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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR - CTTMAR

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA AMBIENTAL – PPCTA

CURSO DE MESTRADO

Hidrolisado protéico dos resíduos de corvina (Micropogonias

furnieri) como forma de agregar valor ao pescado e reduzir o passivo ambiental das indústrias de pesca no município de

Itajaí - SC

Ricardo Gaya Oliveira de Amorim

Itajaí, 2014

UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR - CTTMAR PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA AMBIENTAL – PPCTA CURSO DE MESTRADO

Hidrolisado protéico dos resíduos de corvina (Micropogonias

furnieri) como forma de agregar valor ao pescado e reduzir o passivo ambiental das indústrias de pesca no município de

Itajaí - SC

Ricardo Gaya Oliveira de Amorim

Dissertação apresentada à Universidade do Vale do Itajaí, como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciência e Tecnologia Ambiental

Orientador: Prof. Dr. Francisco Carlos Deschamps Co-Orientador: Prof. Dr. Marcos Luiz Pessatti

Linha de Pesquisa: Tecnologias para Gestão Ambiental

Área de Concentração: Tecnologias para Gestão Ambiental

Itajaí, 2014

1

Dedico este trabalho à minha família pelo incentivo de buscar os meus objetivos não olhando para as dificuldades, mas para o os bons frutos que me

esperavam além delas.

2

Algo só é impossível até que alguém duvide e resolva provar ao contrário. (Albert Einstein)

3

AGRADECIMENTOS

Agradeço aos meus pais, Maria Lúcia Gaya Oliveira de Amorim (Mãe) e Odair Corrêa de Amorim (Pai), por terem me dado o amor, a vida e a melhor educação.

A minha noiva Daniela Martins Kath pelo apoio, amor, companheirismo e incentivos nas fases mais turbulentas no decorrer desse projeto.

Ao meu orientador Dr. Francisco Carlos Deschamps pelos ensinamentos, ética e profissionalismo. Por me ensinar os caminhos da bioquímica, pela orientação excepcional e o acolhimento diante a algumas dificuldades.

Ao meu co-orientador Dr. Marcos Luiz Pessatti pelo acolhimento no laboratório, ensinamentos, motivações e amizade. Por me co-orientar tão brilhantemente.

Ao Dr. Paulo Ricardo Pezzuto, pela concessão da bolsa através do Projeto do IGEPESCA – CAPES. Por depositar em mim a confiança para continuidade ao meu projeto.

A CAPES (Edital Ciências do Mar 09/2009) e ao CNPQ (Edital 42/2012) pela concessão da bolsa de estudos.

Ao Presidente do SINDIPI Sr. Giovani Genazio Monteiro, que prestativamente concedeu o material de pesquisa (corvinas inteiras) contribuindo para o andamento do meu projeto.

A Gerente do Mercado do Peixe Sra. Janine Maria Tomé Oliveira, que gentilmente me forneceu os resíduos de corvina.

Ao Técnico de Laboratório Alexandre Ferreira Corrêa pela ajuda no decorrer dos meus experimentos que foi de enorme contribuição para o meu trabalho.

Ao Técnico de Laboratório Maximiliano Vogel pela ajuda através de empréstimos de equipamentos.

Ao Dr. Jurandir Pereira Filho e a Dra. Patrícia Foes Scherer Costodio, juntamente com a Técnica de Laboratório Sra. Karoliny Fantim Fracalossi, que em várias vezes concederam o aparelho de espectrofotômetro do Laboratório de Oceanografia Química e que também auxiliaram na utilização do mesmo para as realizações das minhas análises.

Ao Técnico de Laboratório Sr. Fernando Cristiano Kemkzinsk pela ajuda através de empréstimos de equipamentos e reagentes.

4

A Técnica do Laboratório de Química Sra. Pauline Reinert Fontenele pela ajuda através de empréstimos de equipamentos, auxiliando nas minhas análises.

Ao Técnico de Laboratório de Oceanografia Biológica Sr. Rodrigo Mazzoleni pelo empréstimo de equipamentos.

A Técnica de Laboratório de Química Sra. Bruna Oliveira de Souza pelo empréstimo de equipamentos.

As Graduandas em Ciências Biológicas Cláudia Fernanda da Silva e Nadine Cunha por toda ajuda prestada no Laboratório de Bioquímica e Bromatologia, que foi de enorme contribuição ao meu projeto.

Muito Obrigado!

5

Sumário

AGRADECIMENTOS........................................................................................................................ 3

LISTA DE FIGURAS.......................................................................................................................... 7

LISTA DE TABELAS .......................................................................................................................... 8

RESUMO ........................................................................................................................................ 9

ABSTRACT .................................................................................................................................... 10

1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................................... 11

1.1 Aspectos Gerais da Pesca ............................................................................................ 11

1.2 Corvina (Micropogonias furnieri) ...................................................................................... 12

1.3 Problemática ambiental .................................................................................................... 13

1.4 Beneficiamento do pescado .............................................................................................. 14

1.5 Caracterização dos resíduos .............................................................................................. 15

1.6 Aspectos nutricionais dos resíduos ................................................................................... 17

1.7 Hidrolisado protéico .......................................................................................................... 18

1.7.1 – Hidrólise proteica de pescado – FPH ....................................................................... 19

1.7.2 - Hidrólise biológica .................................................................................................... 21

1.7.3 - Hidrólise enzimática ................................................................................................. 21

2 OBJETIVOS ................................................................................................................................ 28

2.1 Geral .................................................................................................................................. 28

2.2 Específicos: ........................................................................................................................ 28

3 MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................................... 29

3.1 População e amostragem .................................................................................................. 29

3.2 Análise de rendimento de carcaça .................................................................................... 29

3.3 Processamento das amostras ........................................................................................... 30

3.4 Estabelecimento dos parâmetros para hidrólise enzimática ............................................ 31

3.5 Produção do hidrolisado protéico: .................................................................................... 32

3.6 Composição bromatológica do material In Natura e do hidrolisado ................................ 34

4 RESULTADOS ............................................................................................................................ 36

4.1 Análise biométrica ............................................................................................................. 36

4.2 Determinação das condições ótimas da hidrólise enzimática para os resíduos de víscera e músculo ................................................................................................................. 36

4.2.1 Efeito do tempo de incubação em relação enzima/substrato ................................... 36

4.2.2 Efeito da temperatura na relação enzima/substrato ................................................. 37

4.2.3 Efeito da concentração enzimática na relação enzima/substrato ............................. 38

4.3 Análise bromatológica ....................................................................................................... 39

6

4.3.1 Análise bromatológica da víscera e do músculo in natura ....................................... 39

4.3.2 Análise bromatológica do hidrolisado protéico da víscera e do músculo.................. 40

4.4 Grau de hidrólise ............................................................................................................... 42

5 DISCUSSÃO ............................................................................................................................... 43

6 CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 49

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................................ 50

7

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Esquema geral de preparação de FPH.................................23

Figura 2. Corvina (Micropogonias furnieri)..................................29

Figura 3. Homogeneização do músculo em liquidificador...........30

Figura 4. Hidrólise enzimática em sistema de micro ensaio.......31

Figura 5. Reação de hidrolise em sistema de incubação............32

Figura 6. Hidrolisado de víscera separado em duas frações sobrenadante (proteínas solúveis) e precipitado (proteínas insolúveis) pelo processo de centrifugação................................33

Figura 7. Fração solúvel (A) e fração insolúvel (B) do hidrolisado de músculo seco após processo de liofilização...............................33

Figura 8. Destilador de nitrogênio utilizado para análise de proteína.......................................................................................34

Figura 9. Grau de hidrólise (%) para o resíduo de víscera e músculo em relação ao tempo de incubação.............................36

Figura 10. Grau de hidrólise (%) para o resíduo de víscera e músculo em relação a temperatura (ºC) de incubação...............37

Figura 11. Grau de hidrólise (%) para o resíduo de víscera e músculo em relação a concentração enzimática (mg/mL)..........38

8

LISTA DE TABELAS

Tabela 1. Biometria e rendimento da carcaça (n = 12) de corvina (Micropogonias furnieri).............................................35

Tabela 2. Composição (%) em Lipídeos, Proteína e Cinzas das

amostras de vísceras e músculo de Corvina (Micropogonias

furnieri) com base na matéria seca.........................................39

Tabela 3. Composição (%) em Lipídeos, Proteína e Cinzas da fração solúvel do hidrolisado das vísceras e músculo de Corvina (Micropogonias furnieri).............................................40

Tabela 4. Composição (%) em Lipídeos, Proteína e Cinzas da

fração insolúvel do hidrolisado das vísceras e músculo de

Corvina (Micropogonias furnieri).............................................41

Tabela 5. Grau de hidrólise (GH-%) da víscera e músculo de Corvina (Micropogonias furnieri).............................................42

9

RESUMO O beneficiamento industrial das corvinas (Micropogonias furnieri) gera elevada quantidade de resíduos resultando em indesejado passivo ambiental. O aproveitamento desses resíduos para produção de hidrolisados protéicos, minimiza o comprometimento ambiental e ainda pode gerar produtos de bom valor comercial. No presente trabalho, resíduos do processamento de corvina foram utilizados como matéria prima para produção de hidrolisado protéico de pescado (HPP). O trabalho iniciou pela caracterização biométrica das corvinas, seguida do estabelecimento das condições ótimas de ação da enzima protease. Neste caso, amostras de 100 g de vísceras ou músculos foram homogeneizados em água ultrapura na proporção 1:4 (m:v). Alíquotas do material foram utilizadas na determinação da composição proximal e também na otimização de trabalho enzimático determinando-se o grau de hidrólise nas temperaturas 40, 45, 50, 55 e 60ºC, com tempos de incubação de 30, 60, 90, 120, 200 e 360 minutos e para concentrações enzimáticas 0,1, 0,2, 0,4, 0,8, 1,2 e 2,4 mg/mL. As corvinas utilizadas nos ensaios apresentaram peso médio de 1.389 g com comprimento mínimo 46 cm e o máximo 54,5 cm. Os rendimentos médios das vísceras, cabeças e carcaças, foram 7,4, 36,3 e 56,3%. As condições ótimas de atuação da enzima para a víscera foram temperatura de 55°C, tempo de hidrólise de 90 minutos e concentração enzimática de 0,4 mg/mL, enquanto para o músculo foi de 45°C, 90 minutos e 0,8 mg/mL. Os ensaios de preparação dos HPP foram realizados em quatro repetições e ao final do tempo de hidrólise as amostras foram submetidas a centrifugação, separando as proteínas solúveis (sobrenadante) das proteínas insolúveis (precipitado), as quais foram congeladas e posteriormente secas em processo de liofilização. A massa seca do hidrolisado de víscera rendeu 73,5% no sobrenadante e 27,5% no precipitado, enquanto o músculo foi de 45,7% e 54,3%. O hidrolisado das vísceras apresentou 86,0% de proteínas, 0,4% de lipídios e 4,4% de cinzas na fração sobrenadante, contra 51,0% de proteínas, 25,8% de lipídios e 5,1% de cinzas no precipitado. O hidrolisado do músculo apresentou 86,0% de proteínas, 0,4% de lipídios e 9,0% de cinzas no sobrenadante, contra 87,0% de proteínas, 4,4% de lipídios e 2,4% de cinzas no precipitado. Resíduos gerados pela industrialização da corvina são adequados para produção de hidrolisado protéico. Chamou a atenção o menor grau de hidrólise do músculo em relação as vísceras, evidenciando interações diferenciadas entre a enzima e os resíduos estudados.

