APLICAÇÃO DE HIDROLISADOS PROTEICOS DO COLÁGENO COM ATIVIDADE ANTICONGELANTE COMO ADITIVO PARA CONSERVAÇÃO DE
SORVETE
Ana Letícia Andrade Ferreira1*
João Gustavo Provesi2*
Resumo
O congelamento é um método usado na indústria por garantir uma maior conservação dos alimentos, porém tanto o processo de cristalização quanto o de recristalização por muitas vezes podem danificar o produto, reduzindo sua qualidade sensorial. Sendo assim as proteínas anticongelantes (PACs) são uma alternativa quando se tem por objetivo diminuir os danos causados pelos cristais de gelo formados nos alimentos, entretanto os custos de extração e purificação das PACs já estudadas tornam a aplicação industrial economicamente inviável. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi obter e avaliar diferentes hidrolisados proteicos de uma proteína amplamente distribuída no reino animal com o colágeno presente na pele de porco, aplicando esse material na conservação e na melhoria da qualidade de sorvetes. O colágeno foi obtido através de extração ácida e os hidrolisados proteicos de colágeno (HPCs) foram obtidos através de hidrólise com duas diferentes enzimas proteolíticas (pepsina e papaína) nos tempos de 3 e 6 horas. Os HPCs foram avaliados quanto a atividade de inibição da recristalização in vitro, em solução de sacarose, e em seguida, aplicados em sorvete para verificar seu efeito sobre a resistência ao derretimento. Os resultados demonstram que as amostras contendo hidrolisados apresentaram in vitro a formação de diferentes formatos e quantidades de cristais quando comparadas com a amostra controle no congelamento rápido, sendo a amostra de hidrolisados com pepsina 6h a única com atividade de inibição da recristalização. Nos sorvetes, após 15 dias de armazenamento, a amostra de pepsina 6 horas demonstrou maior eficiência ao retardar o derretimento, enquanto o hidrolisado de papaína 6 horas o menor percentual de derretimento da amostra após 65 minutos de análise. Os resultados obtidos no presente trabalho indicam uma possível atividade de crioproteção para os hidrolisados do colágeno obtidos com tratamento por 6 horas com papaína ou pepsina, com potencial de aplicação na melhoria da qualidade de sorvetes.
Palavras-Chave: atividade anticongelante, crioproteção, colágeno, hidrolisados, sorvetes.
1 *Acadêmica do curso de eecnologia em Processos Químicos do Instituto Federal de Santa Catarina.
analeticiaf27@gmail.com
APPLICATION OF COLLAGEN PROTECTIVE HYDROLYSATES WITH ANTI FROZEN ACTIVITY AS AN ADDITIVE FOR ICE CREAM CONSERVATION
Abstract:
Freezing is a method used in industry to ensure better food preservation, but both the crystallization process and the recrystallization process can often damage the product, reducing its sensory quality. ehus, antifreeze proteins (PACs) are an alternative when aiming to reduce the damage caused by ice crystals formed in food, however the costs of extraction and purification of PACs already studied make industrial application economically unfeasible. eherefore, the objective of this work was to obtain and evaluate different protein hydrolysates of a protein widely distributed in the animal kingdom as collagen present in pig skin, applying this material in the preservation and improvement of ice cream quality. Collagen was obtained by acid extraction and collagen protein hydrolysates (HPCs) were obtained by hydrolysis with two different proteolytic enzymes (pepsin and papain) at 3 and 6 hours. ehe HPCs were evaluated for in vitro recrystallization inhibition activity in sucrose solution and then applied in ice cream to verify their effect on melt resistance. ehe results demonstrate that the samples containing hydrolysates showed in vitro the formation of different shapes and quantities of crystals when compared with the control sample in the freeze fast, being the pepsin hydrolyzate 6h sample the only one with recrystallization inhibition activity. In ice cream, after 15 days of storage, the hour pepsin sample showed greater efficiency in delaying melting, while the 6-hour papain hydrolyzate showed the lowest melt percentage after 65 minutes of analysis. ehe results obtained in the present work indicate a possible cryoprotection activity for collagen hydrolysates obtained with treatment for 6 hours with papain or pepsin, with potential application in improving the quality of ice cream.
