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Prof. Titular Michele Vitolo

APLICAO DE ENZIMAS NA INDSTRIA ALIMENTCIA (FBT 0529) USO DE ENZIMAS EM LATICNIOS

(sinopse) 1. INTRODUO O leite um produto altamente nutritivo constitudo por protenas, gorduras, lactose, vitaminas, sais minerais e enzimas. As enzimas naturalmente presentes no leite de vaca (-amilase, fosfatase alcalina, peroxidase, dentre outras) podem influir na cura de queijos e na termoresistncia. A presena de atividade fosfatsica indica que o processo de pasteurizao no foi eficiente. 2. ENZIMAS USADAS EM LATICNIOS 2.1. Catalase uma enzima usada para eliminar a gua oxigenada adicionada ao leite antes de se proceder pasteurizao da matria-prima. O uso da gua oxigenada como conservante do leite no trajeto entre a fazenda e a usina de beneficiamento um procedimento permitido em alguns pases. A enzima totalmente inativada a 60C por 20 min. Existem situaes em que a adio de gua oxigenada feita para produzir certos tipos de queijo, onde o uso do leite pasteurizado no seria adequado. A pasteurizao destri os microrganismos patgenos e os acidfilos, bem como inativa as lpases e as fosfatases, enquanto que a gua oxigenada preserva os acidfilos e as citadas enzimas, que depois sero importantes no processo de cura do queijo (por ex., queijo gorgonzola). 2.2. Enzimas coagulantes O homem fabrica queijos h pelo menos 4000 anos, constituindo-se at hoje em uma arte, embora bem dinamizada pela tecnologia atual. A enzima coagulante tpica a quimosina (protease cida que rompe especificamente a ligao pptica formada entre a fenilalanina e a metionina, a partir da extremidade N-terminal da protena lctea) obtida do 4 estmago de bezerros lactentes. Os principais fatores que afetam a coagulao so: a) quantidade da quimosina (depende do tipo de queijo, a saber, no cheddar usa-se entre 22 a 25mL de quimosina/100L de leite; no cottage usa-se 5mL/100L de leite); b) temperatura; c) pH (o pH entre 5,8 e 6,5 permite que se obtenha um cogulo no granuloso, elstico e contrctil, enquanto que em pH mais cido o cogulo obtido granuloso e inelstico); d) concentrao do on clcio; e) temperatura de armazenamento do leite (no recomendvel conservar o leite baixa temperatura por longos perodos, pois a estabilidade da emulso pode ser comprometida, dificultando a coagulao); f) teor de gordura do leite; g) eventuais interaes da k-casena com aminocidos e/ou cidos graxos livres no leite; h) tempo de coagulao (varia entre 30 a 90 min, dependendo do tipo de queijo).

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O poder coagulante (fora do coalho) corresponde ao volume de leite (mL) que pode ser coagulado com 1mL do coalho em 40 min a 35 C. O substrato o leite em p desnatado dissolvido em CaCl2 0,01M.

Ao longo dos anos ocorreu um desequilbrio entre a produo de queijo e a disponibilidade de coalho animal, favorecendo o aparecimento de coalhos alternativos de origem microbiana. 2.3. Proteases As proteases so usadas com o objetivo de influir nas propriedades organolpticas (aroma e sabor) do queijo (tipo curado), que por sua vez dependem das quantidades relativas de aminocidos e de cidos graxos na massa do produto. 2.4. Lpases As lpases, tambm, influem nas caractersticas finais do produto. 2.5. Lactase A lactase uma enzima que hidrolisa a lactose do leite em glicose e galactose. As principais fontes so as leveduras (Kluyveromyces fragilis, K.lactis) e os fungos (A.niger, A.oryzae). Dependendo da origem a lactase tem aplicaes diferenciadas, pois a de levedura, cujo pHtimo est entre 6,0 e 7,0, til para deslactosar o leite (pH 6,8), enquanto que a fngica (4,0 pHtimo 5,0) adequada para deslactosar o soro de leite (pH 4,5). Algumas das aplicaes da hidrlise da lactose em derivados do leite so:

a) A deslactosao do leite lquido ou em p permite que o mesmo seja ingerido por pessoas deficientes em lactase. Alm disso, no caso de leite aromatizado aumenta o ndice de dulor e reala o sabor deste produto;

k-casena + fosfato

(Micela)

Quimosina

PO43-

octapeptdeo

COOH COO- -OOC

NH2 N-O-P-O- +NH3

Ca+2 Ca+2

p-k-casena cogulo

A coagulao do leite um processo bifsico. A 1 etapa catalisada pela quimosina e a 2 etapa consiste da quelao dos ons clcio pelas

molculas de p-k-casena.

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b) Reduzir o tempo de fermentao de produtos lcteos fermentados; c) Evitar a cristalizao da lactose em sorvetes e leite condensado. Lembra-se que a

lactose na concentrao da ordem de 12% em relao aos slidos totais do leite (por ex., desnatado) cristaliza com facilidade. Ao se reduzir em 50% o teor de lactose do leite desnatado, este pode ser usado em maior quantidade nas formulaes, possibilitando a reduo na quantidade de estabilizantes a serem adicionados, j que esta funo pode ser desempenhada pelas protenas do prprio leite. Alm disso, estando a lactose hidrolisada o leite tem o nmero de molculas livres aumentado, o que colabora no abaixamento crioscpico da soluo, quando o mesmo usado em formulaes de sorvetes;

d) A deslactosao do soro de leite permite a fabricao de xaropes com 70-75% de slidos, podendo ser usados em formulaes alimentcias.

3. EXEMPLOS DE PREPARADOS ENZIMTICOS 4. PERSPECTIVAS a) Aumento da disponibilidade de proteases fngicas termolbeis; b) Uso de enzimas imobilizadas: b.1) Quimosina imobilizada para executar a 1

etapa da coagulao (5 C), e depois a T = 32 C ocorreria a formao do cogulo em presena dos ons clcio; b.2) Cpsulas gordurosas (lipossomas) adicionadas antes da coagulao e que se decomporiam durante a cura do queijo;

c) Produo de quimosina pela tcnica do DNA recombinante. 5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS GERHARTZ, W. Enzymes in Industry. Weinheim, UHC, 1990. FOGARTY, W.M., KELLY, C.T. Microbial enzymes and biotechnology. 2nd Ed., New York, Applied Science Publishers, 1990. NAGODAWITHANA, T., REED, G. Enzymes in Food Processing. 3rd Ed., San Diego, Academic Press, 1993. GODFREY, T., WEST, S. Industrial Enzymology. 2nd Ed., New York, MacMillan Publishers Ltd., 1996.