Palavras-chave: Micropogonias furnieri, hidrólise, resíduos

10

ABSTRACT

The industrial processing of whitemouth croaker (Micropogonias furnieri) generates a large amount of waste, resulting in undesirable environmental liability. The utilization of this waste for the production of protein hydrolysate minimizes environmental damage, and can also generate products with good commercial value. In this study, processing waste from whitemouth croaker was used as raw material for the production of fish protein hydrolysate (FPH). The work begins with a biometric characterization of whitemouth croaker, followed by the establishment of optimal conditions for the action of the protease enzyme. In this case, samples of 100 g of viscera or muscle were homogenized in water, at a proportion of 1:4 (m:v). Aliquots of the material were used to determine the proximal composition, and also to optimize the enzyme work, determining the degree of hydrolysis at temperatures of 40, 45, 50, 55 and 60ºC, with incubation times of 30, 60, 90, 120, 200 and 360 minutes and for enzyme concentrations of 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.2 and 2.4 mg/mL. The whitemouth croaker used in the assays had an average weight of 1,389g, minimum length of 46 cm, and maximum length of 54.5 cm. The average yields of viscera, heads and carcasses were 7.4, 36.3 and 56.3%. The optimal conditions for enzyme action on the viscera were: temperature of 55°C, hydrolysis time of 90 minutes, and enzyme concentration of 0.4mg/mL. For the muscle, these figures were 45°C, 90 minutes, and 0.8mg/mL. The assays for preparation of the FHP were carried out in four repetitions and at the end of the hydrolysis time, the samples were centrifuged, separating the soluble proteins (supernatant) from the insoluble proteins (precipitate), which were frozen and subsequently dried in a process of lyophilization. The dry mass of hydrolysate from viscera yielded 73.5% supernatant and 27.5% precipitate, while that from muscle yielded 45.7% and 54.3%, respectively. The hydrolysate from viscera presented 86.0% proteins, 0.4% lipids and 4.4% ashes in the supernatant fraction, compared with 51.0% proteins, 25.8% lipids and 5.1% ashes in the precipitate. The hydrolysate from muscle presented 86.0% proteins, 0.4% lipids and 9.0% ashes in the supernatant, compared to 87.0% proteins, 4.4% lipids and 2.4% ashes in the precipitate. Residues generated in the processing of whitemouth croaker are appropriate for the production of protein hydrolysate. The lower level of hydrolysate from muscle, in relation to that produced from viscera, is observed, and is evidence of different interactions between the enzyme and the residues studied.

Keywords: Micropogonias furnieri, hydrolysis, waste

11

1 INTRODUÇÃO

1.1 Aspectos Gerais da Pesca

A produção mundial de pescado gira em torno de 130 milhões de

toneladas. Aproximadamente 78% do total produzido é destinado ao consumo

humano (cerca de 100 milhões de toneladas) e 22% são usados basicamente na

fabricação de ração animal. O setor pesqueiro gerava no ano de 2000 cerca de

35 milhões de empregos no mundo, um aumento de 20% se comparado aos 28

milhões em 1990 (SEAP, 2004).

Em 2010 a China se manteve como o maior produtor mundial, com cerca

de 15,7 milhões de toneladas, seguido pela Indonésia com 5,4 milhões de

toneladas, Índia com 4,7 milhões de toneladas e os Estados Unidos com 4,4

milhões de toneladas. Já o Brasil registrou produção de 785.366 toneladas,

passando a ocupar a 25° colocação no ranking mundial, caindo duas posições

em relação ao ranking de 2009 (MPA, 2011).

Já para os anos de 2010 e 2011 a produção foi de 785.366 e 803.270

toneladas respectivamente (MPA, 2011). Em 2013, a produção da pesca de

emalhe direcionada para a corvina no estado de São Paulo foi de 849 toneladas,

ficando abaixo do ano anterior, com 1.097 toneladas (Instituto de Pesca – SP,

2013).

Em Santa Catarina, a produção da pesca marinha no ano de 2009 foi de

136.189 toneladas, sendo o segundo maior valor registrado nas últimas duas

décadas. Desse montante, 20.564 toneladas foi produzida pela frota de emalhe

de fundo, com a corvina (Micropogonias furnieri) representando 64% da

produção dessa modalidade. (UNIVALI/CTTMar, 2010).

Em 2012 o volume total desembarcado pela frota industrial no Estado de

Santa Catarina foi de 157.223 toneladas, sendo um recorde de produção, ao

menos nos últimos 22 anos. Do total desembarcado, a frota de emalhe de fundo

foi responsável pela produção de 20.000 toneladas, as quais 60% foram de

corvina, sendo o principal recurso-alvo da frota (UNIVALI/CTTMar, 2013).

12

1.2 Corvina (Micropogonias furnieri)

A corvina (Micropogonias furnieri), pertencente à família Sciaenidae, é

uma espécie característica das regiões tropical e sub-tropical. Ocorre desde a

península Yacatán (20ºN), ao longo das Antilhas na costa meridional do Caribe,

até o golfo de San Matias na Argentina (41ºS) (Cervigón, 1993). Com ocorrência

em toda a costa brasileira, é especialmente abundante nas regiões sudeste e sul

onde sustenta importantes pescarias sendo o principal recurso pesqueiro

demersal capturado na região (Carneiro et al. 2000).

De acordo com Levy et al. (1998) esta espécie é costeira com hábito

demersal (residente de fundo) apresentando uma elevada preferência por águas

estuarinas, com fundos arenosos e lodosos, onde se reproduzem. Segundo

Freret & Andreata (2003) é classificada como onívora, possuindo hábitos

alimentares do tipo generalista-oportunista se alimentando de animais

bentônicos.

Pela sua abundância, a corvina é considerada um importante recurso

demersal pesqueiro da região costeira do Sudeste/Sul do Brasil (Carneiro, 2007).

A espécie apresenta um estoque situado entre as latitudes 23ºS e 29ºS (estoque

sudeste) e o segundo entre 29ºS e 33º S (estoque sul), sendo que ambos têm

apresentado altos níveis de explotação.

A captura da corvina (Micropogonias furnieri) foi incrementada com o

desenvolvimento da frota industrial pesqueira em meados da década de 1980,

em especial com a frota de emalhe de fundo e nos últimos anos até as traineiras

capturaram quantidades consideráveis dessa espécie (Haimovici & Ignácio

2005). Dentre as modalidades pesqueiras industriais, a corvina é a principal

espécie alvo da pesca de emalhe de fundo, cujas capturas representam mais da

metade do total desembarcado pela categoria em Santa Catarina (Occhialini et

al. 2012). Segundo Corrêa (2013), a pressão de captura sobre a corvina tanto

pela pesca artesanal quanto industrial, ameaça os estoques pela sobrepesca da

espécie.

13

1.3 Problemática ambiental

A importância da sustentabilidade nos processos industriais vem sendo

discutida em diversos países visando minimizar impactos ambientais,

desperdícios de materiais reaproveitáveis e solucionar problemas relativos à má

administração de recursos naturais, entre os quais o pescado. Relacionando

sustentabilidade ao setor pesqueiro, apenas 50% do peso total do peixe é

aproveitado para o consumo, sendo o restante descartado como resíduo da

indústria processadora ou de entrepostos de comercialização. Estes resíduos,

quando descartados inadequadamente, causam sérios problemas ambientais.

No entanto, quando aproveitados, podem reduzir o volume de sólidos de

pescado processado (Nunes & Ogawa, 1999).

Depósitos de resíduos orgânicos estão associados a diversos problemas

ambientais, dentre os quais: poluição das águas, do ar e do solo, contaminação

das águas subterrâneas através do chorume (líquido originado a partir de

decomposição anaeróbica), proliferação de organismos patogênicos e produção

de gás metano, cujos efeitos só se demonstram após muitos anos, sendo

geralmente irreversíveis (Stori, 2000). Do ponto de vista sanitário, os resíduos

sólidos desempenham um papel estratégico na estrutura epidemiológica, sendo

responsáveis pela transmissão de doenças através de vetores como ratos,

baratas, mosquitos e moscas. Algumas doenças identificadas em associação

aos resíduos sólidos são a febre tifóide, cólera, diarréias, peste bubônica e ainda

doenças respiratórias, moléstias de pele e acúmulo de substâncias tóxicas nos

tecidos animais e nos alimentos devido a processos de contaminação de cursos

da água (Pessatti, 2001).

A questão dos resíduos sólidos recebeu atenção especial do Programa

das Nações Unidas para o século XXI, conhecido como agenda 21, elaborado

na Conferência das nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento

(Eco-92), realizado no Rio de Janeiro, em 1992. Em 2002, durante a Cúpula

Mundial sobre o Desenvolvimento Sustentável (Rio+10) (Ferraz da Fonseca &

Bursztyn, 2007), realizada em Johannesburgo, vários países reiteraram o

compromisso com o desenvolvimento sustentável. A busca pelo

14

desenvolvimento sustentável surgiu para enfrentar a crise ecológica, difundida

na Conferência de Estocolmo em 1972, e teve como pressuposto a exigência da

sustentabilidade social, econômica e ecológica, e a exploração correta dos

recursos naturais à minimização na geração de resíduos e contaminantes.

