EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE GELATINA A PARTIR DE PELES DE TAMBATINGA

EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE GELATINA A

PARTIR DE PELES DE TAMBATINGA

A.S. Taques

, M.F.S Mello

, C.A. Canavarros

, A.P.S. Oliveira

, S.F. Bandeira

1-Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Mato Grosso – campus São Vicente – CEP: 78106-000 – Santo Antônio do Leverger – MT – Brasil, Telefone: 55 (65) 3341-2124 – e-mail: aparecida.santos@svc.ifmt.edu.br

2-Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Mato Grosso – campus São Vicente – CEP: 78106-000 – Santo Antônio do Leverger – MT – Brasil, Telefone: 55 (65) 3341-2124 – e-mail: mayara_fuzete@hotmail.com

3-Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Mato Grosso – campus São Vicente – CEP: 78106-000 – Santo Antônio do Leverger – MT – Brasil, Telefone: 55 (65) 3341-2124 – e-mail: crisarros@gmail.com 4-Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Mato Grosso – campus São Vicente – CEP: 78106-000 – Santo Antônio do Leverger – MT – Brasil, Telefone: 55 (65) 3341-2124 – e-mail: paulinha_vianney@hotmail.com

3-Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Triângulo Mineiro – campus Uberlândia – CEP: 00000-000 – Uberlândia – MG – Brasil, Telefone: 55 (34) 3233-8878 – e-mail: sidneybandeira@iftm.edu.br

RESUMO – O termo gelatina é aplicado para uma série de proteínas alimentares obtidas pela hidrólise de colágeno animal, contido em ossos e peles. O objetivo deste trabalho foi obter gelatina de peles de tambatinga e caracterizar o produto final quanto a sua composição química e propriedades reológicas. A gelatina obtida apresentou pH de 4,5, traços de cinzas e de gordura e rendimento médio de 9,7ggelatina/100 gamostra, tornando viável sua extração. As gelatinas apresentaram umidade (12%),

densidade (1,02 g cm-³), turbidez (233 NTU), ponto de fusão (25ºC) e viscosidade (3,6 cP), semelhantes ao produto comercial.

ABSTRACT – The term gelatin is applied for a number of proteins obtained by the hydrolysis animal collagen contained in bones and skins. The aim of this study was to obtain gelatin from tambatinga skins and characterize the final product as its chemical composition and rheological properties. The gelatin obtained showed pH 4.5, traces of ash and fat and an average yield 9,7ggelatin/100 gsample,

making viable the extraction. Gelatin has humidity (12%), density (1.02 g cm-³), turbidity (NTU 233), melting point (25ºC) and viscosity (3.6 Cp) similar to the commercial product.

PALAVRAS-CHAVE: biopolímeros, colágeno, rejeitos de pescado.

KEYWORDS: biopolymers, collagen, fish waste.

1. INTRODUÇÃO

A demanda pelo pescado vem aumentando, impulsionada principalmente pelo crescimento da população, e pela tendência mundial em busca de alimentos saudáveis (KOLODZIEJSKA et al., 2008). Na piscicultura nacional o tambaqui e a pirapitinga, assim como o híbrido tambatinga (Colossoma macropomum, fêmea X Piaractus brachypomum, macho), estão entre os peixes redondos mais cultivados (BRASIL, 2013).

Em busca de alternativas viáveis tecnologicamente, para aproveitar os rejeitos gerados durante o processamento de pescados, vários produtos podem ser obtidos (recuperação enzimática, produção de hidrolisados protéicos, extração de óleos, extração de colágeno e extração de gelatina), sendo que o aproveitamento destes aumentaria reduziria problemas ambientais (Heu et al., 1995; Silva et al., 2014). A gelatina é uma proteína derivada da hidrólise parcial do colágeno animal, contido em ossos e peles, principalmente de suínos e bovinos (Gómez-Guillén & Montero, 2001). A conversão do colágeno em gelatina solúvel pode ser obtida através do aquecimento deste, em meio ácido ou alcalino. A gelatina é particularmente atrativa para a formação de filmes biopoliméricos, pois é biodegradável, biocompatível, e a sua estrutura permite múltiplas combinações de interações moleculares, proporcionando razoável estabilidade (Karim e Bhat, 2009).