Keywords: antifreezing activity, cryoprotection, collagen, hydrolysates, ice cream.
1. INTRODUÇÃO
O congelamento como técnica para preservação dos alimentos teve início nos tempos pré-históricos, quando os homens observaram que em baixas temperaturas, os alimentos perecíveis podiam ser mantidos com a mesma qualidade. O uso de baixas temperaturas controla a taxa de reações químicas, ou seja, a velocidade com a qual as moléculas se movem e reagem umas com as outras. Porém, mesmo que o congelamento reduza a taxa de reações químicas, ainda assim ocorrem modificações estruturais nos diferentes componentes dos alimentos, as
quais originam mudanças sensoriais que diminuem a qualidade do produto após o congelamento (COLLA; PRENeICE-HERNÁNDEZ, 2003).
O processo de cristalização, que promove o congelamento, ocorre em duas etapas. A primeira é a nucleação, onde acontece a formação de um pequeno cristal de gelo que servirá como núcleo para a propagação do cristal. Contudo, como essa etapa não é energeticamente favorável, ela não é espontânea em temperaturas logo abaixo de 0 °C apenas com moléculas de água (nucleação homogênea). O que normalmente ocorre é uma nucleação heterogênea, onde uma molécula externa serve como núcleo. Uma segunda etapa, de propagação, onde após a formação do núcleo inicial se inicia o crescimento do cristal de gelo, sendo esse espontâneo em temperaturas abaixo de 0 °C (WHAeEN e JIA, 2005). Ainda é importante destacar que, em uma fase posterior à formação dos cristais, é possível a ocorrência do processo de recristalização, que corresponde à reestruturação dos cristais de gelo nas variações de temperatura na faixa abaixo de zero, levando à formação de cristais maiores às custas do desaparecimento de cristais menores (CRUZ et al., 2009).
Para compreender o efeito do congelamento sobre matrizes alimentares também é importante destacar que existem dois métodos de congelamento: o congelamento rápido/ultrarrápido/ultracongelamento e o congelamento lento. O ultracongelamento é realizado em temperaturas muito baixas e em alguns minutos, geralmente é feito com o uso do nitrogênio na forma líquida ou com o vapor do mesmo. Nesse processo existem mais núcleos presentes o que acarreta a formação de cristais pequenos e que causarão danos menores no alimento (SOARES, 2014).
Já no congelamento lento são formados cristais de gelo maiores, devido à presença de menos núcleos, sendo esses cristais formados do lado de fora das células prejudicando a microestrutura do alimento devido à alteração do equilíbrio iônico, onde a concentração do soluto é maior no interior da célula. Portanto, ocorre um dano permanente que fará com que, durante o descongelamento, as células não consigam recuperar sua forma, modificando a cor, o sabor e a textura do alimento (DONGMEI et. al, 2011; SOUZA et. al, 2013).
Embora amplamente utilizado pela indústria de alimentos para conservação, o controle do tamanho dos cristais de gelo sempre foi um objetivo para pesquisas em Ciência e eecnologia de Alimentos, já que poderiam minimizar os danos causados pelo congelamento (MAHAeO, et. al, 2019; JHA et. al, 2018).
Em meados da década de 1970, foi descoberta em peixes de águas frias uma classe de proteínas com a capacidade de influenciar o crescimento de cristais de gelo por meio da interação com a sua superfície. Devido a essa propriedade foram denominadas proteínas
anticongelantes (PACs). Posteriormente, proteínas de tamanhos e estruturas variadas, mas com a mesma propriedade, também foram encontradas e descritas em vegetais, insetos, fungos e bactérias, sempre em espécies e variedades expostas a baixas temperaturas (CAI et al., 2011).