Constantes revisões na legislação têm sido feitas pelos órgãos

fiscalizadores referentes aos resíduos, tais como RDC 306/04 da ANVISA,

(2007) e a resolução 358/05 do CONAMA que os classificam e propõem

tratamentos, forma de manipulação e descarte deles. A Lei 12.305/2010 instituiu

a Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS) que integra articulações do

meio ambiente, educação ambiental e saneamento, como forma de garantir a

sustentabilidade (ANVISA, 2007). Sob o ponto de vista jurídico, o Decreto

Estadual N° 14.250 de 05 de junho de 1981, referente à proteção e melhoria da

qualidade ambiental, em seu artigo 24 estabelece que: “O tratamento quando for

o caso, o transporte e a disposição de resíduos de qualquer natureza de

estabelecimentos industriais, comerciais e de prestação de serviços quando não

forem de responsabilidade do município, deverão ser feitos pela própria empresa

e as suas custas”. A responsabilidade pela geração e destino final de seus

resíduos é atribuída às indústrias (Stori, 2000).

Resíduos sólidos, diferentes do lixo, possuem valor econômico agregável,

por possibilitarem reaproveitamento no próprio processo produtivo, pois podem

conter muitas substâncias de valor significativo, além de serem inerentes a

qualquer setor produtivo (Feltes et al. 2010). Arruda et al. (2007) definiu o termo

resíduo, como sendo todo material descartado nas cadeias de produção e

consumo, quer por limitação tecnológica ou de mercado, que não apresenta valor

de uso; e quando manejado de forma inadequada resulta em impactos negativos

ao ambiente.

1.4 Beneficiamento do pescado

O mundo está para enfrentar desafios múltiplos e interligados que vão

desde os impactos da atual crise financeira e econômica até as maiores

vulnerabilidades das mudanças climáticas. Ao mesmo tempo, ele deve atender

as necessidades de alimentação e nutrição de uma população em expansão,

oferecendo a pesca e a aquicultura como oportunidades para aumentar a

15

segurança alimentar e nutricional, aliviar a pobreza, gerar crescimento

econômico e assegurar uma melhor utilização dos recursos (FAO, 2012).

Segundo Stori (2000), as indústrias de processamento da corvina nos

municípios de Itajaí e Navegantes, apresentam rendimento médio de 36% no

processo de beneficiamento, gerando portanto, mais de 60% de resíduos. O

destino principal da corvina é o mercado interno sendo vendida inteira ou em

postas, enquanto para o mercado externo como Estados Unidos e Europa, sendo

vendida somente inteira.

De acordo com Stevanato et al. (2007), da captura mundial de pescado,

aproximadamente 72% é utilizado no mercado de peixe fresco, congelado,

empanado, enlatado, etc. Os 28% restantes ou são utilizados no preparo de

rações ou são desperdiçados como resíduos. No Brasil, aproximadamente 50%

da biomassa capturada é descartada durante o processamento.

O processo de beneficiamento do pescado, apesar de oferecer alimentos

de alto valor nutricional, é fonte de grande quantidade e variedade de material

rejeitado que ainda apresenta potencial para geração de produtos de grande

valor agregado (Oetterer, 1999). Milhares de toneladas de resíduos são

produzidas e descartadas pelas unidades beneficiadoras de pescado

anualmente e, devido à falta de um destino adequado, este material é despejado

no meio ambiente gerando um sério problema de poluição ambiental. Os

resíduos das indústrias de pescado podem ser direcionados para vários tipos de

aproveitamento: fertilizantes, consumo humano e produtos químicos, sendo que

a maior parte se destina à produção de subprodutos como ingredientes para

ração animal (Borghesi, 2004).

1.5 Caracterização dos resíduos

Os resíduos gerados no beneficiamento do pescado (cabeça, vísceras,

nadadeira, cauda, coluna vertebral, barbatana, escamas e restos de carne)

podem representar 50% da matéria-prima utilizada, variando conforme as

espécies e o processamento (Nunes, 2011; Pessatti, 2001). De acordo com

Benjakul & Morrisey (1997) o termo resíduo refere-se a todas as sobras do

processamento de alimentos com valor relativamente baixo.

16

Santos et al. (2009) descrevem que os resíduos do pescado são

caracterizados de formas físicas (pH e rendimento) e químicas (proteína,

gordura, umidade e cinzas). O pH é medido através da utilização de

potenciômetro de bancada e o rendimento é calculado a partir do peso inicial do

pescado em relação ao peso dos resíduos obtidos, o que possibilita a

determinação do balanço da massa final do processo. De acordo com Centenaro

& Salas-Mellado (2008), a composição proximal do resíduo é determinado

conforme a AOAC (1995), sendo as proteínas pelo método de Kjeldahl (N x 6,25),

os lipídios pelo método de Soxhlet, as cinzas pelo método gravimétrico em mufla

550-600ºC e a umidade pelo método gravimétrico em estufa 105ºC.

Segundo Bruschi (2001), o aproveitamento da sardinha na linha de

evisceração é 65%, o que implica numa geração de 35% de resíduos neste

processo. Ainda segundo o autor, apenas no ano 2000 em Santa Catarina a linha

de produção de sardinha espalmada apresentou um coeficiente de

aproveitamento médio de 52,2%, o que implicou uma geração de 47,8% de

resíduos a partir da matéria-prima. Naquele ano foi estimado um total anual

potencial de 15.424 toneladas de resíduo de sardinha espalmada. A

industrialização da sardinha gera entre 35 a 50% de resíduos nas linhas de

eviscerados e espalmados (Seibel & Souza-Soares, 2003).

O processo de beneficiamento do pescado, apesar de oferecer alimentos

de alto valor nutricional, é fonte de grande quantidade e variedade de material

rejeitado que pode ser reutilizado (Stori, 2000), pois além de haver matéria

orgânica aproveitável, o volume é grande (Oetterer, 1999). Milhares de toneladas

de resíduos são produzidas e descartadas pelas unidades beneficiadoras de

pescado anualmente e, devido à falta de um destino adequado, este material é

despejado no meio ambiente gerando um sério problema de poluição ambiental

(Borghesi, 2004).

A criação de alternativa tecnológica com valor agregado permite o

gerenciamento dos resíduos sólidos do pescado, resultando em um alimento

seguro, de alto valor nutritivo e, consequentemente, utilizado no combate à fome,

na geração de empregos e no desenvolvimento sustentável (Stevanato et al.

2007).

17

1.6 Aspectos nutricionais dos resíduos

Alimentos de origem animal ricos em proteínas de alta qualidade,

geralmente são de difícil acesso para a maioria da população, principalmente a

população carente (Tavares, 2001). Nos países subdesenvolvidos, o principal

problema é a carência de proteína, em particular a de origem animal. A solução

para esta carência poderia receber importante contribuição do aproveitamento

dos resíduos das indústrias de beneficiamento de pescado, através da

elaboração de produtos que poderiam ser obtidos mediante diversificação das

formas de processamento (Vidal, 2007).

Os alimentos marinhos se constituem em uma rica fonte de

micronutrientes, minerais, ácidos graxos essenciais e, em especial, proteínas,

representando cerca de 20% das fontes alimentares de proteína animal

consumidas no mundo (FAO, 2007). Neves et al. (2004) descreve que as

proteínas musculares do peixe possuem elevado valor biológico, com uma

composição balanceada em aminoácidos, particularmente aqueles limitantes em

proteínas de origem vegetal, como a metionina e a cisteína. Segundo Ogawa &

Maia (1999) o músculo do pescado pode conter de 60 a 85% de umidade, 15 a

25% de proteína, 0,3 a 1,0% de carboidrato e 0,6 a 36% de lipídios. O pescado

possui muitos minerais fisiologicamente importantes, tais como Mg2+, Mn2+, Zn2+

e Cu2+, é rico em vitaminas hidrossolúveis do complexo B e lipossolúveis A e D

(Oetterer, 2003). Segundo Ruiter (1999) o pescado contém níveis mais elevados

de selênio do que carnes vermelhas e aves, sendo considerada a principal fonte

desse elemento.

De acordo com Martino (2003) o pescado possui grande quantidade de

ácidos graxos poliinsaturados, como o EPA (ácido eicosapaentanóico – 20:5 n-

3) e o DHA (ácido docosahexaenóico – 22:6 n-3), que são as formas longas da

série ômega-3. Estes ácidos graxos essenciais, presentes no peixe, estão

associados na prevenção de uma série de enfermidades, tais como o

reumatismo, câncer, hipertensão e doenças cardiovasculares. Os resíduos de

pescado apresentam conteúdos apreciáveis de ácidos graxos poliinsaturados,

principalmente da série ômega-3 (n-3) e ômega-6 (n-6), sendo que nestas séries

de ácidos graxos, destacam-se os ácidos alfa-linolênico (LNA, 18:3n-3) e

18

linoléico (LA, 18:2n-6), considerados estritamente essenciais, ou seja, não são

sintetizados pelo organismo humano, sendo necessária a ingestão na dieta

(Stevanato, et al. 2007).

As proteínas desempenham funções dinâmicas e estruturais essenciais

ao organismo. As funções dinâmicas incluem transporte (transferina e

hemoglobina), controle metabólico (hormônios), contração (miosina e actina) e

catálise de transformações químicas (enzimas), além do papel protetor do

organismo contra infecções bacterianas e virais (imunoglobulinas e interferon).

O desenvolvimento da matriz óssea (colágeno) e do tecido conjuntivo (elastina)

é função estrutural da proteína. Dentre as proteínas, o músculo do pescado é

composto por dois grupos principais, as solúveis do sarcoplasma e as proteínas

estruturais das miofibrilas. As proteínas miofibrilares representam 66 a 77% da

proteína total do músculo do pescado e apresentam alta funcionalidade quando

comparadas com as proteínas sarcoplasmáticas. As proteínas sarcoplasmáticas

representam, aproximadamente, 20 a 25% da proteína total do músculo, são

solúveis em água e como principais características apresentam capacidade de

adesão às proteínas miofibrilares, impedindo a formação de gel de alta

elasticidade, baixa viscosidade, baixa capacidade de retenção de água e baixa

capacidade de absorção de sabores e corantes (Kuhn et al. 2003).

