OBTENÇÃO DE EXTRATO DE ARROZ 1. INTRODUÇÃO

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1 AÇÃO DA α AMILASE COMERCIAL NA DEGRADAÇÃO DO AMIDO PARA OBTENÇÃO DE EXTRATO DE ARROZ Autor(es): Apresentador: Orientador: Revisor 1: Revisor : Instituição: SILVA, Amanda Pinto da; SCHMIELE, Marcio; RODRIGUES, Rosane da Silva Amanda Pinto da Silva Rosane da Silva Rodrigues Ellen Porto Pinto Andréa Miranda Teixeira UFPel AÇÃO DA α AMILASE COMERCIAL NA DEGRADAÇÃO DO AMIDO PARA OBTENÇÃO DE EXTRATO DE ARROZ SILVA, Amanda Pinto da 1 ; SCHMIELE, Marcio ; RODRIGUES, Rosane da Silva 3. 1 Acadêmica do Curso de Bacharelado em Química de Alimentos UFPel Bacharel em Química de Alimentos UFPel; Mestrando em Tecnologia de Alimentos - UNICAMP 3 Professora Drª DCA FCD UFPel Campus Universitário Caixa Postal 354 CEP Pelotas RS Brasil.amanda_ufpel@globo.com 1. INTRODUÇÃO O arroz (Oryza sativa L) está entre os principais cereais cultivados mundialmente, ao lado do trigo e milho. Supre diretamente mais de 50% de todas as calorias ingeridas pela população mundial (Elias & Lorini, 005), sendo normalmente consumido na forma de grão cozido. Durante sua colheita e beneficiamento apresenta alto índice de perdas, destacando-se o elevado percentual de grãos quebrados resultante do beneficiamento (Ferreira et al., 001). O aproveitamento do excedente da produção e/ou do material que não se adequa ao processamento convencional poderia ser utilizado na elaboração de subprodutos com alto valor agregado, permitindo o máximo aproveitamento do cereal e a diversificação do seu consumo. O grão de arroz é constituído de casca, camada de aleurona, endosperma amiláceo e germe sendo que, após o beneficiamento convencional, o amido constitui até 90% do peso seco do grão (Roseney, 1991). O grão de amido é uma mistura dos polissacarídeos amilose e amilopectina (Wong, 1999). A amilose é uma macromolécula constituída por unidades de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, que conferem a molécula uma estrutura essencialmente linear (Coultate, 1984). A amilopectina é uma macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída por α-glicoses ligadas por pontes glicosidicas α-1,4, ocorrendo

2 também ligações α-1,6 (Bobbio & Bobbio, 1995). O amido pode ser hidrolisado por via ácida ou enzimática à glicose e outros oligossacarídeos como maltose e outras dextrinas (Robinson, 1998). Quando esta hidrólise é realizada por enzimas faz-se necessária uma análise dos parâmetros que influem sobre a velocidade de cada reação enzimática (Belitz & Grosch, 1997). A degradação do amido pela amilase depende de condições favoráveis de ph, temperatura e presença de metais sendo que o ph ótimo para a enzima α-amilase é de 4,5 e um pouco superior para β-amilase. A α-amilase por sua vez atua melhor à temperatura de 60ºC e é uma enzima Ca + dependente (Hoseney, 1991). As enzimas amilolíticas já tem sido utilizadas na produção de xaropes a partir da hidrólise do amido (Silva & Peralta, 000). O mesmo princípio pode ser aplicado na degradação do amido para obtenção de extrato tendo em vista que amilose e amilopectina possuem baixa solubilidade em água, originando uma bebida não alcoólica com características diferenciadas. Este trabalho tem como propósito verificar o potencial de degradação do amido sob ação da enzima α-amilase para obtenção de extrato de arroz.. MATERIAL E MÉTODOS Utilizou-se arroz da variedade Motti e enzima α-amilase comercial U (Novozymes ) de origem fúngica. Procedeu-se à elaboração de extrato de arroz utilizando-se a proporção 85:15 de água:arroz sem maceração, os quais foram triturados em liquidificador a velocidade máxima por 3 minutos. O extrato foi aquecido a 60±1 C e acrescido da enzima numa proporção de 10000U.g -1 de arroz, mantendo-se a temperatura constante durante o experimento. A degradação enzimática do amido foi acompanhada durante 60 minutos, com avaliações subseqüentes a cada 10 minutos, contadas a partir do tempo zero, totalizando 7 observações. A velocidade de degradação foi definida através da quantificação de açúcares redutores, expressos em % glicose pelo método Lane-Eynon e de sólidos solúveis ( Brix), de acordo com as normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz (1985). Durante o procedimento avaliou-se também o comportamento das amostras frente ao ph, mensurado a 0ºC, e a viscosidade aparente na mesma temperatura, a 00RPM, em Haake Viscosimeter, com spindle L. As avaliações foram conduzidas em triplicata e os resultados apresentados correspondem à média aritmética simples dos dados mensurados. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1 estão apresentados os valores de sólidos solúveis, açúcares redutores, ph e viscosidade aparente do extrato de arroz submetido à ação da enzima α-amilase, durante 60 minutos. Tabela 1 - Comportamento cinético de alguns parâmetros físico-químicos em extrato de arroz a 60±1 C sob ação de α-amilase Tempo (min) Sólidos solúveis ( Brix) Açúcares redutores (% glicose) ph Viscosidade aparente (mpas) ,04

