PECTINASES - Aplicações Industriais e Perpectivas

PECTINASES: APLICAES INDUSTRIAIS E

PERSPECTIVAS

Prof. Fbio Anderson Pereira da Silva

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO

UNIDADE ACADMICA DE GARANHUNS

TRANSFORMAES BIOQUMICAS DE ALIMENTOS

PECTINASES

Produzidas por plantas, fungos filamentosos, bactrias

e leveduras.

APLICAES NA INDSTRIA DE ALIMENTOS

HISTRICO

Uma das primeiras enzimas utilizadas comercialmente nas preparaes de vinhos e sucos (1930).

Aumento do uso de celulases, hemicelulases e pectinases nas indstrias de alimentos, bebidas e vinhos, txtil e de papel e

celulose.

Preparaes comerciais em diversas companhias do mundo.

Valor estimado de vendas em 1995 US$ 1 bilho (75 milhes com pectinases).

Em 2005 valor esperado de US$ 1,7 a 2 bilhes

SUBSTNCIAS PCTICAS

Macromolculas glicosdicas de alto peso molecular.

CLASSIFICAO

Protopectina cido pectnico

cido pctico Pectina

ENZIMAS PECTINOLTICAS

Produzidas por plantas e microrganismos;

Muito utilizadas na indstria de alimentos;

Reduzir amargor excessivo em cascas de citrus;

Restaurar aroma e melhorar firmeza de pssego e picles

processados;


Os fungos so os microrganismos preferidos em escala industrial na produo de enzimas pectinolticas;

Influncia dos componentes do meio de cultura; Fonte de carbono; Presena de indutores (pectina e derivados); Condies de cultivo (pH, Temperatura, aerao,

agitao e tempo de incubao)

Tcnicas de fermentao em estado slido (produo de enzimas mais concentradas) menores custos de produo


CLASSIFICAO

Ataque ao esqueleto galacturnico; Preferncia de substrato (pectina, cido pctico e

protopectina);

Ao por transeliminao ou hidrlise e por clivagem randmica ou terminal;

Pectina esterase Despolimerizantes (enzimas

hidrolticas e liases)

Protopectinases

Tipos de

Pectinases


Enzima desmetoxilante ou desesterificante

Pectina esterase polimetilgalacturonato esterase, PMGE

pH timo: 4 a 8;

Temperatura tima: 40 a 50 C;

Aplicao industrial: melhoramento da textura e firmeza

de frutas e vegetais processados; clarificao de sucos;

Envolvida na mudana de substncias pcticas no

amadurecimento, estocagem e processamento de frutas e

vegetais.


Enzimas despolimerizantes

HIDROLASES Clivagem hidroltica

Polimetilgalacturonase (PMG)

Poligalacturonases (PG) pH timo: levemente cido;

Temp. tima: 30 a 50 C

Quebra ligaes -1,4


Enzimas despolimerizantes

LIASES Quebram ligaes

glicosdicas

Pectina liases (PMGL)

Pectato liases (PGL) pH timo: 7,5-10

Temperatura tima: 40 e 50C

pH timo: 5,5

Temperatura tima: 40 e 50 C


Protopectinases

Solubilizam protopectina

Protopectinase tipo A (PPase-A)

Protopectinase tipo A (PPase-B) Reage com o stio externo

Reage com o stio interno

Pectina solvel altamente

polimerizada

USO DE RESDUOS AGROINDUSTRIAIS NA

PRODUO DE ENZIMAS

Brasil grande produo agrcola alta quantidade de resduos

POLUIO

AMBIENTAL

Resduos fonte de carbono em bioprocessos obteno de enzimas.

APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS

Indstrias de sucos de fruta

IMP

OR

TN

CIA

D

AS

ENZI

MA

S Reduo da viscosidade (degradao da pectina);

Facilita a filtrao e a concentrao;

Aumenta o rendimento;

Efeito sinergstico de

pectinases e celulases

Enzimas utilizadas aps

o corte da matria prima



VANTAGENS DO USO DE PECTINASES EM SUCOS

Uso em diversos produtos; Reduo do tempo de extrao do suco em relao aos

processos clssicos;

Produo de sucos e concentrados estveis com reduo dos resduos da polpa;

Custos de produo reduzidos; Processamento de diferentes frutas.



Em sucos no clarificados:

Desnaturao da pectina esterase com o aquecimento; Congelamento para manter a enzima inativa;

Prevenir a perda de turbidez desejada

Tratamento trmico brando produto de alta qualidade


Recuperao de leos essenciais

Extrao do suco separao das partculas de albedo e emulso leo-gua emulso concentrada rica em leo;

Aplicao de pectinases hidrlise dos complexos pectina-protena

Aumenta o rendimento; Diminui tempo de processo; Melhor qualidade produto final.


Indstrias de vinhos

Uso de pectinases + -glucanases +

hemicelulases.

Vantagens:

Melhor macerao da casca; Aumenta a extrao de pigmentos; Facilita a clarificao e filtrao do

mosto;

Aumenta a qualidade e estabilidade do vinho.


Extrao de leos vegetais

Pectinases + celulases + hemicelulases enzimas de macerao

Aumento da quantidade de agentes antioxidantes e vit. E; Reduz a induo ao rano; Aumenta a extrao; Melhora fracionamento e centrifugao; leo com baixo teor de umidade.


Alimentos funcionais

Pectina e polissacardeos pcticos ingredientes alimentares bioativos

Pectina de grapefruit melhora a nutrio e desenvolvimento fsico infantil;

Pectina + produtos de degradao enzimtica probiticos


Melhoramento na extrao de amido de mandioca

Polpa de mandioca 68% amido (base seca) e 27% de fibras (base seca)

Rompimento da rede fibrosa que une os grnulos de amido

Pectinases + celulases


Fermentao de caf e ch

Pectinases aceleram a fermentao, melhorando a qualidade

Enzimas pcticas Remoo da camada de mucilagem do gro

Celulases e hemicelulases aspergidos nos gros acelera processo de fermentao.


Indstria txtil

Enzimas pectinolticas degradao da camada de pectina que recobre as fibras de celulose.

Pectinases alcalinas macerao de fibras vegetais, biopreparao do algodo e polimento enzimtico de tecidos de juta e algodo

Algodo cru Pectinases + amilases + lipases + hemicelulases produtos de alta qualidade


Indstria de papel e celulose

Pectinases podem despolimerizar substncias pcticas, solucionando problemas de reteno no branqueamento mecnico

da celulose e no tratamento dos efluentes.

Rao animal

Pectinases + outras enzimas reduz viscosidade da rao aumenta a absoro e liberao de nutrientes

CONSIDERAES FINAIS

Novas tcnicas desenvolvidas para permitir o entendimento os mecanismos regulatrios das pectinases;

Melhoramento da produo de pectinases tcnicas moleculares

Importncia biotecnolgica de microrganismos e suas enzimas entendimento da regulao e da expresso gnica de enzimas

extracelulares

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