1.7 Hidrolisado protéico

Os hidrolisados protéicos permitem a transformação do que antes era

poluente em produtos de excelente qualidade quanto ao valor nutricional.

Denominado pela sigla FPH (Fish Protein Hydolysate), conforme designado pela

Food and Agriculture Organization – FAO, os hidrolisados podem ser obtidos

pela digestão das proteínas da carne do pescado e geram um produto final que

contém entre 80 e 90% da proteína da matéria seca (Ritchie & Mackie, 1982). A

escassez de produtos de baixo custo e alto valor nutritivo tem levado à utilização

de hidrolisado proteico de pescado como uma boa alternativa para o

aproveitamento e incorporação de proteínas de origem animal em outras fontes

de alimentos para consumo animal e humano (Salas-Mellado et al. 2007).

As proteínas musculares do pescado apresentam a vantagem de

possuírem um elevado valor biológico, decorrente de uma alta sensibilidade à

19

hidrólise e de uma composição balanceada em aminoácidos (Neves et al. 2004).

As proteínas de pescado possuem todos os aminoácidos essenciais, além de

apresentarem acima de 95% de digestibilidade, sendo maior que da carne bovina

e do leite (Nilsang et al. 2005).

A hidrólise das proteínas de pescado tem sido usada como alternativa

para converter biomassa subutilizada em produtos protéicos de consumo

humano com elevado valor nutritivo e propriedades funcionais interessantes para

elaboração de produtos alimentícios (Diniz et al. 1997). Uma das estratégias de

se produzir FPH é através da hidrólise enzimática de proteínas. Utilizando

enzimas proteolíticas cada vez mais específicas, esta forma de produção vem

sendo amplamente estudada com o intuito de agregar valor ao pescado

geralmente descartado pela indústria (Kristinsson et al. 2000). A hidrólise com

enzimas proteolíticas selecionadas proporciona a possibilidade de controlar o

grau de quebra da proteína do substrato. Usando proporções enzima-substrato

e tempos de reação adequados permite-se a produção de hidrolisados com

diferentes estruturas moleculares e diferentes propriedades funcionais que

podem ser aplicados em vários produtos alimentícios (Salas-Mellado et al. 2007).

1.7.1 – Hidrólise proteica de pescado – FPH

O desenvolvimento de FPH iniciou no Canadá na década de 1940 (Ruiter,

1999). Sua primeira aplicação foi como fonte de nitrogênio amínico para a cultura

de microorganismos, demonstrando que a carne de pescado hidrolisada por

enzimas propicia um melhor desenvolvimento bacteriano do que os hidrolisados

preparados por hidrólise química. Desde então, os FPHs são considerados

ótimas peptonas bacterianas, comparáveis às melhores peptonas cárnicas do

mercado (Espíndola, 2001).

Na década de 1980, foram produzidas quantidades significativas de FPH

na França e no Japão (Uchida, 1990). A principal aplicação do FPH nos

alimentos é como flavorizante de sopas e análogos de marisco, enquanto é

empregado nas rações principalmente como substituto do leite no desmame de

bezerros e leitões e como elemento atrativo em rações para peixes (Willard,

1990).

20

Em geral, o FPH possui conteúdo de aminoácidos essenciais similar ou

até superior da proteína referência sugerida pela FAO/WHO. Testes biológicos

de digestibilidade, como o PER (Protein Efficiency Ratio), comparam o seu valor

nutritivo ao da caseína do leite (Diniz & Martin, 1999; Oetterer, 2001). De acordo

com Simpson & Haard (1987), os FPHs podem ser considerados uma ótima fonte

de lisina, arginina, glicina, alanina e prolina, que são importantes flavorizantes

em produtos de crustáceos. Os aminoácidos presentes nos hidrolisados são

semelhantes aos da proteína original quando não é separada a fração insolúvel,

e a qualidade proteica do FPH é um pouco inferior se for considerada somente

a fração solúvel. Neste caso, a composição de aminoácidos depende do grau de

hidrólise obtido (Shahidi 1995).

Os hidrolisados protéicos podem ser definidos como produtos constituídos

por aminoácidos livres e peptídeos que apresentam uma vasta gama de massas

moleculares resultantes do maior ou menor grau de hidrólise das proteínas. Os

hidrolisados podem ser obtidos por hidrólise química (ácida ou alcalina) ou

enzimática das proteínas (Batista, 2011).

Os hidrolisados protéicos são geralmente utilizados para modificar

propriedades funcionais de alimentos e em alimentos dietéticos, como fonte de

pequenos peptídeos e aminoácidos. Devido a sua elevada solubilidade e o seu

balanço em aminoácidos, o FPH apresenta vantagens óbvias sobre produtos

secos, como o FPC (concentrado protéico de pescado) ou mesmo a farinha de

peixe, na alimentação humana (Venugopal, 1994).

Segundo Diniz & Martin (1999), os hidrolisados protéicos são efetivos

como substituto do leite na alimentação de bezerros e porcos e como suplemento

proteico em rações para peixes, galináceos e animais domésticos. As

propriedades funcionais dos hidrolisados proteicos de pescado são

particularmente importantes quando estes se destinam a ser utilizados como

ingredientes em produtos alimentares. A importância das propriedades

funcionais deve-se ao fato de determinarem o comportamento, tanto das

proteínas como dos peptídeos, nos sistemas alimentares durante o

processamento, armazenagem, preparação e consumo (Diniz & Martin, 1999).

Estas dependem das propriedades físico-químicas, que por sua vez são função

do tamanho, forma, composição e sequência de aminoácidos, carga global e

distribuição das cargas, razão hidrofibicidade/hidrofilia, estrutura,

21

flexibilidade/rigidez e capacidade para ingerir/reagir com outros componentes

(Diniz & Martin 1999). O tamanho dos peptídeos vai depender do grau de

hidrólise, da especificidade da enzima, das condições do processo hidrolítico, da

concentração de enzima e do tipo de proteína a hidrolisar (Batista, 2011).

1.7.2 - Hidrólise biológica

É um processo de bioconversão, caracterizado geralmente pelo

crescimento de microrganismos em partículas sólidas na ausência de água livre.

A hidrólise fermentativa se torna atrativa principalmente pelo uso de tecnologia

simples, reduzido volume de equipamento por unidade de substrato

bioconvertido e a aplicação direta da fermentação nos alimentos, aumentando

sua digestibilidade (Fernandez et al. 1997).

De acordo com Pizardi et al. (1999) o material utilizado para a hidrólise

biológica é formado por resíduos como vísceras, cabeças, espinhaço e restos de

carne moídos e homogeneizados, seguido do cozimento do material a 80ºC por

20 minutos, com o objetivo de eliminar o excesso de água é óleo. Em seguida o

material é filtrado e prensado para retirar a água e o óleo residual, obtendo uma

umidade de 55 a 60%. O material logo é desagregado e colocado dentro de

bolsas de polietileno e esterilizadas à 121ºC por 60 minutos. Paralelamente se

prepara um cultivo do fungo Rhizpous oryzae NRRL395 para a esporulação. Os

esporófilos são adicionados por aspersão em condições assépticas numa

suspensão de 150mL 2x107 esporos/mL, através do orifício de ventilação da

bolsa esterilizada. Logo as bolsas são colocadas em sistema de aeração e

posteriormente colocadas em estufa para sua fermentação a 30ºC por 48 a 72

horas.

1.7.3 - Hidrólise enzimática

Segundo Batista (2011), na hidrólise enzimática a matéria prima a ser

utilizada pode ser proveniente de espécies magras ou gordas e, neste último

caso, a hidrólise exige cuidados adicionais para retirar os lipídios ou limitar a sua

deterioração. Além disso, a presença de pele, espinhas e escamas pode interferir

22

na hidrólise, pelo que a remoção desses constituintes é idealmente

recomendável para melhorar o desempenho das enzimas. A hidrólise enzimática

de pescado é um método alternativo, que objetiva a recuperação das proteínas

de espécies subtilizadas ou de resíduos de processamento que seriam

desperdiçados através do emprego de enzimas proteolíticas para solubilização

da proteína do pescado, resultando em duas frações: solúvel e insolúvel. A

fração insolúvel pode ser usada na ração animal e a fração solúvel, que contém

a proteína hidrolisada, pode se constituir em ingrediente a ser incorporado aos

alimentos elaborados e destinados ao consumo humano (Furlan & Oetterer,

2002).

A hidrólise enzimática das proteínas pode ser realizada com enzimas

endógenas, proteases existentes no pescado, ou com enzimas exógenas,

adicionadas para promover o processo hidrolítico. Os produtos obtidos com as

proteases endógenas são os autolisados enzimáticos ensilados, gerando um

produto denominado silagem ou ensilagem de pescado, envolvendo apenas uma

moagem do pescado e a adição de um ácido para acelerar o processo simples,

especialmente adaptado a locais isolados, dispondo de quantidades limitadas de

matéria-prima a processar que não permitem a instalação de unidades fabris

dispendiosas (Batista, 2011).

Para Wheaton & Lawson (1985) o processo de obtenção do FPH é

relativamente simples e rápido. Aplicado na recuperação da proteína dos

desperdícios do filetamento do pescado, esses resíduos são finamente cortados

ou moídos e colocados em um recipiente com água, seguido da adição das

enzimas, onde a quantidade a ser acrescida depende da sua atividade

proteolítica e da porcentagem de proteína da matéria-prima a ser digerida.

Porém, nos ensilados o controle da hidrólise das proteínas é muito difícil,

não permitindo garantir a obtenção de produtos com um padrão de qualidade

uniforme, sendo um processo mais lento do que nos hidrolisados preparados

com as enzimas exógenas, as quais podem ser escolhidas de acordo com as

características pretendidas para o produto a obter (Batista, 2011). Nos ensilados,

os lipídios sofrem também alterações profundas de oxidação e formação de

ácidos graxos livres, enquanto que nos FPH a formação de ácidos graxos livres

é limitada, situando-se em 2 a 3%.