Existem poucos estudos relatados sobre a extração de gelatina a partir de peles de peixes nativos do Brasil. No entanto, nenhuma informação sobre extração de gelatinas a partir de peles de tambatinga e suas propriedades tem sido relatado. Este trabalho teve por objetivo obter gelatina de peles de tambatinga e caracterizar o produto final quanto a sua composição química e propriedades reológicas.

2. MATERIAL E MÉTODOS

Tambatingas foram adquiridas no comércio do município de Campo Verde/MT e transportadas em caixas térmicas até o Laboratório de Tecnologia de Alimentos (LTA) do Instituto Federal de Mato Grosso (IFMT) campus São Vicente - Núcleo Avançado de Campo Verde.

Realizou-se a retirada da pele com auxílio de faca e alicate. Posteriormente, procedeu-se a evisceração e a retirada do filé. Para o corte da carcaça, o pescado foi decapitado e removido as nadadeiras dorsal, peitoral, anal e caudal. Todas as partes foram pesadas individualmente, com auxílio de uma balança semi-analítica. Foram realizados os procedimentos para obtenção de dados sobre a peso dos cortes, sendo que, de cada exemplar foram obtidos os valores de peso do pescado inteiro, do filé, do espinhaço, das vísceras e da cabeça.

Peles de tambatinga sem escama foram cortadas (1 cm²), lavadas em água destilada (1:6 p/v) a 4°C em becker por 5 min para remoção de sujidade superficial, seguido da drenagem das peles em peneiras para eliminação do excesso de água. Os pré-tratamentos das peles foram realizados segundo Silva et al. (2011). Água destilada foi adicionada as peles (1:1 p/v) e o pH ajustado para 11 (NaOH 3 Mol L-1) por 15 min. Foi realizada a drenagem do material com peneira, e o segundo tratamento realizado com adição de água destilada (1:1 p/v), ajustando-se novamente o pH em 11, com solução de NaOH 3 mol L-1 por 60 min. As peles foram retiradas da solução alcalina e drenadas em peneira, com posterior lavagem com água corrente, até atingir pH próximo da neutralidade. Foi adicionado as peles água destilada (1:1 p/v), ajustando-se o pH em 2 com HCl 3 Mol L-1 por 15 min e após será realizada uma lavagem final com água deionizada (1:1 p/v).

O processo de extração da gelatina das amostras pré-tratadas foi realizado com adição de água deionizada (1:1 p/v) à 52°C, em banho termostatizado por período de 2 h e pH 4, ajustado com solução de HCl 3 Mol L-1. Foi realizada a drenagem das peles com peneira, recolhendo-se a solução de gelatina em becker. A solução de gelatina foi filtrada em funil de Büchner com papel filtro Whatman nº 4 à vácuo. A solução foi seca em secador de bandejas, moída em moinho de facas e armazenada, sob congelamento, à -21°C.

Foi determinada a composição química das peles e da gelatina segundo metodologias oficiais da A.O.A.C. (1995). O conteúdo de umidade (nº 950.46) por gravimetria; o teor de nitrogênio total (nº 928.08) por Kjeldahl; o conteúdo de lipídios (nº 960.39) por Soxhlet e; cinzas (nº 920.153) por gravimetria.

O rendimento da extração foi determinado em função da quantidade de gelatina extraída pela matéria-prima.

Foram determinadas as propriedades físico-químicas e reológicas das gelatinas. A viscosidade foi determinada em viscosímetro capilar de acordo com (Wangtueai e Noomhorm, 2009), o ponto de fusão de acordo com Muyonga et al. (2004), o pH em pHmetro digital, densidade em densímetro e turbidez turbidímetro.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Rendimento corporal do tambatinga

O rendimento corporal do processamento do tambatinga foi de 20% (cabeças), 16% (espinhaços), 50% (carne), 4% (peles) e 9% (vísceras). Assim, no processamento de filés e de postas do tambatinga, os resíduos podem representar, respectivamente, 50% a 30% do valor da massa inicial.