As PACs podem interagir de três diferentes maneiras com os cristais de gelo. A primeira é interferindo no processo de nucleação, que ocorre pela ligação de algumas dessas proteínas às substâncias nucleadoras, impedindo o início do processo de formação do gelo. A segunda forma é através da redução da temperatura de congelamento de líquidos corporais, sem alterar o ponto de fusão, em uma propriedade conhecida como histerese térmica. Já outro grupo de PACs, principalmente de fontes vegetais, possuem a capacidade de inibir o processo de recristalização mesmo em baixas concentrações (>100 µg/L) (PROVESI e AMANeE, 2015). É provável que o mecanismo de ação das PACs envolva a adsorção na superfície dos cristais através de ligações de Van der Waals e ligações de hidrogênio (PROVESI et. al, 2019).
Alguns trabalhos já mostraram a eficiências das PACs e sua aplicação em alimentos (LIU et, al. 2018; FU et, al. 2019), apresentando resultados significativos. Entretanto, nesse aspecto, a busca por uma fonte comercial de proteína anticongelante e o custo de extração/purificação do mesmo podem dificultar e restringir o processo de aplicação dessas PACs. Uma alternativa promissora é a utilização de hidrolisados do colágeno, proteína amplamente distribuída no reino animal.
O colágeno é um ingrediente com característica funcional, é uma proteína de origem animal, cuja função no organismo é contribuir com a integridade estrutural dos tecidos em que está presente (SILVA e PENNA, 2012). Possui uma estrutura molecular relativamente simples, apresentando propriedades mecânicas singulares, quimicamente inerte e insolúvel em água, estabilizada principalmente por ligações de hidrogênio. A sequência de aminoácidos no colágeno é, em geral, uma unidade tripeptídica, glicina-X-prolina ou glicina-X-hidroxiprolina, onde o X pode ser qualquer um dos 20 aminoácidos-padrão (WOLF, 2007; NELSON; COX, 2014).
A obtenção do hidrolisado proteico envolve a quebra hidrolítica das longas cadeias de moléculas proteicas pela adição de enzimas vegetais ou por proteases microbianas (HIJAZIN et al., 2010). As modificações químicas e enzimáticas têm sido usadas para melhorar as propriedades funcionais das proteínas, no entanto a hidrólise enzimática apresenta maiores benefícios e vantagens sobre a modificação química porque inclui a especificidade da enzima em relação ao substrato, portanto a hidrólise enzimática da proteína resulta em: a) diminuição do peso molecular, b) aumento do número de grupos ionizáveis, c) exposição de grupos hidrofóbicos que estavam protegidos na estrutura original da proteína (ROMAN e SGARBIERI,
2005). O funcionamento das enzimas proteolíticas se dá através da sua capacidade de fragmentar ligações peptídicas nas extremidades ou no interior da cadeia polipeptídica, por meio da hidrólise (VERMELHO et. al, 2008).
eendo em vista que o Brasil é o quarto maior produtor e exportador de carne suína no mundo (GUIMARÃES et. al, 2017) a pele de porco se torna uma fonte comum de colágeno com uma extração relativamente simples, sem nenhum método de purificação e ainda com o uso de enzimas comuns, e que podem ser extraídas de resíduos agroindustriais como a papaína por exemplo, se tornam um grande avanço quando visando a aplicação industrial dessa tecnologia. Frações de peptídeos de colágeno bovino apresentaram inibição da recristalização do gelo em sorvetes e soluções concentradas de sacarose (WANG; DAMODARAN, 2009). O mesmo foi descrito por Du e Betti (2016) para hidrolisados de colágeno de frango em modelos de sacarose.
