EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE PROTEÍNAS MIOFIBRILARES DE RESÍDUOS DE FILETAGEM DA INDÚSTRIA DE PESCA DO PARÁ

Transcrição

1 EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE PROTEÍNAS MIOFIBRILARES DE RESÍDUOS DE FILETAGEM DA INDÚSTRIA DE PESCA DO PARÁ L. C. S. Cadete 1, C.S. Araújo 2, G.V.S. Pereira 2, C.L.L. Sousa 2, M.R.S. Peixoto Joele 3, L.F.H. Lourenço 2 1- Faculdade de Engenharia de Alimentos - Universidade Federal do Pará. 2- Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos-Universidade Federal do Pará. Cidade Universitária Prof. José da Silveira Netto, Av. Augusto Corrêa, 01 Bairro: Guamá CEP Pa- Brasil. Fone/Fax: (luciahl@ufpa.br) 3- Departamento de Ciência e Tecnologia - Instituto Federal do Pará (IFPA) CEP: Castanhal PA Brasil (reginajoele@hotmail.com) RESUMO: O objetivo do presente estudo foi extrair e caracterizar as proteínas miofibrilares do resíduo de filetagem de dourada (Brachyplathystoma rousseauxii) e pescada amarela (Cynoscion acoupa). Os resíduos da filetagem foram triturados, homogeneizados com água a 4 C e solução de cloreto de sódio e centrifugados, seguido de filtração. As proteínas obtidas foram liofilizadas e posteriormente realizadas análises microbiológicas e físico-químicas. Os resultados foram submetidos a análise de variância e teste de Tukey. A análise microbiológica indicou que as amostras estavam de acordo com a legislação. Os resíduos de pescada amarela apresentaram altos teores de proteínas (20,47%) e lipídeos totais (1,99%) com diferença (p < 0,05) em relação às proteínas (18,91%) e lipídeos totais (2,16%) da dourada. As proteínas miofibrilares extraídas da pescada amarela e da dourada apresentaram altos teores com potencial para serem utilizadas na elaboração de filmes biodegradáveis. ABSTRACT - The aim of this study was to extract and characterize the myofibrillar proteins of the filleting residue the dourada (Brachyplathystoma rousseauxii) and pescada amarela (Cynoscion acoupa). The filleting residues were triturated, homogenized with water at 4 C and sodium chloride solution and centrifuged, followed by filtration. The obtained proteins were lyophilized and subsequently made microbiological and physico-chemical analysis. The results were submitted to ANOVA and Tukey test. Microbiological analysis showed that the samples were in accordance with the law. The yellow hake waste showed high protein content (20.47%) and total lipids (1.99%) with differences (p <0.05) compared to proteins (18.91%) and total lipids (2.16%) of dourada. The extracted myofibrillar protein pescada amarela and dourada showed high levels with the potential to be used in the preparation of biodegradable films. PALAVRAS-CHAVE: Subprodutos, proteínas, caracterização. KEYWORDS: waste, protein, characterization. 1. INTRODUÇÃO Nas diversas etapas da cadeia produtiva da indústria de alimentos, desde a produção até a comercialização no varejo, é gerada uma quantidade significativa de resíduos. Diante disso, as indústrias de alimentos, de origem animal ou vegetal estão sendo pressionadas a se tornarem

