1

Mestrado em Tecnologia e Segurança Alimentar

Química e Bioquímica dos Alimentos

Trabalho Prático 2 – Funcionalidade de Proteínas

Grupo 5: Ana Júlia Benites Nº 45958 Maria Luísa França Nº 45996 Marlene Fernandes Nº 45946

1. Identificação do extracto proteico a analisar

O extracto proteico analisado no decorrer desta actividade experimental foi: Clara do ovo (1% p/v, em tampão fosfato 0.05M, pH 7.4)

Para comparação de resultados utilizou-se valores relativos: Extracto de carne (1% p/v, em tampão fosfato 0.05M, pH 7.4)

2. Resultados

2.1. Fórmulas:

Para o cálculo da Média Para o cálculo do Desvio Padrão

A Capacidade de Formação de Espuma (FE) em %, é calculada de acordo com a seguinte

equação (Horax et al., 2011, modificado):

% FE = V0/VLi x 100

A Capacidade de Expansão da Espuma (ExE) e a Estabilidade da Espuma Formada (EE) em %, são calculadas de acordo com as seguintes equações (Wang e Wang, 2009):

% ExE = (VT0-VLi) /VLi x 100 % EE = Vt/V0 x 100

Química e Bioquímica dos Alimentos TP2- Funcionalidade de Proteínas

2

2.2. Cálculos:

Tabela 1: Registo dos resultados obtidos nos três ensaios, para clara de ovo e para extracto de carne.

CLARA DE OVO EXTRACTO DE CARNE

Ensaio 1 2 3 1 2 3

VLi (mL) 10 10 10 10 10 10

V0 (mL) 3 2,5 2 9 7 7,5

VT0 (mL) 13 12,5 12 17 16 16,5

Vt (mL) 3 2,5 2 6 5 5,25

Vt15 (mL) 13 12,5 12 15,5 14,5 15

Legenda:

VLi: Volume inicial do extrato proteico V0: Volume de espuma imediatamente após a finalização da agitação VT0: Volume total (líquido mais espuma) imediatamente após a finalização da agitação Vt: Volume de espuma após 15 minutos Vt15: Volume total (líquido mais espuma) após 15 minutos

Tabela 2: Registo dos valores calculados de FE, ExE e EEt=15 em %, para clara de ovo e para extracto de carne.

CLARA DE OVO EXTRACTO DE CARNE

Ensaio 1 2 3 1 2 3

FE (%) 30 25 20 90 70 75

ExE (%) 30 25 20 70 60 65

EEt=15 (%) 100 100 100 66,7 71,4 70

Tabela 3: Registo da média e desvio padrão dos valores de FE, ExE e EEt=15, para clara de ovo e para extracto de carne.

CLARA DE OVO EXTRACTO DE CARNE

Média Desvio Padrão Média Desvio Padrão

FE (%) 25 5 78,3 10,4

ExE (%) 25 5 65 5

EE(%)t15 100 0 69,4 3,41

Química e Bioquímica dos Alimentos TP2- Funcionalidade de Proteínas

3

Tabela 4: Registo dos valores de FE, ExE e EEt=15, para clara de ovo, extracto de carne e proteína de soja.

FE (%) ExE (%) EEt=15 (%)

Clara de ovo 25 25 100

Extracto de carne 78,3 65 69,4

Proteína de soja* 120 80 42

*Valores retirados do protocolo da aula prática.

3. Discussão de Resultados

Com esta actividade experimental pretendeu-se avaliar a capacidade de formação e

expansão de espuma da clara de ovo assim como a sua estabilidade, através do método de

agitação indicado por Horax et al. (2011). De forma a retirar mais conclusões do trabalho

prático, compararam-se os resultados obtidos com os resultados de extracto de carne e de

proteína de soja, obtidos nas mesmas condições de ensaio.

As proteínas são macromoléculas com um papel importante na funcionalidade de

alimentos uma vez que, além da função nutricional que desempenham são também

responsáveis por características organolépticas dos alimentos e usadas muitas vezes como

emulsionantes, gelificantes, espumantes e na formação de massas e estruturas fibrosas em

Indústria Alimentar, o que explica o crescimento da procura por proteínas com propriedades

funcionais específicas e consistentes (Foegeding et al., 2011).