Assim, diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi obter e avaliar diferentes hidrolisados proteicos do colágeno de porco, a partir do uso de enzimas proteolíticas (pepsina e papaína) aplicando esse material na conservação e melhoria da qualidade de sorvetes.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Extração do colágeno
Para a extração do colágeno, pele suína foi adquirida no comércio local da cidade de Lages (Santa Catarina, Brasil). O colágeno foi extraído segundo o método proposto por Du e Betti (2016), com modificações. As amostras foram mantidas em agitação magnética com solução de NaOH 0,1 mol/L, na proporção de 1:5 (m/v, g/mL), a 4 °C. A cada 2 h a solução de NaOH era removida e substituída por uma nova, até completar 6 horas. Após esse período, as amostras foram lavadas com água deionizada até atingir pH neutro. Em seguida, a amostra foi inserida em uma solução de álcool butílico 10%, sendo essa solução substituída a cada 8h. Após 24 horas de agitação (4 °C), as amostras foram homogeneizadas em multiprocessador e solubilizadas em ácido acético 0,5 M por 42 h. A mistura resultante foi centrifugada a 4000 rpm por 30 min. (Ne 810, Novatecnica, Brasil) e o sobrenadante recolhido. O colágeno solúvel em ácido foi recuperado do sobrenadante adicionando NaCl a uma concentração final de 2,0 M, e então submetida novamente para centrifugação (4000 rpm, 30 min.). O precipitado foi lavado com água deionizada e centrifugado (4000 rpm, 15 min.). O colágeno obtido foi estocado em freezer até o momento de preparo dos hidrolisados.
2.2 Preparo dos hidrolisados proteicos de colágeno (HPCs)
Para a hidrólise do colágeno foram adotadas duas enzimas proteolíticas, a papaína (9001-73-4, Sigma-Aldrich Co, St. Louis, MO, USA) e a pepsina (9001-75-6, Sigma-Aldrich, Co, St. Louis, MO, USA), com dois tempos de hidrólise, 3 e 6 horas. Conforme instruções do fabricante, a hidrólise com papaína foi conduzida a 65 ºC e pH neutro, utilizando tampão fosfato (pH 6,8-7,0). Já a hidrólise com pepsina foi realizada a 37 ºC em pH ácido, utilizando solução ácido acético 0,5 M (pH 2-4). Antes da hidrólise do colágeno, 10 mL de cada solução foram aquecidos em banho-maria (80 °C, 10 minutos), para inativação de enzimas endógenas. Cada uma das amostras foi ambientada por 15 minutos em sua respectiva temperatura de atividade, sendo 65 °C para papaína e 37 °C para pepsina. 100 uL de cada solução enzimática (2%, m/m) preparadas com suas respectivas soluções tampão foram adicionados ao colágeno extraído, mantendo a solução em banho com temperatura controlada por 3 e 6 horas. Após esse período, as enzimas foram inativadas em 90 °C por 15 minutos, seguido em resfriamento em banho de gelo. As amostras de hidrolisados proteicos de colágeno (HPC) foram codificadas então como Pa 3h, Pa 6h, Pe 3h e Pe 6h, respectivamente para a hidrólise realizada com papaína (Pa) e pepsina (Pe) por 3 e 6 horas. Em cada hidrolisado foi realizada a quantificação de proteínas segundo o método de Bradford (1976), utilizando uma curva de calibração de gelatina padrão (9000-70-8, Sigma-Aldrich, Co, St. Louis, MO, USA) (y = 0,0082x + 0,0546; R²=0,99).
2.3 Avaliação da atividade de inibição da recristalização in vitro
A avaliação da atividade anticongelante de cada hidrolisado foi feita segundo o método de sanduíche de sacarose, proposto por Wang et al. (2002), com adaptações. Para isso, 90 uL de solução de sacarose 5% (m/m) foi homogeneizado com 10 uL de cada HPCs, e com 10 uL de água para o controle. As amostras foram incubadas em freezer (-18 °C) por 20 minutos, freezer (-18 °C) por 24 horas e em vapor do nitrogênio líquido (-196 ºC) por 20 segundos, a fim de observar o comportamento dos cristais de gelo em diferentes temperaturas iniciais e a presença ou não da atividade de recristalização. Em seguida, os cristais foram observados por microscopia óptica, com uma lente objetiva de 20x, em microscópio acoplado com uma câmera digital e um software de processamento de imagens View7 (versão 7.2.1.7).