2 mais responsáveis com o meio ambiente assim como de viabilizarem diferentes formas de utilização destes resíduos (Aguiar e Goulart, 2013; Aguiar e Goulart, 2014). Paralelo a isso, o impacto ambiental gerado por resíduos de materiais plásticos não biodegradáveis constitui crescente preocupação global. Com a intenção de substituir parcialmente esse tipo de material, vêm sendo realizadas pesquisas em busca de encontrar materiais renováveis e ecológicos (Khwaldia et al., 2010). Uma alternativa é a obtenção de filmes biodegradáveis a partir de materiais biológicos e dentre os biopolímeros naturais mais utilizados, estão os polissacarídeos e as proteínas, que apresentam vantagens, por serem provenientes de fontes renováveis e capazes de formar uma matriz contínua e coesa (Rhim e Ng, 2007). Filmes à base de proteínas podem formar ligações em posições diferentes com grande potencial para produzir numerosas ligações (Ou et al., 2005). As proteínas de pescado apresentam algumas propriedades vantajosas na elaboração de filmes, como habilidade para formar redes, plasticidade e elasticidade, além de boa barreira ao oxigênio. Entre as várias proteínas de pescado, as miofibrilares podem ser usadas para preparar solução filmogênica para posterior utilização no processo de obtenção de filmes biodegradáveis. Estas proteínas podem ser encontradas em subprodutos (resíduos) da indústria de filetagem de pescados (Gonçalves, 2011). A dourada (Brachyplathystoma rousseauxii) é um bagre (>50 cm) que habita os canais dos principais rios da bacia amazônica possuindo ampla distribuição (Barthem e Goulding, 1997), enquanto que a pescada amarela (Cynoscion acoupa), é uma espécie demersal que ocorre em águas rasas tropicais e subtropicais da costa atlântica da América do Sul (Matos e Lucena, 2006). O aproveitamento dos resíduos gerados pelo processo de filetagem na indústria de pesca, ajuda a sanar o grave problema de eliminação de matéria orgânica poluente de difícil descarte, trazendo vantagens econômicas para a indústria, transformando-os em produtos com alto valor agregado (Aguiar e Goulart, 2014). Diante deste contexto, este trabalho tem como objetivo extrair e caracterizar proteínas miofibrilares dos resíduos de filetagem da pescada amarela e da dourada visando sua utilização na elaboração de biofilmes. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Material Resíduos de pescada amarela (Cynoscion acoupa) e da dourada (Brachyplathystoma rousseauxii) provenientes do processo de filetagem de indústria de pesca do Pará. 2.2 Análises Físicas e Físico-Químicas dos Resíduos e das Proteínas Extraídas Foram realizadas análises de umidade utilizando o método da AOAC (1997); de proteínas pelo método da AOAC (1997); de lipídios pelo método AOAC (1997); de cinzas pelo método AOAC (1997). A atividade de água foi medida em higrômetro AQUAlab 3TE da Decagon, a 25ºC; o ph foi realizado em potenciômetro marca Hanna, modelo

3 ph21, utilizando método nº da AOAC (1997). As Bases Voláteis Totais (N-BVT) foi determinada de acordo com Brasil (1981). 2.3 Análises Microbiológicas dos Resíduos de Pescada Amarela e Dourada Foram realizadas análises microbiológicas de Salmonella sp/ 25g, Estafilococus coagulase positiva e coliformes a 45ºC utilizando metodologia indicada pelo Compendium of Methods for the Microbiological Examination of Foods (Downes e Ito, 2001) e de acordo com os padrões microbiológicos da legislação vigente (Brasil, 2001). 2.4 Extração das proteínas miofibrilares Para a obtenção das proteínas miofibrilares de peixe (PMP), foi utilizada a metodologia proposta por Zavarreze et al. (2012) com modificações. O resíduo triturado foi homogeneizado com três volumes de água destilada á 4 C e centrifugado a rpm durante 2 minutos em centrífuga refrigerada (Thermo Fícher Scientific, modelo Multifuge X1R) seguido de filtração com tecido de faillet. As polpas obtidas foram misturadas com 5 volumes de solução de NaCl (50 mm) á 4 C por 5 minutos e filtradas novamente. O processo de lavagem foi repetido mais duas vezes e após essa etapa as pastas proteicas foram submetidas à secagem em liofilizador (Liotop, L101) por 48 horas, obtendo-se as proteínas miofibrilares liofilizadas, que foram mantidas a -26 C até utilização. 2.5 Análise Estatística Os resultados das análises físicas e físico-químicas das amostras foram submetidos a análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey, utilizando o Software Statistica versão RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Caracterização Físico-Química das Matérias-Primas Os resultados das análises físicas e físico-químicas dos resíduos encontram-se na Tabela 1. Tabela 1: Caracterização físico-química dos resíduos de pescada amarela e dourada. Determinações* Pescada Amarela** Dourada** Umidade (%) 76,87±0,002 a 81,27±0,004 b Cinzas (%) 0,74± 0,017 a 1,07±0,003 b Proteínas Totais (%) 20,49±0,013 a 18,91±0,112 b Lipídios totais (%) 1,99±0,087 a 2,16±0,031 b BVT - mgn/100g*** 12,75±0,001 a 14,08±0,376 b ph 6,75±0,044 a 6,20±0,049 b

