POLIFENOLOXIDASE: ATIVIDADE E CONTROLE

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS

CENTRO DE CIÊNCIAS QUÍMICAS, FARMACÊUTICAS E DE ALIMENTOS

CURSO BACHARELADO EM QUÍMICA DE ALIMENTOS

DISCIPLINA DE INTRODUÇÃO A CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

PROFESSORA: CAROLINE BORGES

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POLIFENOLOXIDASE: ATIVIDADE E CONTROLE

Fernanda Mülling

Francesca Vargas

Gustavo Griep

Liane Slawski Soares

Luizi Tuerlinckx

Renata Silveira

Pelotas, junho de 2014.

1. INTRODUÇÃO

Um dos grandes desafios do processamento mínimo de frutas e hortaliças é a significativa susceptibilidade ao escurecimento enzimático. Tal escurecimento ocorre principalmente após danos causados aos tecidos durante os processos de colheita, transporte, ou quando são expostos ao ar após terem sido cortados, fatiados ou esmagados, para posterior processamento, permitindo o contato entre a enzima e os substratos fenólicos que podem resultar na formação de compostos escuros (ALVARENGA, et. al). O escurecimento enzimático está relacionado à ação das enzimas polifenoloxidase e peroxidades, que utilizam compostos fenólicos como substratos e provocam alterações indesejáveis na cor, sabor e aroma dos vegetais (VALDERRAMA; MARANGONI; CLEMENTE, 2001).

Quando cortamos uma maçã com uma faca ou damos uma mordida, a ruptura das células do tecido vegetal faz com que a enzima e os compostos fenólicos sejam liberados e entrem em contato com o oxigênio. Como consequência, a enzima combina o oxigênio com os compostos fenólicos formando outros tipos de compostos, conhecidos como quinonas, que reagem entre si para formar um pigmento negro – a melanina vegetal, responsável pela cor escura observada. Apesar de não causar mal à saúde, a formação da melanina vegetal afeta o gosto e a aparência do alimento.

Diversos métodos têm sido desenvolvidos para inibir o escurecimento enzimático, baseados na eliminação de um ou mais de seus componentes essenciais: o oxigênio, a enzima, o cobre ou o substrato, bem como as condições extrínsecas de armazenamento (SANTOS, 2009). No caso de ausência ou bloqueio de um destes na reação seja por agentes redutores, diminuição de temperatura ou abaixamento de pH), a velocidade de reação diminui significativamente. Sendo o escurecimento enzimático uma reação oxidativa, ele pode ser retardado utilizando-se agentes químicos que sejam capazes de bloquear a reação. Essas substâncias atuam diretamente sobre a enzima ou sobre os intermediários da reação de formação do pigmento.

A utilização de substâncias ácidas em tecidos vegetais é uma outra forma de inibição dessa reação. Os ácidos que são normalmente utilizados estão entre aqueles de ocorrência natural, como cítrico, ascórbico e málico. Em geral, sua ação dá-se pelo abaixamento do pH do tecido, diminuindo assim a velocidade da reação de escurecimento. O pH ótimo de atuação da polifenoloxidase está entre 6 e 7, e abaixo de 3 não há nenhuma atividade enzimática. A vitamina C (ácido ascórbico) é utilizada para a prevenção do escurecimento em frutas e vegetais, pois na presença desse ácido, os compostos do tipo o-quinona são reduzidos para a forma fenólica.

Poucos métodos são utilizados pela indústria de alimentos contra o escurecimento enzimático porque geralmente levam ao aparecimento de “sabor” desagradável e toxidez nos alimentos, além das questões econômicas.

O objetivo da prática foi avaliar a atividade e a aplicação de métodos para controle da reação da enzima polifenoloxidase em sucos de maçãs.  

2. MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 Materiais:

• Ácido ascórbico;
• Amostra Maçã;
• Bissulfito de sódio;
• Solução – tampão: Ph 4,0; 8,0.

2.2 Métodos:

Foi descascada e extraída a parte central da maçã, e com o auxílio de um liquidificador triturou-se e homogenizou-se com 250 mL de água gelada. Filtrou-se rapidamente a polpa criada a partir da trituração e o filtrado foi mantido sobre gelo.

Usou-se cinco tubos de ensaio e acrescentou-se 5 mL de filtrado em cada respectivo tubo. Foram deixados em repouso a temperatura ambiente por aproximadamente uma hora.

No primeiro tubo acrescentou-se 5 mL de água + 5 mL de filtrado de maçã e agitou-se.

No segundo tubo acrescentou-se 5 mL da solução tampão pH 4,0 + 5 mL de filtrado de maçã e agitou-se.

No terceiro tubo acrescentou-se 5 mL da solução tampão pH 8,0 + 5 mL de filtrado de maçã e agitou-se.

No quarto tubo acrescentou-se 0,054 g de Bissulfito de Sódio + 5 mL de filtrado de maçã e agitou-se.

No quinto tubo acrescentou-se 0,052 g de Ácido Ascórbico + 5 mL de filtrado de maçã e agitou-se.

 

2. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Conforme a tabela e a figura 1 abaixo, observou-se que no tubo 1 (filtrado de maçã e água) e no tubo 3 (filtrado de maçã e tampão pH 8),ocorreu a mudança de coloração. Indicando que houve escurecimento enzimático.

Já nos tubos 2 (filtrado de maçã e tampão pH 4); 4 (filtrado de maçã e NaHSO3) e 5 (filtrado de maçã e ácido ascórbico),  não observou-se mudança de coloração, ou seja, não houve escurecimento enzimático.

O método aplicado foi o do uso de tampão pH 4 obteve-se melhor desempenho no que diz respeito à inativação enzimática. Enquanto o de pH 8 a enzima foi ativada. De acordo com Fennema (2000), a mudança de pH pode alterar a atividade enzimática convertendo as condições menos favoráveis a atividade das enzimas desnaturando parte delas, sendo, portanto considerado por alguns autores como inibidor enzimático. Ainda segundo o autor, o pH ótimo para as polifenoloxidases é de 6,0.

O ácido ascórbico é um potente antioxidante que atua de duas formas na manutenção das cores naturais das frutas. A propriedade já citada desse ácido, conhecido popularmente por Vitamina C, atua reduzindo as ortoquinonas ao fenol anterior, impedindo-as de se polimerizarem formando as melaninas, responsáveis pela coloração amarronzada dos frutos injuriados mecanicamente ou cortados. Outra ação desse ácido é a sua capacidade de diminuir o pH do meio, essa ação favorece a inibição da atividade da polifenoloxidase, a qual tem máxima atividade por volta de pH 6, sendo assim a reação de hidroxilação dos fenóis em orto-difenóis não será iniciada e as frutas permanecerão com a cor de colheita por um bom tempo.