , 6 3 4 5 6 7 8 p H Capacidade emulsificante (g de óleo/mg de proteína)

C a - 0 % C a - 2 % C a - 4 % C a - 6 % A m . C o m . 0 0 0 0 0 0 0 0 , 3 0 , 4 0 , 5 0 , 6

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FIGURA 9 - Capacidade emulsificante dos hidrolisados desidratados, obtidos de co-precipitação com ácido.

FIGURA 10 - Índice de atividade emulsificante dos hidrolisados em pó, obtidos de co-precipitação com cálcio. 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 3 4 5 6 7 8 (pH) EAI (m 2 /g)

Ca-0% Ca-2% Ca-4% Ca-6% Am. Com.

120000 140000 160000 180000

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FIGURA 11 - Índice de atividade emulsificante dos hidrolisados em pó, obtidos de co-precipitação com ácido.

Assim como na determinação da capacidade emulsificante, o comportamento geral dos hidrolisados desidratados foi semelhante, independente do tipo de co-precipitado, sendo os valores mais significativos ob-servados nos intervalos mais altos da escala de pH (7,0 e 8,0).

Não foi observada influência do grau de hidrólise aplicado na maioria dos intervalos de pH avaliados, o que também foi relatado por Duarte et al. (1998) para hi-drolisados trípticos de caseína. Os resultados obtidos por Slattery e Fitzgerald (1998) em hidrolisados obtidos a partir de caseinato de sódio apresentaram uma tendência semelhante.

Os resultados para a estabilidade das emulsões (E.E.) são apresentados a seguir (Figuras 12 e 13).

Pode-se observar pouca ou nenhuma estabilid a-de da grana-de maioria dos hidrolisados a-desidratados, in-dependente de sua origem ou do pH em que foi analis a-do. Algumas exceções podem ser observadas com rela-ção a valores obtidos, por exemplo, no pH 3,0 para o

hi-drolisado desidratado com 6 % de grau de hidrólise, ob-tido a partir de co-precipitado ácido, e também para a amostra comercial no pH 7. Essa mesma amostra comer-cial apresentou, em pH 8,0 , um resultado bastante dife-renciado (elevado) das demais.

Os resultados de estabilidade de emulsão para hidrolisados de caseína e soroproteínas relatados na li-teratura são conflitantes, tanto no que diz respeito ao grau de hidrólise aplicado quanto à influência do pH. No estudo das propriedades emulsificantes de hidrolisados trípticos da caseína bovina, Duarte (1997) observou que a hidrólise praticamente não contribuiu para o aumento da estabilidade das emulsões nos intervalos de pH ava-liados (3,0 até 8,0). De acordo com Panyam e Kilara (1996), peptídios maiores promovem maior estabilidade da emulsão, ao passo que a presença de peptídios me-nores prejudica essa estabilidade. Segundo Duarte et al. (1998), enquanto alguns autores relataram uma maior es-tabilidade de emulsão em pH próximo ao pI da proteína analisada, outros demonstraram exatamente o oposto.

40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 ES (%) x 100 155,00

(13)

FIGURA 12 - Estabilidade das emulsões dos hidrolisados desidratados, obtidos de co-precipitação com cálcio.

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 3 4 5 6 7 8 (pH) ES (%) x 100

Ac-0% Ac-2% Ac-4% Ac-6% Am. Com. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 155,00

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FIGURA 13 - Estabilidade das emulsões dos hidrolisados desidratados, obtidos de co-precipitação com ácido.

Slattery e Fitzgerald (1998) atribuem a discordân-cia dos resultados relatados na literatura, entre outros fatores, ao emprego de diferentes metodologias na de-terminação das propriedades emulsificantes e do grau de hidrólise aplicado. Além desses aspectos, destacam a especificidade das enzimas utilizadas como fator deter-minante nos resultados. Esse último aspecto foi obser-vado por Mutilangi, Panyam e Kilara (1996), utilizando 4 diferentes enzimas na avaliação das propriedades funci-onais de hidrolisados obtidos a partir de um isolado pro-téico de soroproteínas. Vários autores, citados por Mahmoud (1994) têm investigado as propriedades emu l-sificantes de hidrolisados protéicos sob diferentes con-dições de hidrólise. Na maioria desses trabalhos é rela-tado o aumento da capacidade emulsificante (C.E.) e do índice de atividade emulsificante (I.A.E.) até determina-do grau de hidrólise, ao passo que a estabilidade das emulsões (E.E.) não apresenta o mesmo comportamento. Segundo Chobert, Bertrand-Harb e Nicolas (1988), o au-mento verificado nas propriedades emulsificantes relaci-onado à aplicação de um maior grau de hidrólise é expli-cado pela maior exposição de grupos hidrofóbicos inter-nos facilitando sua interação com os lípides. Entretanto, afirma que é essencial o controle do grau de hidrólise. Vários trabalhos, citados por Gauthier et al. (1993), rela-cionam o tamanho da cadeia polipeptídica e a presença de peptídios hidrofóbicos como fatores determinantes nas propriedades de superfície dos hidrolisados, com influência direta nas propriedades emulsificantes. Lee et al., citado por Mahmoud (1994), sugerem que a cadeia polipeptídica deve conter um número superior a 20 resí-duos de aminoácidos para que apresente boas proprie-dades emulsificantes. Chobert, Bertrand-Harb e Nicolas (1988) afirmam que, para manutenção de boas proprieda-des emulsificantes, os peptídios não devem apresentar um peso molecular inferior a ~ 5000 Da.

