A APLICAÇÃO DE ENZIMAS NA INDÚSTRIA

APLICAÇÃO DE ENZIMAS NA INDÚSTRIA

Andre Luiz Soares Vasconcelos (1), Dayana Alves Froede (2), Henrique Tanure Bernadino Matos (3), Reginaldo Cacique (4), Robert Gunter Assunção (5), Rony Silva (6), Thais da Silva (7), Ylan de Oliveira Silva (8)

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Resumo

O uso de enzimas é uma realidade cada vez mais presente nos diferentes setores industriais e consiste em uma alternativa importante aos processos químicos convencionais. A tecnologia enzimática é um tema que tem despertado interesse de profissionais de diversas indústrias devido ao uso crescente das enzimas em substituição aos processos químicos tradicionais, principalmente por ser considerada ecologicamente correta, uma vez que as reações enzimáticas são realizadas em condições brandas de temperatura e pH, são mais seletivas e não geram resíduos químicos. O objetivo do presente artigo é destacar as principais aplicações de enzima na indústria. A elaboração do trabalho consistiu, no levantamento de dados e pesquisa bibliográfica. Ao realizar o trabalho notou-se que as aplicações de enzimas na indústria de alimentos é a área de maior abrangência, que a indústria têxtil é a que mais produz resíduos e no caso do processo de produção de etanol de segunda geração a hidrólise enzimática é considerada uma das principais etapas.

Palavras-chave: Enzimas; Tecnologia; Indústria

Abstract

The use of enzymes is an ever-present reality in different industrial sectors and is an important alternative to conventional chemical processes. The enzyme technology is an issue that has aroused the interest of professionals from various industries because of increased use of enzymes to replace traditional chemical processes, mainly because it is considered environmentally friendly, since the enzyme reactions are performed under mild conditions of temperature and pH They are more selective and do not generate chemical waste. The purpose of this article is to highlight the main enzyme applications in industry. The work is consisted in data and literature search. In carrying out the work it was noted that the enzyme applications in the food industry is the largest area of ​​coverage, the textile industry is that produces more waste, and in the case of second generation ethanol enzymatic hydrolysis process is considered one of the main stages.

Key words: Enzymes; Technology; Industry

1. Introdução

As enzimas têm sido utilizadas pelo homem há vários séculos. O uso do malte na preparação da cerveja, do esterco para amolecimento dos couros e do coalho na preparação do queijo são exemplos típicos da utilização de enzimas desde tempos antigos. O emprego das enzimas começou bem antes de se conhecer a sua natureza e propriedades.

Em 1783, Spallanzani observou, pela primeira vez, a reação de degradação enzimática da carne pelo suco gástrico, Kirchhoff, em 1814, percebeu que a proteína do glúten da cevada era capaz de liquefazer o amido em açúcar, sendo posteriormente chamada de diástase (palavra que, em grego, significa separação) por Payen e Persoz, em 1833. As amilases nas cervejarias continuam sendo chamadas assim.

Foi a partir das primeiras décadas do século XX que o desenvolvimento da tecnologia de enzimas se intensificou. A descoberta de novas enzimas integrantes das vias metabólicas, o aumento do conhecimento das propriedades das enzimas e a constatação de que quase todas as enzimas de interesse industrial podem ser produzidas por microrganismos, foram alguns dos fatores responsáveis para a evolução da tecnologia enzimática.

As enzimas catalisam as reações de forma especifica, minimizando a geração de subprodutos indesejáveis, e atuam em temperaturas amenas, o que reduz o custo energético do processo. Além disso, quando as enzimas estão imobilizadas em suportes sólidos insolúveis, existe a possibilidade de sua reutilização. Estas características distinguem positivamente estas biomoléculas em relação aos catalisadores químicos.

Uma gama de enzimas, dentre elas amilases, lipases, xilanases, celulases, pectinases, peroxidasses e queratinases tem sido usada com sucesso nas indústrias de produtos de limpeza, alimentos e bebidas, medicamentos e analises clinicas, cosméticos, síntese orgânica, polpa e papel, têxteis, oleoquímica e tratamento de efluentes (BOM et al., 2008). O setor de biocombustíveis também tem procurado celulases e lipases que consigam atuar de forma técnica e economicamente viável na produção de etanol e de biodiesel, tentando suprir a demanda crescente do setor.

As celulases são usadas para hidrolisar a celulose presente em matérias lignocelúlosicos, tais como resíduos agroindustriais e florestais e gramíneas, em glicose (LYND et al., 2002). A partir desta etapa, a glicose pode ser convertida, via fermentação alcoólica, no chamado etanol celulósica, ou ainda em outros bioprodutos, dentro do conceito de biorrefinaria.

2. Indústria de Curtumes

A utilização de enzimas em curtumes tem sua eficácia comprovada na etapa de purga, recentemente na depilação/caleiro e remolho também apresentou resultados positivos.

A derme, ou córium, é a camada de interesse para os curtumes e representa cerca de 85% da espessura da pele bovina. Apenas a derme será transformada em couro após a remoção da epiderme, anexos cutâneos, hipoderme, vasos sanguíneos e sangue. Este tecido é classificado como conjuntivo fibroso, sendo construído por colágeno e elastina, além de outros elementos da matriz extracelular (água, proteínas estruturais, proteoglicanos e ions). Neste tecido estão localizados os vasos sanguíneos e linfáticos que vascularizam a epiderme e também os nervos e órgãos sensoriais e a eles associados, (MONTAGNA, 1962).

No entanto, o uso desta tecnologia não é novidade para os curtumes, que já utilizavam enzimas desde antes da sua descoberta. A etapa de purga popularizou o uso de enzimas na indústria coureira devido à limpeza que estas promovem à pele e atualmente já existem produtos enzimáticos desenvolvidos para outras etapas do processamento. No entanto, a baixa especificidade destas enzimas disponíveis comercialmente é um fator limitante da sua aplicação.

Estas proteínas ganham cada vez mais destaque, por serem consideradas tecnologias ambientalmente corretas e também devido ao avanço da ciência de purificação, desenvolvimento e aperfeiçoamento de enzimas. Atualmente enzimas são aplicadas em diversas etapas do processamento de couro, desde a ribeira, até o acabamento, como demonstram os trabalhos de Gutterres et al. (2009), Aquim et al. (2008), Thanikaivelan et al. (2005) e Choudhary et al. (2004).