23

Segundo Viegas (2000) o princípio básico para a obtenção do FPH

envolve a quebra das longas cadeias proteicas através da hidrólise pela adição

de enzimas vegetais ou por proteases microbianas.

O processo de preparação de FPH (Figura 1) envolve uma moagem do

material, seguindo-se a adição e homogeneização com volume de água até

obtenção de uma massa viscosa (Batista, 2011).

Figura 1: Esquema geral de preparação do Hidrolisado Protéico de Pescado.

A suspensão em água do pescado e a adequada homogeneização são

importantes para permitir um fácil acesso das enzimas às proteínas. Pode-se

Adição da enzima

Adição de água 4X

Homogeneização

Aquecimento (Temperatura ótima da enzima)

Hidrólise

Determinação do Grau de Hidrólise

Centrifugação

Fração solúvel Fração insolúvel

Análise de rendimento

Congelamento

Liofilização

Matéria prima (Víscera ou músculo)

24

utilizar soluções tampão em vez de água, mas a presença dos sais do tampão

pode afetar negativamente as propriedades dos hidrolisados obtidos (Batista,

2011).

Depois de atingido o grau de hidrólise pretendido, a reação enzimática

tem que ser terminada para que a enzima não continue a hidrolisar as proteínas

e os peptídeos, e, essa desativação é conseguida por meios térmicos ou

químicos, sendo que na desativação térmica, a mistura racional é aquecida a

temperaturas entre 75 e 100ºC durante 5 a 30 minutos, dependendo da enzima

enquanto que na inativação química, é conseguida através do aumento ou da

diminuição do pH do meio reacional para valores nos quais a enzima é inativada

(Batista, 2011).

A hidrólise enzimática das proteínas é um processo complexo devido às

muitas ligações peptídicas e sua acessibilidade específica para reações

enzimáticas, pois a especificidade das enzimas não é o único fator que afeta o

perfil dos peptídeos no produto final. Outros fatores como temperatura e pH,

também afetam extensivamente a cinética das reações enzimáticas, e o efeito

destes fatores é diferente para cada enzima (Santos, et al. 2009).

A inativação térmica das proteases pode apresentar alguns efeitos

indesejáveis, dada à desnaturação que pode provocar nas proteínas. Essa

desnaturação leva a exposição de resíduos hidrofóbicos e à subsequente

agregação do material protéico, com perda da solubilidade e das propriedades

funcionais. Também a inativação recorrendo a valores extremos de pH pode ter

um efeito negativo nas proteínas e peptídeos, já que podem provocar alterações

na conformação das cadeias das proteínas ou dos oligopeptídeos que afetem as

respectivas propriedades funcionais (Batista, 2011). A recuperação do material

hidrolisado é usualmente conseguida por centrifugação, a qual permite obter

várias frações: uma mais densa constituída por proteínas não hidrolisadas, uma

fase aquosa contendo o material proteico hidrolisado, duas fases lipoproteicas

com diferentes densidades e uma camada de óleo sobrenadante. A eliminação

dos lipídios dos hidrolisados revela-se da maior importância, porque a sua

presença leva ao desenvolvimento de cheiros desagradáveis, a ranço e pode

provocar o escurecimento dos produtos. O escurecimento é devido à formação

de compostos castanhos resultantes da condensação aldólica dos grupos

25

carbonila produzidos na oxidação dos lipídios com os grupos amina, formando

compostos do tipo Maillard (Batista, 2011).

Santos et al. (2009) utilizaram para a hidrólise enzimática as espécies

cabrinha (Prionotus punctatus) e corvina (Micropogonias furnieri) lavadas com

água clorada a 5 ppm, descabeçado, eviscerado e filetado. Os filés foram

acondicionados em embalagens plásticas e armazenados sob congelamento a -

18ºC até a utilização. O processo enzimático foi realizado com a Alcalase 2.4 L

que é uma endopeptidase bacteriana produzida a partir do Bacillus lichenformis

que possui atividade enzimática ótima entre 50 e 70ºC e a valores de pH entre

6,0 e 10,0. A amostra foi homogeneizada com tampão correspondente ao pH

desejado na proporção 5:1 (tampão-pescado). As hidrólises foram realizadas em

dois reatores de vidro, encamisados e abertos de 250 mL conectados em série,

juntamente com um banho ultratermostático e dois agitadores eixo-hélice. Para

início da hidrólise foi adicionada enzima e realizado o controle da temperatura,

pH e tempo de reação. Após transcorrido o tempo de reação, as enzimas foram

inativadas termicamente por 15 minutos a diferentes temperaturas e a secagem

dos hidrolisados foi realizada em estufa com circulação de ar a 60ºC por 10

horas. Para a cabrinha houve 30,7% de rendimento do filé, 16,9% de proteínas,

1% de cinzas e 0,3% de lipídios enquanto que para a corvina 35,5% de

rendimento do filé, 17,6% de proteínas, 1% de cinzas e 2% de lipídios. A espécie

que mostrou mais apropriada ao processo de hidrólise foi a cabrinha,

apresentando maiores valores de grau de hidrólise de 34,7% para Alcalase e

30% para Flavourzyme, aumentando em aproximadamente 1,9% o grau de

hidrólise, quando comparada à corvina.

Neves et al. (2004) utilizaram resíduo de pescado produzido a partir da

mistura de duas espécies de peixe de água salgada, a maria-luíza

(Paralonchurus brasiliensis) e perna-de-moça (Cynoscion sp) e camarão-rosa

(Penaeus brasiliensis e Penaeus paulensis), sem exoesqueleto, pele e vísceras,

lavado com água (três ciclos de lavagens), prensado para remoção da água e

sem adição de crioprotetores. As amostras foram homogeneizadas, liofilizadas

e mantidas a -15ºC até o momento de uso. As enzimas utilizadas foram, protease

fúngica de Aspergillus oryzae tipo II (0,6 U/mg sólido), pepsina (mucosa de

estômago de porco, 1:60000, 2100-2800 U/mg sólido), pepsina (mucosa de

estômago de porco 1:10000, 800-2500 U/mg proteína), protease bacteriana de

26

Streptomyces griseus (tipo XIV, 4 U/mg sólido), α-quimotripsina (pâncreas

bovino, tipo II, 40-60 U/mg proteína) e bromelina (extraída de abacaxi, 1190

U/mg sólido). Os teores protéicos dos hidrolisados foram inferiores aos do

resíduo e semelhante entre si, variando entre 75 e 81,4%. Os reduzidos teores

de lipídios encontrados nos hidrolisados também foram inferiores ao do resíduo,

constituindo um aspecto favorável em relação à oxidação lipídica. As

porcentagens de proteínas solúveis foram específicas para cada enzima,

variando de 63,4 à 94,2%, assim também para o grau de hidrólise, variando de

7,8 à 33,3%. O resíduo de pescado mostrou-se adequada na obtenção de

hidrolisados enzimáticos com alto rendimento proteico. Os hidrolisados obtidos

apresentaram diferentes características em relação ao grau de hidrólise,

permitindo direcionar seu uso para tratamentos dietéticos especiais.

Centenaro & Salas-Mellado (2008) utilizaram a corvina (Micropogonias

furnieri), espécie de baixo valor comercial, pré-lavada com o intuito de retirar as

sujidades superficiais antes de iniciar a etapa de descabeçamento e

evisceração. Os filés limpos foram acondicionados em embalagens de polietileno

e armazenados sob congelamento a temperatura de -18ºC. Durante a hidrólise,

as amostras foram mantidas sob agitação lenta (110 rpm/min) em agitador de

frascos. Após 5 horas, a hidrólise foi interrompida por aquecimento em banho-

maria fervente, por 10 minutos, para a inativação das enzimas. Foram realizados

11 ensaios de hidrólise, havendo uma variância, entre 7,2 a 13,1% de umidade,

42,8 a 74,5% de proteína e 12,2 a 43,7% para o grau de hidrólise. O rendimento

médio de filé foi 31,59%. Foram obtidos hidrolisados protéicos com diferentes

graus de hidrólise e conteúdos protéicos a partir da corvina, usando Alcalase

2.4L. A concentração da enzima influiu positivamente no grau de hidrólise e

negativamente no conteúdo proteico. Já a concentração de substrato influiu

negativamente no grau de hidrólise e positivamente no conteúdo proteico.

De acordo com Salas-Mellado et al. (2007), o resíduo do pescado úmido

foi homogeneizada com solução tampão pH 8 através de liquidificador de facas

duplas e submetida a reação enzimática com a enzima na concentração

escolhida do teste. A hidrólise foi realizada em reator de vidro de 25 mL com

jaqueta de circulação de água para manutenção da temperatura, além de um

agitador de eixo hélice. A reação enzimática foi interrompida com adição de ácido

tricloroacético (TCA 6,25%) para a determinação do grau de hidrólise ou por

27

aquecimento (95ºC durante 15 minutos). O hidrolisado integral foi submetido a

secagem em estufa com circulação forçada de ar a 70ºC até 12% de umidade,

moído, peneirado e acondicionado em recipientes herméticos. O hidrolisado

obtido se destinava a melhorar o teor protéico de pães, incrementando seu valor

nutricional. A composição do hidrolisado seco apresentou 65% de proteína, 12%

de umidade e 23,7% de grau de hidrólise. Já o pão enriquecido com o hidrolisado

apresentou 7,8% de proteína, 1,6% de cinzas, 34,8% de umidade e 1,5% de

lipídios. A adição do hidrolisado seco em pães afetou positivamente suas

características tendo aceitação de 72% por parte dos provadores, sendo sua

aceitação superior em relação ao pão não saborizado.

A criação de alternativa tecnológica com valor agregado pode contribuir

para o gerenciamento dos resíduos sólidos do pescado, resultando em um

alimento seguro, de alto valor nutritivo e, consequentemente, utilizado no

combate à fome, na geração de empregos e no desenvolvimento sustentável

(Visentainer & Stevanato, 2005). Para Lima et al. (2006) o reaproveitamento de

resíduos de pescado oferece vantagens econômicas e sociais, não apenas pela

imediata incorporação da mão de obra e geração de empregos, mas também

pelo surgimento de alternativas tecnológicas com valor agregado.

A hidrólise enzimática parece então, ser mais adequada para a

solubilização da proteína de pescado. A fração solúvel, que contém a proteína

hidrolisada, pode se constituir em ingrediente a ser incorporado aos alimentos

elaborados e destinados ao consumo humano (Furlan & Oetterer, 2002).