Paula (2009) ao avaliar o rendimento corporal do tambatinga encontrou valores de 90, 64%, 22,34% e 41,89% para o pescado eviscerado, cabeça e filé, respectivamente. Para a indústria é importante o rendimento em carcaça, principalmente quanto à preparação do produto, aos tipos de cortes, à produção e ao rendimento em filés. Já para o produtor, somente interessa a massa do pescado a ser entregue à indústria (Brushi, 2001).

3.2 Composição química da pele do tambatinga e da gelatina extraída

A composição centesimal da pele e da gelatina extraída encontra-se na Tabela 1. As peles frescas apresentaram umidade como o principal componente, seguido de proteína, lipídeos e de cinzas. Estes valores são próximos aos encontrados por Taheri et al. (2009), para a gelatina obtidas a partir de peles de lizardfish, que foram de 83,9%.

Tabela 1 – Composição centesimal da pele e da gelatina obtidas de peles de tambatinga.

Peles Gelatina

Umidade (%) 57,16±1,9 12,0±0,2 Cinzas (%) 1,45±0,1 0,8±0,1 Proteínas (%) 35,80±0,2 86,5±1,3 Lipídios (%) 3,91±0,3 0,5±0,1

Médias±desvio padrão (para cinco repetições)

Jellouli et al. (2011), relataram que o conteúdo de proteína de gelatina extraída de peles de triggerfish foi de 89,9%. Variação na composição química entre gelatinas ocorre devido às diferenças no método de obtenção utilizado, do teor de proteínas nas peles, bem como da sua matriz (Gómez-Guillén et al., 2011; Karim e Bhat, 2009).

3.3 Rendimento do processo de extração, propriedades físico-químicas e

reológicas da gelatina extraída.

Os valores de rendimentos do processo de extração, pH, densidade, turbidez, ponto de fusão e viscosidade da gelatina estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2 – Valores médios do rendimento, pH, densidade e turbidez da gelatina de pele do tambatinga. Caracterização Gelatina Rendimento em gelatina (%) 9,69±0,18 pH 4,56±0,03 Densidade (g/cm³) 1,0200±0,002 Turbidez (NTU) 232,75±1,26 Ponto de fusão (ºC) 25,1±0,6 Viscosidade (cP) 3,6±0,2

Médias±desvio padrão (para cinco repetições)

Com base nos valores apresentados (Tabela 2), o rendimento encontrado para extração de gelatina das peles de tambatinga foi superior aos encontrados por Jellouli et al. (2011), para gelatinas das peles de cangulo cinzento (Balistes capriscus), os quais conseguiram alcançar rendimentos próximos de 5,7%. Sobre a gelatina extraída das peles, a proteína não recuperada inclui tanto a proteína perdida nos tratamentos alcalino e ácido, como as não solubilizadas após a extração. Rendimento em gelatina tem sido relatado que varia entre as espécies de pescados, principalmente devido às diferenças em conteúdo de colágeno, a composição das matérias-primas, bem como dos diversos métodos de extração (Koli et al., 2012).

Na etapa de extração da gelatina foi utilizado pH ácido (4), produzindo assim, gelatina do tipo A. As peles de pescados não possuem tantas ligações químicas, não havendo necessidade de um pré-tratamento alcalino intenso e longo, então, um pré-tratamento ácido em menor tempo é suficiente para que o colágeno possa ser dissolvido em água quente (Cole, 2008).

A turbidez de uma solução é muito importante em aplicações alimentícias. As gelatinas das peles de tambatinga apresentaram valores de turbidez inferiores aos encontrados por Jamilah et al. (2011) que estudaram as propriedades de gelatinas de diferentes espécies de pescados e obtiveram resultados de 176 NTU para gelatinas das peles de tilápia e 511 NTU para gelatinas das peles de corvina.