Segundo Kinsella (1976) e Sgarbieri (1998), a for-ma de avaliação e medida das propriedades funcionais é bastante diversa, não havendo ainda uma perfeita pa-dronização das metodologias empregadas. Portanto, os resultados da literatura devem ser cuidadosamente ob-servados quando o objetivo principal é a sua compara-ção

CONCLUSÕES

Os hidrolisados obtidos a partir de co-precipitados de proteína láctea apresentaram comporta-mento funcional distinto de outros relatados na literatu-ra, obtidos a partir de caseína e soroproteínas, analis a-dos separadamente.

O processo de obtenção dos co-precipitados in-fluiu nos resultados das propriedades funcionais de seus hidrolisados, de modo que os dois tipos produzi-dos apresentaram diferentes resultaproduzi-dos em todas pro-priedades avaliadas.

Observou-se uma maior influência do grau de hi-drólise aplicado apenas nos resultados de solubilidade, para os hidrolisados obtidos a partir de co-precipitados com cálcio. Nas propriedades de capacidade de hidrata-ção e retenhidrata-ção de água, capacidade emulsificante e índi-ce de atividade emulsificante, observou-se, de modo ge-ral, uma maior influência do pH no comportamento dos hidrolisados. Nos valores obtidos para as propriedades de espuma, não foi possível avaliar a influência do pH, observando-se poucas variações dos resultados em função do grau de hidrólise aplicado, ao passo que os resultados de estabilidade das emulsões foram pouco expressivos, independentemente do pH ou grau de hi-drólise aplicado.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ADLER-NISSEN, J. Enzymatic hydrolysis of

proteins for increased solubility. Journal of

Agricultural and

Food

Chemistry,

Washington, v.24, n.6, p.1090-1093, June 1976.

ADLER-NISSEN, J. Enzymatic hydrolisis of

proteins

in

food.

Bagsvaerd:

Novo-Nordisk,1985. 30p.

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL

CHEMISTS. Official Methods of Analysis.

16. ed. Arlington, VA:AOAC, 1997. 2v.

(15)

CAMERON, D. R.; WEBER, M.E.; IDZIAK,

E.S.; NEUFELD, R.J.; COOPER, D.G.

Determination of interfacial areas in emulsions

using turbidimetric and droplet size data:

correction of the formula for emulsifying activity

index. Journal of Agricultural and Food

Chemistry, Washington, v.39, n.4, p.655-659,

Apr. 1991.

CHOBERT, J.M.; BERTRAND-HARB, C.;

NICOLAS, M.G. Solubility and emulsifying

properties of caseins and whey proteins

modified enzimatically by tripsin. Journal of

Agricultural and

Food

Chemistry,

Washington, v.36, n.5, p.883-892, May 1988.

DUARTE, A. J. Propriedades funcionais da

caseína bovina e de seus hidrolisados

trípticos: efeito do pH e da adição de NaCl.

Belo Horizonte, UFMG, 1997. 89p.

(Dissertação - Mestrado em Ciência dos

Alimentos).

DUARTE, A. J.; CARREIRA, R. L.;

JUN-QUEIRA, R.G.; COELHO, J.V.; SILVESTRE,

M.P.C. Propriedades emulsificantes e

solu-bilidade da caseína bovina e de seus

hidrolisados trípticos: 1. Efeito do pH e do

tempo de hidrólise. Ciência e Tecnologia de

Alimentos, Campinas, v.18, n.3, p.295-302,

ago./out. 1998.

GAUTHIER, S.F.; PAQUIN, P.; POULIOT, Y.;

TURGEON, S. Surface activity and related

functional properties obtained from whey

proteins. Journal of Dairy Science, Baltimore,

v.76, n.1, p.321-328, Jan. 1993.

HAQUE, Z. U. Influence of milk peptides in

determining the functionality of milk proteins: a

review. Journal of Dairy Science, Baltimore,

v.76, n.1, p.311-320, Jan. 1993.

KINSELLA, J. E. Functional properties of food

proteins: a survey. Critical Reviews in Food

Science and Nutririon, Boca Raton, v.7,

p.219-280, Apr. 1976.

KINSELLA, J. E. Milk proteins: physicochemical

and functional properties. Critical Reviews in

Food Science and Nutrition, Boca Raton,

v.21, p.197-262, Jan. 1984.

KINSELLA, J.E.; WHITEHEAD, D.M.;

BRADY, J.; BRINGE, N.A. Milk proteins:

possible relationships of structure and function.

In: FOX, P.F.(ed.). Developments in dairy

chemistry – 4: functional milk proteins.

London: Elsevier, 1989. p.55-95.

MAHMOUD, M. I.

Physicochemical and

functional properties of protein hydrolysates in

nutritional

products.

Food

Technology,

Chicago, v.48, n.10, p.89-95, Oct. 1994.

MUTILANGI, W.A.M.; PANYAM, D.;

KILARA, A.

Functional

properties

of

hydrolysates from proteolysis of heat-denatured

whey protein isolate. Journal of Food

Science, Chicago, v.61, n.2, p.270-303,

Mar./Apr. 1996.

MUTILANGI, W.A.M.; PANYAM,D.; KILARA,

A. Hydrolysates from proteolysis of

heat-denatured whey proteins. Journal of Food

Science, Chicago, v.60, n.5, p.1105-1109, July

1995.

NOVO. Modificación enzimática de proteínas

mediante proteasas. Denmark: Novo Nordisk

, 1989. 4p. (Boletim técnico B, 163G).

PANYAM, D.; KILARA, A. Enhancing the

functionality of food proteins by enzimatic

modification. Trends in Food Science &

Technology, Oxford, v.7, p.120-125, Apr.

(16)