Na escolha da proteína a usar em Indústria Alimentar, a solubilidade é uma propriedade

decisiva, pois esta influencia outras características funcionais e depende, não só de factores

químicos como composição do aminoácido, estrutura proteica (nativa ou desnaturada), pH,

concentração de sal, temperatura, tipo de solvente e composição do alimento, mas também de

factores físicos como a agitação mecânica. A agitação mecânica leva à desnaturação da

proteína, ou seja, a proteína perde a sua estrutura tridimensional libertando-se resíduos de

aminoácidos hidrofóbicos, localizados geralmente no interior das moléculas. A exposição desses

grupos hidrofóbicos aumenta as interacções proteína-proteína, diminuindo assim a sua

solubilidade (Foegeding et al., 2011).

A clara de ovo é uma solução aquosa contendo cerca de 13% de proteínas, sendo as

principais a ovalbumina, conalbumina, ovomucóide, lisozima, avidina e ovomucina. Estas

Química e Bioquímica dos Alimentos TP2- Funcionalidade de Proteínas

4

proteínas são usadas principalmente na produção de produtos alimentares de baixa densidade

e elevada expansibilidade devido à capacidade que têm de incorporar ar e formar espumas.

(Wang et al., 2009). Por outro lado a gema do ovo não tem as mesmas propriedades funcionais

da clara por possuir uma grande quantidade de lípidos na sua composição, o que dificulta a

formação de espuma (Araújo et al., 2008).

A espuma é um sistema disperso constituído por duas fases, uma fase líquida e uma fase

dispersa constituída por bolhas de ar cercadas por proteínas que sofreram alguma

desnaturação na interface líquido-ar. Estas duas fases são separadas por uma fina camada de

líquido chamada lamela (Costa et al., 2009).

Analisando os resultados obtidos nesta actividade experimental (tabela 4), verificamos

que, a amostra analisada (clara de ovo) apresentou reduzida capacidade de formação e

expansão de espuma (25%), no entanto a estabilidade da espuma formada foi de 100%. Estes

valores tão discrepantes podem ser explicados pelo facto das proteínas presentes na clara de

ovo e que são responsáveis pela formação e expansão da espuma não serem as mesmas que

são responsáveis pela estabilidade desta. A capacidade de formação de espuma na clara de ovo

deve-se à presença das proteínas ovomucina, globulinas e ovalbuminas, que são hidrossolúveis,

tensioativas e estão presentes na interface ar-água, enquanto a estabilidade da espuma

formada deve-se principalmente à proteína mucina, a qual representa cerca de 3,5% das

proteínas da clara (Araújo et al., 2008).

Comparando a amostra de clara de ovo com extracto de carne e proteína de soja,

observamos que das três amostras, a que apresentou maior capacidade de formação e

expansão de espuma foi a proteína de soja, seguida do extracto de carne e por último da clara

de ovo. Assim, podemos concluir que a proteína de soja é, de entre as três amostras analisadas,

aquela que contém maior teor em proteína, uma vez que quanto maior for a concentração de

proteína maior será a densidade da espuma produzida, pois esta aumenta a viscosidade e

auxilia na formação de um filme proteico homogéneo (Moreira, 2005). De facto, e de acordo

com Villalva (2008) o componente maioritário no grão de soja é a proteína, com cerca de 42%

do peso total do grão. A sua solubilidade, determinada pela natureza hidrofóbica, é uma das

principais propriedades correlacionada com a capacidade de formação de espuma.

Química e Bioquímica dos Alimentos TP2- Funcionalidade de Proteínas

5

Também a carne é rica em proteínas, no entanto o extracto de carne apresentou

percentagem mais baixa relativamente à proteína de soja no que diz respeito à capacidade de

formação e expansão de espuma e também percentagem inferior à da clara de ovo para a

estabilização de espuma. Este resultado deve-se ao facto da carne além de ser rica em

proteínas de alto valor biológico tem também na sua composição lípidos, os quais devido às

ligações químicas que estabelecem com as moléculas de proteína, vão dificultar as interacções

proteína-proteína necessárias para que haja formação e estabilização da espuma (Araujo et al.,

2008).