4 Aw 0,995±0,001 a 0,998±0,001 a *Base úmida. **Média ± desvio padrão.*** Bases Voláteis Totais Letras diferentes na mesma linha indicam diferença significativa entre as amostras (p < 0,05) calculada por meio do Teste de Tukey. A composição centesimal apresentou diferença significativa (P<0,05) entre as espécies. O teor de umidade variou de 76,87% no resíduo de pescada amarela a 81,27% para o de dourada, ambos se encontram de acordo com Ogawa e Maia (1999), que estabeleceram valores entre 60 a 85% de umidade para pescado. O teor de cinzas da dourada foi superior ao encontrado para a pescada amarela (Tabela 1) e Souza et al. (2008) ao caracterizar filé de pescada amarela obteve 1,1% de cinzas. Estas diferenças entre espécies ou na mesma espécie quanto à sua composição deve-se a diversos fatores como época do ano, alimentação, estágio de maturação sexual, idade e parte do corpo analisada. O resíduo da pescada amarela obteve maior percentual de proteínas quando comparada com a dourada e superior ao obtido por Souza et al. (2008) de 16,1% ao analisar o filé de dourada e próximo ao encontrado por Caula et al. (2008), que obteve 17,7% para o filé de tilápia. O valor de lipídeos totais da pescada amarela apresentou menor conteúdo de gordura em relação ao resíduo de dourada. De acordo com Bressan (2002) o pescado pode ser classificado como magro quando contém entre 2 e 3% de lipídios; moderado, entre 3 e 8% e alto conteúdo de gordura quando é maior que 8%. Neste contexto, as duas espécies podem ser classificadas como peixes magros. 3.2 Análises Microbiológicas das Matérias-Primas A Tabela 2 apresenta os resultados da análise microbiológica dos resíduos da pescada amarela e dourada. Tabela 2: Resultados das análises microbiológicas do resíduo de pescada amarela e dourada. Análise Pescada Amarela Dourada BRASIL (2001) Salmonella sp. Ausência Ausência Ausência E. coagulase positivo (UFC/g) <1,0x10 1 <1,0x10 1 1,0x10 3 Coliformes a 45ºC (NMP/g) 7,2 7,5 - Os resultados das análises microbiológicas dos resíduos indicam que os mesmos se encontram dentro dos padrões estabelecidos pela legislação (BRASIL, 2001), mostrando que as condições higiênico-sanitárias de manipulação foram adequadas. 3.3 Caracterização das Proteínas Miofibrilares Extraidas A Tabela 3 mostra os resultados da caracterização físico-química das proteínas miofibrilares liofilizadas extraídas da pescada amarela e dourada. Tabela 3: Resultados da caracterização físico-química das proteínas miofibrilares liofilizadas da pescada amarela e dourada Determinação* Pescada amarela Dourada

5 Umidade (%) 8,97±0,465 a 17,79±0,049 b Cinzas (%) 2,06±0,037 a 2,33± 0,042 b Proteínas Totais (%) 94,57±0,063 a 84,88±0,033 b Lipídios totais (%) 0,49±0,003 a 0,70±0,034 b *Média ± desvio padrão Letras diferentes na mesma linha indicam diferença significativa entre as amostras (p < 0,05) calculada por meio do Teste de Tukey. A composição das proteínas miofibrilares das duas espécies apresentaram diferença (P < 0,05) entre as amostras (Tabela 3). A dourada apresentou elevado teor de umidade em relação à pescada amarela, devido o teor de umidade do resíduo de dourada ser mais elevado que o da pescada amarela (Tabela 1). Estes resultados são superiores ao encontrado por Quintero e Sobral (2000) ao caracterizar proteínas miofibrilares liofilizadas de tilápia do Nilo (5,15%). O elevado teor de proteínas miofibrilares observado nesse trabalho reflete a eficiência da metodologia empregada, que pôde reter frações de proteínas que seriam lixiviadas pelas sucessivas lavagens. Os lipídeos diminuíram ao comparar com os valores encontrados nos resíduos devido ao processo de extração. 4. CONCLUSÃO A composição físico-química dos resíduos de pescada amarela e dourada apresentou alto teor de proteínas de 20,49% e 18,91%, respectivamente podendo ser consideradas espécies magras. As análises microbiológicas mostraram que os resíduos apresentaram condições higiênico-sanitárias satisfatórias estando de acordo com os limites estabelecidos pela legislação. As proteínas miofibrilares de pescada amarela e da dourada apresentaram diferenças significativa entre si em todas as análises físico-químicas. Os resultados indicaram que a metodologia de extração das proteínas miofibrilares foi satisfatória e tem potencial para serem utilizadas na elaboração de filmes biodegradáveis. 5. REFERÊNCIAS AGUIAR, G. P. S.; GOULART, G. A. S. (2014). Produção de óleo e farinha a partir de coprodutos de pescado provenientes da bacia 224 Tocantins-Araguaia. Revista Eletrônica Interdisciplinar, v. 1, n. 11, p AGUIAR, G. P. S.; GOULART, G. A. S. (2013). Utilização de material residual da indústria de pescado para obtenção de óleo e farinha. Tecnologia & Ciência Agropecuária, João Pessoa, v. 7, p AOAC- Association of Official Analytical Chemists. Official Methods of Analysis. 16º ed, 3rd rev, 1997.