28

2 OBJETIVOS

2.1 Geral

Agregar valor aos resíduos de corvina (Micropogonias furnieri) pela sua

transformação em hidrolisado protéico.

2.2 Específicos:

1- Estabelecer o processo/protocolo enzimático, para obtenção de hidrolisado protéico a partir de resíduos de corvina.

2- Estabelecer as condições ótimas de atuação da enzima/protease bacteriana na produção de hidrolisado protéico de resíduo de corvina.

3- Disponibilizar um produto (hidrolisado) caracterizado quanto a composição bromatológica.

29

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 População e amostragem

As corvinas (Micropogonias furnieri) foram doadas pelo Mercado do Peixe

e pela Embarcação Caixa D’ Aço II, ambos no município de Itajaí. As amostras

foram transportadas dentro de caixas isotérmicas contendo gelo químico até o

Laboratório de Bioquímica e Bromatologia da Universidade do Vale do Itajaí,

onde foram processadas para realização dos cálculos de rendimentos,

armazenadas em sacos assépticos devidamente identificados e guardadas em

freezer à -20°C até o momento das análises.

3.2 Análise de rendimento de carcaça

A análise de rendimento foi realizada com doze corvinas inteiras.

Primeiramente as corvinas foram pesadas em uma balança de bancada com

capacidade para 2000g, para obtenção do peso total (PT) e em seguida foram

medidas em um ictiômetro de 60cm, obtendo-se o comprimento total (CT).

Realizadas as biometrias, as corvinas tiveram as vísceras e as cabeças

retiradas, restando somente a carcaça.

As vísceras, cabeças e carcaças foram pesadas separadamente para

obtenção dos respectivos rendimentos e logo após, foram retiradas de cada

carcaça amostras de filé de 300g da musculatura para que pudessem ser

utilizadas posteriormente nos ensaios de hidrólise, enquanto que as vísceras

foram separadas na íntegra com a mesma finalidade. As amostras destinadas

para a hidrólise foram separadas em quatro lotes, sendo que cada lote composto

por amostras de músculo e vísceras de três peixes distintos, armazenadas em

sacos plásticos assépticos devidamente identificados e guardadas em freezer a

-20ºC até o momento da hidrólise.

30

Figura 2: Corvina (Micropogonias furnieri).

3.3 Processamento das amostras

As amostras foram retiradas do freezer e descongeladas em geladeira a

8ºC durante 24 horas. Após o descongelamento, foram pesadas 100g de

vísceras e músculo e cada resíduo foi homogeneizado em 400mL de água

ultrapura, obtendo a proporção (1:4; m:v) com auxílio de liquidificador. Para cada

homogeneizado foi obtido cerca de 500mL de solução, sendo que desse volume

total, 30mL foram destinados para as determinações bromatológicas (proteínas,

cinzas, umidade e lipídeos) em relação a massa seca e em triplicata. Realizadas

as análises bromatológicas, parte da solução foi destinada aos testes de

estabelecimento das condições ideais de hidrólise da enzima protease em

relação aos resíduos, enquanto que o restante da solução foi congelada em

freezer vertical a -20ºC até o momento dos testes de hidrólise em batelada.

31

Figura 3: Homogeneização do músculo em liquidificador.

3.4 Estabelecimento dos parâmetros para hidrólise enzimática

Os testes de estabelecimento dos parâmetros ideais de hidrólise foi

realizado com a enzima protease bacteriana de Bacillus licheniformis e Bacillus

amyloliquefaciens (Protamex® Novozymes A/S), através do método de micro

ensaio na proporção (1:500, E/P - Enzima/Pescado), utilizando alíquotas de 2,5

mL do homogeneizado de matéria fresca, mas com a obtenção do grau de

hidrólise em relação a massa seca, utilizando como parâmetros as temperaturas

de 40, 45, 50, 55 e 60ºC; tempo de reação de 30, 60, 90, 120, 200 e 360 minutos

e concentração de enzima 0,1, 0,2 0,4, 0,8, 1,2 e 2,4 mg/mL, com experimentos

independentes em quadruplicata.

Transcorrido o tempo de reação, foram retiradas alíquotas de 50µL dos

hidrolisados e colocadas em microtubos contendo 100µL de ácido tricloroacético

(TCA 5%), com a finalidade de precipitar as proteínas insolúveis e de maior peso

molecular. As amostras em quadruplicata foram centrifugadas a 1889x g por 5

minutos e alíquotas de 50µL do sobrenadante de cada réplica foram retiradas

para quantificação das proteínas hidrolisadas através do método de Lowry et al.

(1951).

32

O grau de hidrólise (GH, expresso em %)) foi determinado pela relação

entre proteínas solubilizadas no hidrolisado (PS), quantificadas pelo método

Lowry et al. (1951) tendo como padrão soroalbumina bovina, e as proteínas totais

presente na matéria prima utilizada e determinadas pelo método Kjedahl.

Figura 4: Sistema de incubação com bloco seco, utilizado para manutenção da temperatura ao longo dos ensaios de hidrólise enzimática.

3.5 Produção do hidrolisado protéico:

Foi produzido hidrolisado protéico em batelada com os substratos

(músculo e vísceras) da corvina em sistema de incubação e sob agitação

constante, nas seguintes condições previamente padronizadas: tempo de

incubação de 90 minutos, temperatura de 55°C com a concentração enzimática

de 0,4 mg/mL para as vísceras e 90 minutos à 45ºC com a concentração

enzimática de 0,8 mg/mL para o músculo. Transcorrido o tempo de reação, os

GH% = PS X 100 PT

33

hidrolisados foram transferidos para tubos tarados e centrifugados à 2600x g por

15 minutos com o intuito de separar o hidrolisado em duas frações: as proteínas

solúveis (sobrenadante) e as proteínas insolúveis (precipitado). Após a

centrifugação, os sobrenadantes foram transferidos para outros tubos tarados

enquanto os precipitados permaneceram nos mesmos tubos. As frações foram

congeladas por um período de 48 horas, secas pelo processo de liofilização e

logo em seguida análises de rendimentos, que corresponde a massa seca

recuperada após hidrólise, foram realizadas.

Figura 5: Sistema de reação constituido de agitador magnético e aquecimento, utilizado para produção do hidrolisado protéico após o estabelecimento das condições ótimas para cada substrato estudado.

34

Figura 6: Hidrolisado de víscera separado em duas frações sobrenadante (proteínas solúveis) e precipitado (proteínas insolúveis), após o processo de centrifugação.

Figura 7: Fração solúvel (A) e fração insolúvel (B) do hidrolisado de músculo após secagem pelo processo de liofilização.

3.6 Composição bromatológica do material In Natura e do

hidrolisado

Na composição bromatológica, o conteúdo de umidade, lipídio, cinzas e

proteína foram determinados usando-se metodologia descrita pela AOAC

(1995). A umidade foi determinada em estufa à 105ºC por 24 horas e avaliada

B A

35

gravimetricamente. O lipídio foi determinado com hidrólise ácida prévia, se

utilizando ácido clorídrico 1:1 e metanol a 60ºC durante 60 minutos, seguida de

extração através de éter de petróleo presente no sobrenadante após

centrifugação de 1.200x g por 5 minutos e avaliado gravimetricamente. A

proteína total foi determinada pelo método de Kdjedahl, de acordo com (AOAC,

1995) modificado por EMBRAPA (2006), se utilizando fator de 6,25. O conteúdo

de cinzas foi determinado em forno mufla à 850ºC por 4 horas e avaliado

gravimetricamente. Todas as análises foram realizadas em triplicata. Concluídas

as análises bromatológicas das frações, foi possível obter o total recuperado,

que corresponde a soma dos percentuais de lipídeos, proteína e cinzas dos

hidrolisados.

Figura 8: Destilador de nitrogênio utilizado para análise de proteína.

36

4 RESULTADOS

4.1 Análise biométrica

Os pesos das corvinas inteiras (PT), das vísceras, das cabeças e das

carcaças apresentaram as médias de 1.389,1g, 103,8g, 504,8g e 774,1g

respectivamente (Tabela 1).

Na análise dos rendimentos das vísceras, das cabeças e das carcaças

em relação ao peixe inteiro, as médias foram de 7,5, 36,3 e 55,7% (Tabela 1).

Tabela 1. Biometria e rendimento da carcaça (n = 12) das corvina (Micropogonias furnieri) utilizadas no presente estudo.

Variável Média Desvio Padrão

C.V. (%)

Comprimento (cm) 51,2 2,66 5,19 Peso (g) 1.389,1 164,70 11,86 Peso Vísceras (g) 103,8 25,98 25,02 Peso Cabeça (g) 504,8 67,90 13,45 Peso Carcaça (g) 774,1 91,28 11,79 Rendimento Vísceras (%) 7,5 1,50 20,18 Rendimento Cabeça (%) 36,3 2,40 6,60 Rendimento Carcaça (%) 55,7 2,21 3,96

4.2 Determinação das condições ótimas da hidrólise enzimática para os

resíduos de víscera e músculo

4.2.1 Efeito do tempo de incubação em relação enzima/substrato

O tempo de incubação para que a reação atingisse o maior grau de

hidrólise enzimática tanto para a víscera quanto para o músculo foi de 90 minutos

(Figura 9).

37

Figura 9: Grau de hidrólise (%) para o resíduo de víscera e músculo em relação ao tempo de incubação (em minutos).

4.2.2 Efeito da temperatura na relação enzima/substrato

A atividade da enzima foi determinada em diferentes temperaturas, para

os dois tecidos de forma independente. A temperatura ótima para a hidrólise

enzimática foi de 55ºC para a víscera e de 45ºC para o músculo (Figura 10).

38

Figura 10: Grau de hidrólise (%) para o resíduo de víscera e músculo em relação a temperatura (ºC) de incubação.

4.2.3 Efeito da concentração enzimática na relação enzima/substrato

O grau de hidrólise foi determinado para diferentes concentrações de

enzima em relação a mesma concentração de substrato. O maior grau de

hidrólise foi obtido na concentração de 0,4 mg de enzima por mL de meio de

incubação para vísceras e 0,8 mg/mL para o músculo (figura 11).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

40 45 50 55 60

Músculo

Víscera

Temperatura de Incubação (ºC)

Gra

u d

e H

idró

lise

(%

)

39

Figura 11: Grau de hidrólise (%) para o resíduo de víscera e músculo em relação a concentração enzimática (mg/mL).