Desta forma concluímos que alimentos que contenham proteína têm diferente

capacidade de formar e estabilizar espumas, uma vez que existem vários factores que afectam

essa funcionalidade das proteínas, tais como a presença de lípidos, a concentração e estado de

desnaturação das proteínas, solubilidade e presença de sais ou outros aditivos (Costa et al., 2009).

Quanto à técnica utilizada no decorrer da actividade experimental podemos concluir

que esta não é a mais adequada, pois a formação de espuma depende, entre outros factores,

da agitação do extracto. Neste caso a agitação foi feita manualmente, podendo a intensidade

de agitação variar e fazer com que nos vários ensaios efectuados tenha ocorrido uma alteração

no volume da espuma. Também devido ao facto da agitação ser feita numa proveta e esta ser

tapada com a mão fez com que se acabasse por perder extracto que ficou retido na luva o que

possivelmente poderá ter causado uma diminuição no volume de espuma. Outra desvantagem

associada a esta metodologia é o facto da proveta usada nos vários ensaios ser sempre a

mesma, ou seja depois do primeiro ensaio a proveta foi lavada e seca para ser usada para o

seguinte podendo ficar algum resíduo de espuma do ensaio anterior ou até mesmo água da

lavagem, por não ter sido bem seca, a qual poderá provocar uma diluição do extracto fazendo

com que o volume de espuma seja menor. Esta desvantagem da metodologia pode explicar os

resultados obtidos para a amostra de clara de ovo que se encontram na tabela 2. Analisando os

valores obtidos verificamos que, quer os valores de capacidade de formação de espuma quer os

valores de capacidade de expansão de espuma diminuem de ensaio para ensaio, isto porque no

terceiro ensaio provavelmente o extracto estaria mais diluído que no primeiro devido à

lavagem da proveta.

Química e Bioquímica dos Alimentos TP2- Funcionalidade de Proteínas

6

4. Referências bibliográficas

Araújo, W.M.C.; Montebello, N.P.; Botelho, R.A.; Borgo, L.A. (2008) Alquimia dos alimentos.

Brasília: SENAC, 557p.

Costa, A. C. S.; Loch, A. P.; Hinterholz, C. L.; Roman, J.A.; Gamero, P. D. (2009) Estudo

comparativo de formação de espuma entre duas fontes proteicas sob influencia de diferentes

fatores. Anais do I ENDICT – Encontro de Divulgação Científica e Tecnológica. Universidade

Tecnológica Federal do Paraná, Toledo.

Foegeding, E.A.; Luck, P.J.; Davis, J.P. (2011) Food protein functionality: A comprehensive

approach. Food Hydrocolloids, 25: 1853-1864.

Horax, R.; Hettiarachchy, N.; Kannan, A.; Chen, P. (2011) Protein extraction optimisation,

characterisation, and functionalities of protein isolate from bitter melon (Momordica charantia)

seed. Food Chemistry, 124: 545–550.

Moreira, M. P. (2005) Propriedades espumantes das proteínas. Disponível em: <

http://alimentar.blogs.sapo.pt/1907.html>. Consultado em 2 de Novembro de 2014.

Quintas, A.; Freire, AP.; Halpern, MJ. (2008) Bioquímica- Organização Molecular da Vida. Lidel,

1ª edição.

Santos, D. O. (2008) Propriedades funcionais de proteínas da clara do ovo de codorna. Trabalho

de dissertação de pós-graduação. Universidade Federal de Viçosa – Minas Gerais.

Villalva, M. M. H. (2008) Modificação química para obtenção de um isolado proteico de soja com

solubilidade semelhante à da caseína humana. Trabalho de dissertação de pós-graduação.

Universidade Federal de Viçosa – Minas Gerais.

Wang, G.; Wang, T. (2009) Improving Foaming Properties of Yolk-Contaminated Egg Albumen by

Basic Soy Protein. Journal of Food Science, 74 (8): 581-587.