Orientador: Jaime Amaya-Farfan

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Foi estudada a ação de quatro enzimas proteolíticas, duas ácidas (Denapsina-IOP e pepsina) e duas alcalinas (Alcalase 0,6L e papaína) sobre as proteínas do resíduo do extrato hidrossolúvel de soja. A reação de hidrolise foi acompanhada através dos métodos de titulação com formaldeído, reação...

Resumo: Foi estudada a ação de quatro enzimas proteolíticas, duas ácidas (Denapsina-IOP e pepsina) e duas alcalinas (Alcalase 0,6L e papaína) sobre as proteínas do resíduo do extrato hidrossolúvel de soja. A reação de hidrolise foi acompanhada através dos métodos de titulação com formaldeído, reação da ninidrina e reação do acido trinitrobenzeno sulfônico (TNBS) com os grupos amina livres. Adotou-se este ultimo método por fornecer respostas mais consistentes e reprodutíveis na determinação do grau de hidrolise do produto. O grau de hidrolise produzido pela Alcalase 0,6L foi o maior alcançado pelas enzimas testadas nas condições de 3% de substrato e 0,02 de relação enzima/substrato e nos tempos de 0 a 180 min de hidrolise. O grau de desnaturação do substrato foi considerado ideal para a hidrolise na forma em que se encontra no resíduo comercial. Os hidrolisados enzimáticos produzidos pela Alcalase 0,6L revelaram maior teor de sólidos totais (4,80%) com alta porcentagem de proteína recuperada (60,26%), quando comparados com os hidrolisados da Denapsina-10P, papaína e pepsina. Na avaliação sensorial foram detectados sabores moderados, de feijão e amargo em todos os hidrolisados enzimáticos. O hidrolisado enzimático obtido do resíduo sem desengordurar e Alcalase 0,6L com 30 min de hidrólise (52,17% de proteja nas, 0,6% umidade) foi comparável â farinha de soja desengordurada (FDS) na sua composição em aminoácidos, possuindo maior conteúdo de lisina disponível que a FDS e o isolado proteico de soja. O perfil de filtração em gel demonstrou alta porcentagem de peptídeos com pesos moleculares em torno de 5.700, que foram separados em seis componentes eletroforêticos bem definidos. Análise do produto desidratado não revelou a presença de lisinoalanina. No entanto, os oligossacarídeos rafinose e estaquiose foram detectatos em níveis inferiores aos de outros produtos de soja. 0 teor de ácido fítico do hidrolisado foi de aproximadamente 4% do encontrado no isolado proteico. Caracterização adicional desse produto mostrou que o nível residual de atividade Alcalase 0,6L e do inibidor de tripsina foram de 11 e 1,8% respectivamente. A atividade lipoxigenãsica encontrada foi de 0,2 x 10-3 UE, ao passo que atividade ureásica não foi detectada. Porém, o índice de peróxidos do hidrolisado foi superior ao da farinha integral de soja (FIS), ou seja, comparável com o do resíduo sem hidrólise. A qualidade microbiológica foi considerada aceitável com 2.300 MO totais/g. Após avaliação biológica, com ratos, verificou-se que o hidrolisado enzimático foi o produto de melhor qualidade proteica,
quando comparado com o extrato hidrossolúvel comercial de soja ou com o resíduo sem hidrólise. Os resultados sugerem que o processo enzimático possibilita a melhor utilização das proteínas pelo organismo animal. A qualidade biológica geral foi confirmada pela análise histológica dos órgãos digestivo, cardio-respiratório, urinário e linfocitário de ratos alimentados, durante sessenta dias, com dietas à base do hidrolisado enzimático. Uma sopa desidratada formulada com feijão, arroz e hidrolisado enzimático (resíduo sem desengordurar e Alcalase 0,6L a pH neutro) foi bem aceita por um painel de 32 provadores, não se detectando sabor amargo e produzindo ligeira melhoria no sabor em relação à sopa sem o aditivo

Abstract: The actions of four proteolytic enzymes, two acid (Denapsin-10P and pepsin) and two alcaline (Alcalase 0,6L and papain) on the proteins of the residue of the water-soluble soy extract was studied. The hydrolysis reaction was monitored by the following methods: formol titration, the...

Abstract: The actions of four proteolytic enzymes, two acid (Denapsin-10P and pepsin) and two alcaline (Alcalase 0,6L and papain) on the proteins of the residue of the water-soluble soy extract was studied. The hydrolysis reaction was monitored by the following methods: formol titration, the ninhydrin reaction and the trinitrofluorobenzene sulfonic acid (TNBS) reaction with the free amino groups. The latter method showed more consistent and reproducible results and was, therefore, used throughout the study. Among the enzymes tested, Alcalase 0,6L produced the highest degree of hydrolysis, for a 3% substrate concentration, 0.02 enzyme/substrate ratio and within the time interval 0 to 180 min. The denaturation index of the substrate as is found in the residue was considered ideal for the hydrolysis. Enzimatic hydrolyzates by Alcalase 0,6L contained higher amounts of total solids (4,801) and yielded high protein recovery (60,26%) when compared with the hydrolyzates of Denapsin-10P, papain and pepsin. Sensory evaluation detected moderate bitterness and beany flavor in all hydrolyzates. The 30 min hydrolyzate of the full-fat residue (52,17% protein, 0,6% moisture) was similar to the defatted soy flour in terms of amino acid composition but showed higher levels of available lysine than either the defatted soy flour or the soy protein isolate. Gel filtration of peptides showed a predominance of fragments in the neighborhood of 5.700 daltons; six well-defined electrophoretic components were separated from this group of fragments. Further analysis of the dehydrated product did not reveal the presence of lysinoalanine. The oligosaccharides rafinose and stachyose, however, were detected in levels below those found in other soy products. Phytic acid content of the hydrolyzate was about 4% of that found in the protein isolate. The product was also tested for residual enzyme and inhibitor activity. Residual Alcalase 0,6L, trypsin inhibitor and lipoxygenase activities were 11%, 1,8% and 0,2 x 10-3 EU, respectively. Urease activity was not detectable. The peroxide index of the hydrolyzate was higher than that of the fresh soy bean meal, however comparable to that of the unhydrolyzed residue. The microbiological quality of the product was considered acceptable from the stand- point of total microorganism count (2,300/g). Biological evaluation with rats revealed that the protein hydrolyzate was of better quality than either the water- soluble extract or the unhydrolyzed residue. These results suggest that the enzymatic process permits a better utilization of the protein by the animal. The general biological quality of the hydrolyzate was confirmed in a sixty-day feeding trial with rats in which histological analysis of the digestive, cardio-respiratory and urinary systems appeared normal. A dehydrated bean-and-rice soup, formulated with the enzymatic hydrolyzate (full-fat residue and Alcalase 0,6L, neutral pH) was well accepted by a 32-member taste panel and ranked slightly better than the soup without the hydrolyzate