Os valores de ponto de fusão da gelatina extraída ficaram acima dos medidos por Zeng et al. (2010) para gelatinas de peles de tilápia, que obtiveram máxima temperatura de fusão de 22,4°C. Dependendo da aplicabilidade, pode ser desejável a obtenção de gelatinas com baixas temperaturas de fusão. Quanto menor o ponto de fusão, maior será a liberação de flavor, o que pode ser considerado importante para a indústria de alimentos (Boran et al., 2010).

Os valores médios das viscosidades de (Tabela 2) se situaram dentro dos limites mínimo e máximo dos obtidos por Boran et al. (2010) para gelatinas das peles de carpa prateada, cujas viscosidades oscilaram entre 2,2-7,0 cP. Em relação à viscosidade, gelatinas com baixos valores de viscosidade resultam em géis mais frágeis, enquanto gelatinas de alta viscosidade resultam em géis consistentes e extensíveis (Alfaro et al., 2012).

4. CONCLUSÕES

A gelatina obtida apresentou pH de 4,5, traços de cinzas e de gordura e rendimento médio de 9,7ggelatina/100 gamostra, sendo viável a sua extração. As gelatinas apresentaram umidade (12%),

densidade (1,02 g cm-³), turbidez (233 NTU), ponto de fusão (25ºC) e viscosidade (3,6 cP), semelhantes ao produto comercial.

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Alfaro, A. T. (2004). Otimização do processo e determinação das propriedades funcionais da gelatina

de ossos de pescado (Dissertação de mestrado). Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande.

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international (2. ed.). Arlington.

Brasil. Ministério da Pesca e Aquicultura. (2013). Boletim estatístico da pesca e aquicultura: Brasil 2011. Brasília: MPA.

Cole, C. G. B. (2015). Gelatin Food Science. Disponível em http://www.gelatin.co.za.

Gómez-Guillén, M. C., Turnay, J., Fernández-Díaz, M. D., Olmo, N., Lizarbe, M. A., & Montero, P. (2002). Structural and physical properties of gelatin extracted from different marine species: a comparative study. Food Hydrocolloids, 16, 25-34.

Heu, M.S., Kim, H.R. & Pyeun, J.H. (1995). Comparison of trypsin and chymotrypsin from the viscera of anchovy, Engraulis japonica. Comp. Biochem. Physiol., 2 (3), 557-567.

Jamilah, B. & Harvinder, K. G. (2002). Properties of gelatins from of fish – black tilapia (Oreochromis mossambicus) and red tilapia (Oreochromis nilotica). Food Chemistry, 77, 81-84. Karim, A. A. & Bhat, R. (2009). Fish gelatin: properties, challenges, and prospects as an alternative to mammalian gelatins. Food Hydrocolloids, 23, 563-576.

Koli, J. M., Basu, S., Nayak, B. B., Patange, S. B., Pagarkar, A. U., & Gudipati, V. (2012). Functional characteristics of gelatin extracted from skin and bone of Tiger-toothed croaker (Otolithes ruber) and Pink perch (Nemipterus japonicas). Food and Bioproducts Processing, 90, 555-562.

Muyonga, J. H., Cole, C. G. B., & Duodu, K. G. (2004). Characterization of acid soluble collagen from skins of young and adult Nile perch (Lates niloticus). Food Chemistry, 85, 81–89.

Rostagno, H. S., Albino, L. F. T., Donzele, J. L., Gomes, P. C., Oliveira, R. F., Lopes, D. C., Ferreira, A. S., & Barreto, S. L. T. (2005). Tabelas brasileiras para aves e suínos, composição de alimentos e

exigências nutricionais (2. Ed.). Viçosa: Editora UFV.

Silva, R.S.G., Bandeira, S.F. & Pinto, L.A.A. (2014). Characteristics and chemical composition of skins gelatin from cobia (Rachycentron canadum). Lebensmittel-Wissenschaft + Technologie / Food