3 10 8,5 4,53 6, ,5 5,84 6, ,5 5,8 6, ,5 5,6 6, ,5 5,57 6, ,5 5,43 6,15 Verifica-se na Tabela 1 que o teor de sólidos solúveis e de açúcares redutores no extrato de arroz passou de zero para 11,5 Brix e 5,43% de glicose, respectivamente, evidenciando a degradação das cadeias de amilose e amilopectina do amido em moléculas de menor peso molecular pela ação da α-amilase. Pode-se observar também que o máximo de degradação ocorreu até os 0 minutos de contato com a enzima, mantendo-se inalterado no restante do período. Isto se deve a diminuição da relação enzima substrato a partir daquele momento de estudo. Com efeito, a enzima α-amilase é específica para ligações α-1,4, neste caso, tendo originado moléculas de pesos moleculares diferentes a partir da degradação aleatória das cadeias de amilose e amilopectina (Coultate, 1984). O ph do extrato de arroz manteve-se praticamente estável durante o período de contato com a enzima. Isto demonstra que não ocorreu liberação de íons hidrogênio no meio durante o processo, por ação enzimática e/ou da temperatura utilizada. Da mesma forma, a viscosidade aparente manteve-se estável, mesmo com a degradação do amido. Pode-se inferir que, embora tenha ocorrido um aumento do teor de sólidos em suspensão, a elevada solubilidade e o tamanho reduzido das moléculas originadas não ofereceram resistência à tensão de cisalhamento aplicada, mantendo constante a taxa de deformação. A cinética da degradação do amido em extrato de arroz sob ação enzimática pode ser visualizada nas Figuras 1 e, através da observação dos teores de sólidos solúveis e de açúcares redutores originados. Brix min Figura 1 Teor de sólidos solúveis ( Brix) em extrato de arroz a 60±1 C sob ação de α-amilase durante 60 minutos.

4 Açúcares redutores(%) (min) Figura Teor de açúcares redutores (% glicose) em extrato de arroz a 60±1 C sob ação de α-amilase durante 60 minutos. Verifica-se nas Figuras 1 e que o extrato de arroz mostrou comportamento semelhante em relação aos teores de sólidos solúveis e de açúcares redutores, cujas concentrações aumentaram até os 0 minutos de estudo. Estes resultados indicam que a maior degradação enzimática do amido foi verificada nos primeiros 10 minutos de contato com a enzima, ocorrendo uma diminuição desta velocidade até os 0 minutos e mantendo-se praticamente constante até o final do tempo. Nas condições de estudo, 0 minutos de contato do extrato de arroz com a enzima resultam no máximo rendimento para obtenção de extrato. Dextrinas com ligações α-1,6 resultantes ao final do processo não são possíveis de serem degradadas pelas α- amilases, o que explica parcialmente a estabilidade observada após os 0 minutos. 4. CONCLUSÕES Na obtenção de extrato de arroz, a enzima α-amilase proporciona a máxima degradação do amido após 0 minutos de contato a 60±1 C. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BELITZ, H. D.; GROSCH, W. Química de los Alimentos. Segunda edición. Editora Acríbia, S. A. Zaragoza Espana, p. BOBBIO, F. O.; BOBBIO, P. A. Introdução à Química de Alimentos. ª edição. Livraria Varela. São Paulo SP, p. COULTATE, T. P. Alimentos Química de sus Componentes. Editora Acribia, S.A. Zaragoza Espana, p. ELIAS, M. C.; LORINI, I. Qualidade de arroz na pós-colheita. Pelotas RS, p. FERREIRA. D. B.; FERREIRA, O. O.; ALONÇO, A. S.; BLEY, H. Grain loss monitoring during all harvest season (gathering and processing losses), in the

5 irrigated rice crop, and its results in reducing losses due to immediate adjustments in the combines. Paper number ASAE: St. Joseph, 001.6p. HOSENEY, R. C. Princípios de Ciência y Tecnologia de los Cereales. Editora Acribia, S.A. Zaragoza España, p. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos. ªed. São Paulo, p. ROBINSON, D. S. Bioquímica y Valor nutritivo de los alimentos. Editora Acribia, S.A. Zaragoza Espana, p. SILVA, W. B.; PERALTA, R. M. Biochemical characterization of an extra-cellular enzyme of a heat-tolerant fungus. Biological and Health Sciences. v.6 n.1 p.7-19, 000. WONG, D. W. S. Química de los Alimentos Mecanismos y Teoria. Editora Acribia, S.A. Zaragoza España, p. 6. AGRADECIMENTOS À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul FAPERGS, pelo apoio financeiro.