2.4 Aplicação dos hidrolisados em sorvetes
Os hidrolisados do colágeno elaborados foram aplicados na formulação de sorvete. Para preparação dos sorvetes foi utilizada uma formulação pronta, em pó (Dr. Oetker, Brasil. Ingredientes: açúcar; óleos vegetais de coco e palmíste hidrogenados; maltodextrina;
dextrose; xarope de glucose; caseinato de sódio; emulsificantes ésteres de mono e diglicerídeos de ácidos graxos com ácido acético; aromatizantes estabilizantes: carboximetilcelulose sódica e goma guar) seguindo as orientações e quantidades especificadas pelo fabricante. Para isso, 10 mL dos HPCs foram homogeneizados com massa de sorvete, previamente preparada, com um volume final de solução de 150 mL. Uma formulação contendo 10 mL de água foi utilizada como controle. Em seguida, as amostras foram congeladas (1 min.) em nitrogênio líquido e armazenadas em freezer (-18 ºC) por 15 dias. Nos dias 0 e 15 as amostras foram avaliadas em relação a resistência ao derretimento, seguindo o método proposto por Cao et al. (2016). Para isso, foram montados sistemas compostos de uma peneira, funil de vidro e uma proveta de 50 mL. As amostras foram posicionadas sobre a peneira e os sistemas em estufa de circulação de ar forçado a 35 ºC por 65 minutos. O volume derretido em cada grupo era registrado a cada 5 minutos. Os resultados foram expressos em percentual de derretimento versus tempo.
2.5 Análise estatística
eodas as análises foram realizadas em triplicata e os resultados expressos como média ± desvio padrão, quando necessário. Os resultados também foram analisados através da Análise de Variância (ANOVA), e quando necessário, com teste de eukey (p<0,05) para comparação de médias. eodo o processo estatístico foi conduzido no software Statistica (versão 10.0, StatSoft Inc., eulsa, OK, USA).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1 Quantificação de proteínas nos hidrolisados obtidos
A eabela 1 apresenta os resultados obtidos para a quantificação de proteínas nos extratos hidrolisados com papaína e pepsina. Iniciando com a mesma concentração de colágeno, as amostras hidrolisadas enzimaticamente por 6 horas apresentaram uma quantidade menor de proteínas (p<0,05). A pepsina é uma protease que atua quebrando ligações envolvendo aminoácidos aromáticos, como a fenilalanina, e o triptofano, já a papaína tem um amplo espectro de especificidade sendo que os peptídeos, aminas, ésteres e tioésteres são todos suscetíveis a sofrer a hidrólise catalítica da papaína. Desse modo, as amostras de colágeno com maior tempo de contato com as enzimas apresentaram moléculas fragmentadas em tamanhos insuficientes para serem identificadas pela análise de Bradford. Consequentemente, as concentrações de proteínas no sorvete diminuíram proporcionalmente, como também apresentado na tabela.
Tabela 1: Quantificação de proteínas solúveis nos hidrolisados de colágeno e no sorvete contendo hidrolisado.
Amostras Hidrolisados (µg/mL) Sorvete (µg/mL) Pa 3h 452,20 ± 24,39a 29,17± 1,57ª
Pa 6h 234,3 ± 23,94b 15,12 ± 1,54b
Pe 3h 460,3 ± 28,58ª 29,70 ± 1,84ª Pe 6h 244,1 ± 18,95b 15,75 ± 1,22b
Resultados expressos como média ± desvio padrão. Análises realizadas em triplicata. Letras diferentes em cada coluna representam diferença significativa pelo teste de eukey (p<0,05). Pa 3h: papaína 3 horas; Pa 6h: papaína 6 horas; Pe 3h: pepsina 3 horas; Pe 6h: pepsina 6 horas.