4.3 Análise bromatológica

4.3.1 Análise bromatológica da víscera e do músculo in natura

O teor de lipídeo da víscera resultou em 10,7%, enquanto que para o

músculo foi de 1,5% (Tabela 2). Nas análises de proteína bruta, os teores de

foram de 67,1% nas vísceras e de 84,3% na musculatura. Os teores de cinza

foram de 4,3% e 4,6% para víscera e músculo. No balanço de massa, o total

recuperado da víscera foi de 82,1%, enquanto para o músculo foi de 90,4%.

40

Tabela 2 – Composição (%) em Lipídeos, Proteína e Cinzas das amostras de

vísceras e músculo de Corvina (Micropogonias furnieri) com base na matéria

seca.

Vísceras Músculo

Média Desv. Padrão Média Desv.

Padrão

Lipídeos 10,7 4,38 1,5 0,63

Proteína Bruta

(N x 6,25) 67,1 6,38 84,3 1,87

Cinzas 4,3 0,89 4,6 1,23

Total

Recuperado* 82,1 90,4

*Total Recuperado: Corresponde a soma dos percentuais de lipídeos, proteína e

cinzas na matéria seca.

4.3.2 Análise bromatológica do hidrolisado protéico da víscera e do

músculo

As análises de composição das amostras de fração solúvel de hidrolisado

de vísceras e músculo resultaram, como esperado, em teor lipídico maior para

vísceras e teor protéico maior para musculatura (Tabela 3).

No balanço de massa, o total recuperado para a víscera foi de 87,5%

enquanto que para o músculo foi de 92,1%. Já no rendimento das frações

solúveis, que corresponde a massa seca da fração recuperada em relação à

massa seca de matéria-prima inicial, o rendimento da víscera foi de 69,7% contra

48,7% do músculo (Tabela 3).

41

Tabela 3 – Composição (%) em Lipídeos, Proteína e Cinzas da fração solúvel do

hidrolisado das vísceras e músculo de Corvina (Micropogonias furnieri).

Víscera Músculo


Padrão

Lipídeos 5,1 4,04 0,3 0,29

Proteína Bruta

(N x 6,25) 75,7 5,58 83,9 3,75

Cinzas 6,7 1,81 7,9 1,07

Total


Rendimento da

fração

solúvel**

69,7 7,21 48,7 2,90

*Total Recuperado: Corresponde a soma dos percentuais de Lipídeos, proteína e cinzas.

**Rendimento: Corresponde a massa seca da fração recuperada após a hidrólise.

Das análises bromatológicas da fração insolúvel do hidrolisado da víscera

e do músculo, o teor de lipídeo da víscera resultou em 22,9%, enquanto que para

o músculo foi de 4,6% (Tabela 4). Nas análises de proteína bruta, os teores de

foram de 49,7% nas vísceras e de 87,3% na musculatura. Os teores de cinza

foram de 7,1% e 2,4% para víscera e músculo. No balanço de massa, o total

recuperado da víscera foi de 79,7%, enquanto para o músculo foi de 94,3%. O

rendimento da víscera foi de 30,3% contra 51,3% do músculo (Tabela 4).

Tabela 4 – Composição (%) em Lipídeos, Proteína e Cinzas da fração insolúvel

do hidrolisado das vísceras e músculo de Corvina (Micropogonias furnieri).

42

Víscera Músculo


Padrão

Lipídeos 22,9 3,20 4,6 0,96

Proteína Bruta

(N x 6,25) 49,7 4,85 87,3 2,02

Cinzas 7,1 2,49 2,4 0,51

Total


Rendimento da

fração

insolúvel**

30,3 7,21 51,3 2,90

*Total Recuperado: Corresponde a soma dos percentuais de Lipídeos, proteína e cinzas.

**Rendimento: Corresponde a massa seca da fração recuperada após a hidrólise.

4.4 Grau de hidrólise

O grau de hidrólise foi calculado tanto em relação à matéria seca quanto

sobre a disponibilidade de proteínas solúveis presentes no hidrolisado da víscera

e do músculo. O grau de hidrólise da víscera em relação à matéria seca foi de

59,0% e de 87,40% em relação a proteína bruta (Tabela 5). Já para o músculo,

o grau de hidrólise em relação a matéria seca foi de 63,5%, enquanto que sobre

a proteína bruta foi de 78,6% (tabela 5).

Tabela 5 – Grau de hidrólise (GH-%) da víscera e músculo de Corvina

(Micropogonias furnieri).

Víscera Músculo

Média Desv. Padrão Média Desv. Padrão

GH Matéria seca 59,0 9,99 63,5 9,63

GH Proteína

Bruta (N x 6,25) 87,4 7,00 78,6 10,64

43

5 DISCUSSÃO

A grande procura dos consumidores finais pela corvina, apreciação

justificada principalmente pelo baixo preço de mercado, acaba tornando-o um

peixe altamente capturado pela frotas de emalhe de fundo. Pela sobrepesca

comprometer os estoques, foi criada a instrução normativa número 12/2012,

estipulando o período do defeso anual do dia 15 de maio até o dia 15 de junho

(MPA, 2012).

A corvina já representou expressiva produção na pesca brasileira de

emalhe de fundo, tendo sido a segunda espécie marinha mais capturada em

2008 e 2009, com 41.479 e 45.750 toneladas, sendo superada apenas pela

sardinha-verdadeira (Sardinella brasiliensis) (Brasil, 2010). Entretanto em 2010

a corvina chegou ao ranking de principal espécie desembarcada pela frota

industrial de emalhe de fundo em Santa Catarina, sendo responsável por 73%

da produção desembarcada, somando 16.273 toneladas. (UNIVALI/CTTMar,

2010). Já para o ano de 2012, a corvina ficou em terceiro lugar no total

desembarcado para a categoria de emalhe de fundo, com a produção de 19.455

toneladas (UNIVALI/CTTMar, 2013).

A produção de resíduos decorrente da captura de pescado no Brasil é de

aproximadamente 50% da biomassa capturada (Stevanato et al. 2007). Por outro

lado, estes resíduos costumam ser desperdiçados nas caçambas de descarte

com destinos menos nobres (farinha de peixe, normalmente de baixa qualidade

pela falta de cuidado sanitário) e até mesmo aos aterros sanitários. Segundo

Vidotti (2011) as indústrias beneficiadoras de pescado geram resíduos ricos em

compostos orgânicos e inorgânicos, ocorrendo o descarte desse material

enquanto poderia ser utilizado como resíduo de produção. O mesmo é

observado por Nunes (2011) relatando que a falta de direcionamento desses

resíduos acarreta no desperdício da matéria-prima de grande potencial

tecnológico para um desenvolvimento sustentável, impedindo a viabilidade

destes resíduos para fins alternativos de produção. Referindo-se a esses

resíduos como as sobras do processamento de pescados que não possuem

valor comercial, neste trabalho foi demonstrada a possibilidade de se utilizar

esse material para obtenção de um novo produto com valor agregado

44

(hidrolisado protéico). Apesar destes resíduos se tratarem de materiais

biológicos ricos em proteínas e lipídeos, pelo seu elevado grau de contaminação,

seu destino acaba sendo menos nobre (ração animal ou fertilizante de solo), com

menor valor de mercado que o hidrolisado do resíduo de musculatura, por

exemplo, que pode ser direcionado para a produção de suplementos alimentares

humanos (Feltes et al. 2010).

Para Monteiro (2013) a elaboração de novos produtos com valor agregado

a partir dos resíduos de corvina pode ser uma alternativa tecnológica viável para

minimização de tal perda econômica, já que o aproveitamento desses resíduos

proporcionaria mais uma opção de renda para as indústrias, aumentando a

lucratividade.

De acordo com entrevistas realizadas ao longo do desenvolvimento do

presente trabalho com três indústrias de beneficiamento de pescado no

município de Itajaí e Navegantes, foi possível estimar que juntas, processam

cerca de 15.000Kg de corvinas diariamente, gerando somente de vísceras, cerca

de 1.125Kg de resíduos, material que poderia ter seu valor agregado através da

hidrólise enzimática. Antes de realizar o processo de hidrólise desses resíduos,

é imprescindível que se faça a caracterização dessa matéria prima, indicando os

teores de proteína, cinzas, lipídeos e umidade, já que grandes teores de lipídeos

interferem no sabor do hidrolisado, deixando-o amargo (Hall & Ahmad, 1992).

Para Fontana (2009) é utilizado geralmente o descarte comestível do

processamento do pescado magro como a corvina, visto que espécies com alto

teor de gordura promovem o desenvolvimento de aromas intensos nos produtos

elaborados.

Na biometria realizada das corvinas, o comprimento total (CT) apresentou

similaridade no tamanho entre os doze espécimes, com a média de 51,2 cm,

sendo superior aos 25 cm, tamanho mínimo permitido para captura (MMA, 2005).

Com relação ao rendimento, as vísceras corresponderam a 7,5% do peso da

corvina, diferente da análise obtida por Bery et al. (2012), onde os peixes

arabaiana (Seriola dumerlii), atum (Thunnus ssp), cavala (Scomberomorus

cavala) e cação (Carcharrhinus spp) as vísceras apresentaram 15% do peso das

espécies, sendo o dobro do encontrado para as corvinas. Isso mostra que,

embora as vísceras representem uma parte significativa do pescado, nas

corvinas este rendimento é reduzido em relação a algumas espécies.

45

A primeira etapa para a produção de hidrolisado proteico enzimático

utilizando os resíduos da corvina, foi o estabelecimento das condições ótimas da

enzima protease utilizada neste trabalho. Desta fase do estudo foi percebido que

no tempo zero as vísceras já apresentavam grau de hidrólise de 30%, enquanto

no músculo este grau era de apenas 10%. Interessante observar que a natureza

distinta da composição tecidual se manifesta já no tempo inicial do processo de

hidrólise. Parte desse resultado pode estar associada ao fato das vísceras já

conterem enzimas endógenas além da protease adicionada para a reação de

hidrólise, visto que para Beerli et al. (2004) os resíduos de pescado contém

grande quantidade de microrganismos, principalmente nas vísceras. Apesar

dessa diferença, para ambos resíduos o tempo ótimo foi de 90 minutos, a partir

do qual já não surgia mais aumento importante no grau de hidrólise.