6 BARTHEM, R.B.; GOULDING, M. (2007). An unexpected ecosystem: the Amazon revealed by the fisheries. Botanical Garden Press. p BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Secretaria de Defesa Agropecuária. Laboratório Nacional de Referência Animal. Métodos analíticos para oficias controle de produtos de origem animal e seus ingredientes: II Métodos físicos e químicos. Brasília, Cap.11, p.5-6: Pescado fresco. CAULA, F. C. B.; OLIVEIRA, M. P.; MAIA, E. L. (2008). Teor de colesterol e composição centesimal de algumas espécies de peixes do Estado do Ceará. Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, v. 28, n. 4, p , out./dez. DOWNES F.P., ITO K. (2001). Compendium of methods for the microbiological. Examinations of Foods (4th. ed.) Washington, DC: APHA. 600p GONÇALVES, A. A. (2011). Tecnologia do pescado: ciência, tecnologia, inovação e legislação. São Paulo: ed. Atheneu. KHWALDIA, K.; ARAB-TEHRANY, E.; DESOBRY, S. (2010). Biopolymer coatings on paper packaging materials. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, Chicago, v. 9, n. 1, p , MATOS, I.P.; LUCENA, F. (2006). Descrição da pesca da pescada amarela Cynoscion acoupa da costa do Pará. Arquivos de Ciência do Mar, Fortaleza, 39: OGAWA, M. e MAIA, E.L. (1999). Manual de Pesca: Ciência e Tecnologia do Pescado. 1 ed. São Paulo: Varela, 430p. OU, S.; WANG, Y.; TANG, S.; HUANG, C.; JACKSON, M. G. (2005). Role of ferulic acid in preparing edible films from soy protein isolate. Journal of Food Engineering, Essex, v. 70, n. 2, p QUINTERO, E. S. M; SOBRAL P. J. A. (2000). Preparo e caracterização de proteínas miofibrilares de tilápia-do-nilo para elaboração de biofilmes. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v.35, n.1, p , jan. RHIM, J.W.; NG, P.K.W. Natural biopolymer-based nanocomposite films for packaging applications. (2007). Critical Reviews in Food Science and Nutrition. v.47, p SIMÕES, M. R.; RIBEIRO, C. F. A.; RIBEIRO, S.C A.; PARK. K J.; MURR. F. E. X. (2007). Composição físico-química, microbiológica e rendimento do filé de tilápia tailandesa (Oreochromis niloticus). Ciência e Tecnologia de Alimentos, Campinas, 27(3): , jul.- set. SOUZA, H.A.L.; BENTES, A.S.; SIMÕES, M.G.; FONTELLES, M.J.P. (2008). Caracterização física e nutricional de três espécies de peixes amazônicos. Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial. v.04, n. 02: p ZAVAREZE, E. R.; HALAL, S.L.M.; TELLES, A. C.; HERNANDES, P. (2012). Biodegradable films based on myofibrillar proteins of fish. Brazilian Journal of Food Technology. p