3.2 Atividade de inibição da recristalização dos hidrolisados in vitro
A Figura 1 representa a observação microscópica em aumento de 20x dos cristais de gelo obtidos na análise de atividade de inibição da recristalização, para a amostra controle e as amostras contendo hidrolisados do colágeno, congelados em nitrogênio, freezer por 20 minutos e em freezer por 24 horas, respectivamente.
Figura 1: Cristais de gelo da amostra controle e dos hidrolisados de colágeno em cada método ou tempo de incubação, em um aumento de 20x. Cada barra representa 25 µm.
Como visto anteriormente, dentro das proteínas anticongelantes há grupos com atividades distintas. Há proteínas com maior atividade de histerese térmica, reduzindo o ponto de congelamento sem alterar o ponto de fusão. Outras proteínas têm maior atividade na estrutura do cristal de gelo em si, sendo inclusive denominada por alguns autores como proteínas estruturadoras de gelo (ISP, ice structuring proteins). As ISPs controlam o tamanho, formato e
agregação dos cristais de gelo, ao invés de impedir que a água congele (DAVIES, 2013). O uso do nitrogênio simula um congelamento rápido, no qual se espera a formação de pequenos cristais de gelo que não causem danos às células (COLLA; PRENeICE-HERNÁNDEZ, 2003). Ao se observar a Figura 1 é possível verificar que amostras contendo hidrolisados do colágeno apresentam uma estrutura (formato) de cristal muito distinta da amostra controle. Enquanto a amostra controle apresenta o formato clássico de um cristal de gelo em congelamento rápido, as amostras contendo hidrolisados apresentam cristais menores e com formas cilíndricas e retangulares. Os resultados sugerem que os peptídeos presentes nas amostras avaliadas são do tipo estruturadoras de gelo, impedindo o crescimento exacerbado do cristal de gelo e modificando seu formato, possivelmente com uma menor alteração em aspectos sensoriais, como textura, em um alimento.
As amostras congeladas em freezer por 20 minutos, simulando um congelamento mais lento, apresentaram a formação de cristais quadrados e retangulares e que seguem um padrão de posicionamento nas amostras de Pa 3h, Pa 6h Pe 6h, já na amostra de Pe 3h os cristais também são retangulares, no entanto se agrupam, na sua maioria, em pares. É possível observar que a amostra controle possui mais cristais maiores, com cristais menores dispostos ao redor desses. São várias as formas citadas na literatura sobre como as PACs se ligam aos cristais, as mais encontradas dizem que a face e o eixo dos cristais nos quais as proteínas se ligam, impedem seu crescimento e alteram seu formato (BRODEL, 2013; QUEIROZ, 2015). As análises realizadas no presente trabalho não nos permitem concluir algo sobre esse aspecto, faz-se necessário, então, o aprofundamento de estudos sobre a forma como faz-se procede a ligação entre as PACs estudadas neste trabalho e os cristais de gelo.
Durante o armazenamento, as variações de temperatura conduzem ao aumento gradual do tamanho dos cristais de gelo, formando cristais maiores às custas dos menores, no já citado processo de recristalização, que pode alterar significativamente as características de textura do produto (BRODEL et al., 2013).
No congelamento em freezer por 24 horas (Figura 1), o objetivo era avaliar a ocorrência do fenômeno de recristalização. Nas amostras controle, Pe 3h e Pa 6h o número de cristais aumentou e seus formatos mudaram, indicando a ocorrência do processo de recristalização. Na amostra de Pa 3h as modificações no tamanho e na quantidade de cristais foram menores, o que pode indicar uma recristalização parcial. Entretanto, é importante destacar que a amostra de hidrolisado Pe 6h não apresentou aumento no tamanho dos cristais, continuando com o tamanho semelhante aquele observado após 20 minutos de incubação. Sua forma também difere significativamente dos demais grupos. Isso indica que as ligações entre as PACs e os cristais de
gelo se mantiveram estáveis por 24 horas, não permitindo a movimentação das moléculas de água, mesmo com as variações de temperatura, sugerindo uma potencial atividade de inibição da recristalização in vitro para esse hidrolisado.