No estabelecimento da temperatura, foi observado que a enzima requereu

10ºC a mais para hidrolisar a víscera em relação ao músculo, sendo que a

víscera ficou em 55ºC e o músculo em 45ºC. Esta diferença pode ter decorrido

em razão das vísceras reunirem na sua composição, vários órgãos, como

coração, estômago, intestino, gônadas, fígado e bexiga natatória, os quais são

constituídos por proteínas sarcoplasmáticas, além dos líquidos e enzimas

presentes no aparato digestivo. Registra-se que o pH ótimo para atividade da

enzima recomendado pelo fabricante é em torno de 8. Já o músculo, como

apresenta apenas um tipo de tecido, o muscular estriado esquelético, contendo

proteínas miofibrilares e em menor graus também as sarcoplasmáticas de fácil

acesso, a enzima não requereu uma temperatura maior para realizar a hidrólise.

Segundo a Novozymes (2002) a enzima protease (Protamex®) utilizada no

presente trabalho, foi produzida por fermentação, separação e purificação

utilizando Bacillus licheniformis e Bacillus amyloliquefaciens. Recomendada

para hidrolisar proteínas de origem animal, essa enzima requer as condições

ótimas de trabalho com temperaturas entre 35 e 60ºC.

Centenaro et al. (2009) utilizando a enzima proteolítica Alcalase® 2.4 L

do mesmo fabricante, determinaram para a obtenção de hidrolisado do músculo

da corvina uma temperatura de 60ºC, com tempo de reação de 60 minutos. Isto

mostra que diferentes sistemas enzimáticos, agindo sobre substratos

semelhantes, podem manifestar atividades (e rendimento) diferentes. Neste

46

sentido, a escolha da enzima e a determinação das condições ótimas de hidrólise

são fundamentais para cada tipo de substrato a ser trabalhado.

Para estabelecer um padrão para a concentração enzimática, percebeu-

se que para a víscera, a enzima atingiu o seu nível máximo de hidrólise em 0,4

mg/mL, sendo a metade do obtido para o músculo, que foi de 0,8 mg/mL. Essa

diferença ocorreu, em parte, por causa das enzimas endógenas contidas na

víscera e pelo comportamento das proteínas sarcoplasmáticas presentes na

musculatura.

Nas análises bromatológicas do material in natura, o teor de lipídio da

víscera (10,7%) foi maior do que do músculo (1,5%). Esses valores discrepantes

podem estar associados ao fato das vísceras conterem estruturas que

armazenam gordura, principalmente na gônada e no fígado. Peixes magros,

como a corvina, acumulam quase toda a gordura no fígado e na gônada (Sales

& Monteiro, 1988). Além disso, o teor encontrado na musculatura concorda com

os apresentados por Centenaro et al. (2009). Na corvina, por ser um peixe

considerado magro, é esperado conter baixos teores de lipídio no músculo, ao

contrário da sardinha, por exemplo, onde os teores de lipídio podem variar de

0,6 a 36% (Ogawa & Maia, 1999).

Na análise de cinzas, os valores foram muito similares entre os dois

resíduos (4,3% para víscera e 4,6% para musculatura), mas maiores do que os

obtidos por Centenaro et al. (2009) que encontraram teores de cinzas de 1,20%.

Como a corvina é um peixe que vive associado ao fundo marinho e se alimenta

de organismos também associados a esse mesmo ambiente, é comum no

momento da alimentação ingerir pequenas quantidades de sedimentos, além do

sal contido na água e no próprio sedimento, onde o peixe acaba absorvendo uma

quantidade significativa de minerais através de seu trato digestivo. A composição

proximal da corvina pode variar conforme o tecido, sexo, idade e estação do ano

(Yeannes & Almandos, 2003). De acordo com Chaguri (2013) a composição

bromatológica dos peixes marinhos pode ser influenciada tanto por fatores

exógenos incluindo localização, temporada de pesca, sexo, idade dos animais,

nível de domesticação, disponibilidade e qualidade de alimentos, salinidade e

temperatura, quanto por fatores endógenos por meio da mobilização de lipídeos

e proteínas para as gônadas no período reprodutivo.

47

Na fração solúvel dos hidrolisados da víscera e do músculo, os teores de

lipídeos (5,1% nas vísceras e 0,3% no músculo) refletem os teores da matéria-

prima original (10,7% e 1,5%). Interessante observar, no entanto, que esta

proporção tenha se mantido na fração solúvel, considerando-se a natureza

hidrofóbica dos lipídeos. Os lipídios encontrados na fração solúvel

acompanharam as proteínas pela natureza interativa dessas moléculas, pois

cadeias laterais não polares das proteínas têm afinidade com as cadeias

hidrofóbicas da molécula de gordura e assim contribuem para a sua adsorção

(Zavarese et al. 2009). Com o aumento do tempo de hidrólise, maior é a quebra

das proteínas, fazendo com que fiquem cada vez mais solúveis em água e com

menos moléculas de gordura associadas a elas. As proteínas maiores, contendo

mais gorduras adsorvidas, acabam se depositando no fundo (Cândido, 2003).

No processo de centrifugação, ocorre a separação da fase aquosa, que contém

as proteínas solúveis, e do precipitado contendo proteínas insolúveis e gorduras

(Timm-Heinrich et al. 2007). E de fato, nas frações insolúveis, embora os teores

de lipídio tenham variado em função da matéria-prima (22,9% na fração insolúvel

de hidrolisado de vísceras e 4,6% no de musculatura), independente da amostra

eles foram muito superiores aos da fração solúvel.

Com relação ao teor de proteína, a fração solúvel do hidrolisado de

víscera apresentou teor menor (75,7%) do que o encontrado na de músculo

(83,9%), em consequência da maior quantidade de lipídio presente no

sobrenadante deste hidrolisado. Para Diniz & Martin (1999) por causa da

especificidade da ação enzimática no momento da hidrólise, as proteínas

solúveis apresentam atrativas propriedades funcionais, como solubilidade e

dispersibilidade, e nenhuma destruição dos aminoácidos, retendo o valor

nutritivo da proteína podendo se constituir em ingrediente a ser incorporado aos

alimentos elaborados e destinados ao consumo humano. Segundo Furlan &

Oetterer (2002) a fração solúvel dos hidrolisados proteicos enzimáticos pode ser

considerada ótima fonte de lisina, arginina, glicina, alanina e prolina, modificando

propriedades funcionais de alimentos e em alimentos dietéticos, como fonte de

pequenos peptídeos e aminoácidos. As proteínas solúveis apresentam

vantagens óbvias sobre produtos secos, como o concentrado protéico de

pescado ou mesmo a farinha de peixe, na alimentação humana (Venugopal,

1994), sendo efetivos também como substitutos do leite na alimentação de

48

bezerros e porcos e como suplemento protéico em rações para peixes,

galináceos e animais domésticos (Sgarbieri, 1996).

De toda forma, e como esperado, os teores de proteína na fração insolúvel

(49,7% para a víscera e 87,3% para musculatura) foram menores do que os

obtidos na fração solúvel. Os teores maiores observados na fração solúvel

decorrem da liberação de peptídeos de menor peso molecular, o que denota a

eficiência da hidrólise enzimática. Para Centenaro & Mellado (2008) o teor

protéico do hidrolisado de corvina variou, em dez ensaios realizados, de 49,7 a

80,3%.

Para os teores de cinzas, os valores obtidos da fração solúvel foram de

6,7% para a víscera e 7,9% para o músculo, discordando de Martins et al. (2009),

cujo teor de cinza foi de 16,84% para a musculatura. Apesar dos resíduos terem

passado pelo processo de hidrólise, é nítida a presença significativa de conteúdo

mineral na parte solúvel, gerando teores de cinzas maiores do que os encontrado

nos materiais in natura. Estas diferenças decorrem da estratégia de separação

das fases solúvel e insolúvel, bem como da natureza e característica da matéria-

prima. Caso a matéria-prima seja integral, contendo pele, espinhas e escamas,

naturalmente o teor de resíduo mineral será maior. Já para a fração insolúvel, os

teores de cinzas apresentaram diferença em função da matéria-prima (7,1% para

a víscera e 2,4% para o músculo). Nesta análise foi possível observar uma

grande quantidade de material sedimentar no resíduo da víscera, o que pode

explicar o maior teor de cinzas encontrado na fração insolúvel deste hidrolisado.

No entanto, o motivo para os teores de resíduo mineral serem similares na fração

solúvel e insolúvel de vísceras e maiores na fração solúvel de musculatura, é

desconhecido e permanece para ser esclarecido.

Da análise de rendimento da fração solúvel do hidrolisado, percebe-se

variação entre os resíduos: 69,7% para a víscera e 48,7% para musculatura. Já

na fração insolúvel, os rendimentos foram de 30,3% para a víscera e 51,3% para

o músculo. Esses resultados estão coerentes com os maiores graus de hidrólise

observados nos hidrolisados de vísceras (87,4%), resultando em maiores

rendimentos da fração solúvel e são similares ao encontrado por Centenaro &

Mellado (2008), com o grau de hidrólise de 80,30% no hidrolisado de corvina.

49

6 CONCLUSÃO

Resíduos de Corvina (Micropogonias furnieri) representados por músculo ou

vísceras, são adequados para produção de hidrolisado proteico de pescado

(HPP).

O resíduo de vísceras apresentou maior grau de hidrólise em relação ao resíduo

de músculos. A natureza das proteínas que constituem cada resíduo pode, em

parte, ser a razão dessas diferenças.

As condições ótimas de atuação da enzima para a víscera foram temperatura de

55°C, tempo de hidrólise de 90 minutos e concentração enzimática de 0,4

mg/mL, enquanto para o músculo foi de 45°C, 90 minutos e 0,8 mg/mL.

Os hidrolisados produzidos apresentam ótimas características de aparência e

composição bromatológica, apresentando potencial de uso em várias áreas, com

agregação de valor e redução do comprometimento ambiental.

50

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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