3.3 Resistência ao derretimento em sorvete
A Figura 2 apresenta o resultado da análise de resistência ao derretimento do dia 0 (a) e 15 (b). O desvio padrão das amostras não foi apresentado, para uma melhor visualização do gráfico, mas foram levados em consideração nas análises estatísticas. Normalmente, em alimentos como sorvetes, uma característica de derretimento mais lento é desejável.
Figura 2: Resistência ao derretimento em sorvete contendo hidrolisados proteicos de colágeno. (a) 0 dias de armazenamento; (b) 15 dias de armazenamento.
Em relação ao dia 0, logo após o congelamento rápido em nitrogênio líquido, é possível observar que as amostras de hidrolisados com papaína e pepsina 3 horas se mostraram mais eficientes ao retardarem o derretimento, pois o mesmo só teve início após 20 minutos de incubação da amostra. Após 65 minutos da análise não foram observadas diferenças estatísticas entre os grupos (p>0,05).
Entretanto, é possível notar que na análise de resistência ao derretimento do dia 15 (Figura 2b) a amostra de papaína 6 horas demonstrou maior eficiência ao retardar o derretimento, levando 30 minutos para inicia-lo, sendo estatisticamente diferente de todas as outras amostras (p<0,05), demonstrando uma possibilidade de que as ligações entre PACs e os cristais de gelo se mantiveram estáveis por 15 dias, como observado na análise da atividade de inibição da recristalização (Figura 1). eambém é importante destacar o menor percentual de derretimento da amostra contendo hidrolisado de papaína 6 h após 65 minutos de análise.
que mostram a aplicação e eficiência das PACs extraídas de colágeno como Damodaran e Wang (2017) que usaram o hidrolisado de gelatina de peixe em sorvete, e provaram que seus hidrolisados inibiram o crescimento do cristal de gelo em três etapas: interação eletrostática inespecífica com a superfície de carga negativa do cristal, rearranjo estrutural para melhorar a ligação do hidrogênio com a rede oxigênio-oxigênio na superfície do cristal e por último a estabilização dessa ligação e da interação do hidrogênio no complexo peptídeo + cristal de gelo através de um ambiente não polar criado por resíduos hidrofóbicos vizinhos ao peptídeo. Cao e colaboradores (2016) também aplicaram colágeno extraído de pele de porco e hidrolisado em sorvetes e demonstraram que as PACs têm o poder de diminuir a temperatura de congelamento abaixo do ponto de fusão do gelo, inibir a recristalização, além de melhorar a resistência ao derretimento do sorvete.
5. CONCLUSÃO
Os resultados obtidos no presente trabalho indicam uma possível atividade de crioproteção para os hidrolisados do colágeno, obtidos com tratamento por 6 horas com papaína ou pepsina. As amostras de sorvete contendo esses hidrolisados de colágeno com papaína (Pa 6h) apresentaram um início de derretimento mais lento, além de volume derretido menor após 65 minutos de análise. Já os hidrolisados de colágeno com pepsina (Pe 6h) apresentaram atividade de inibição da recristalização in vitro, além de um derretimento mais lento de amostras de sorvetes contendo esse extrato. Naturalmente são resultados iniciais de um projeto de inovação, mas visando o aproveitamento industrial dessa tecnologia, essas se tornaram as amostras mais favoráveis para a aplicação na melhoria da qualidade de sorvetes.
Novos estudos devem ser realizados, para compreender a extensão dessa propriedade, a forma como acontecem a ligação e a interação entre essas proteínas hidrolisadas com papaína/pepsina e os cristais de gelo, a possibilidade de sinergia com outros crioprotetoras, além de aplicações em novas matrizes alimentares.
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