pectinases - aplicações industriais e perpectivas
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Aplicações industriaisTRANSCRIPT
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PECTINASES: APLICAES INDUSTRIAIS E
PERSPECTIVAS
Prof. Fbio Anderson Pereira da Silva
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
UNIDADE ACADMICA DE GARANHUNS
TRANSFORMAES BIOQUMICAS DE ALIMENTOS
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PECTINASES
Produzidas por plantas, fungos filamentosos, bactrias
e leveduras.
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APLICAES NA INDSTRIA DE ALIMENTOS
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HISTRICO
Uma das primeiras enzimas utilizadas comercialmente nas preparaes de vinhos e sucos (1930).
Aumento do uso de celulases, hemicelulases e pectinases nas indstrias de alimentos, bebidas e vinhos, txtil e de papel e
celulose.
Preparaes comerciais em diversas companhias do mundo.
Valor estimado de vendas em 1995 US$ 1 bilho (75 milhes com pectinases).
Em 2005 valor esperado de US$ 1,7 a 2 bilhes
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SUBSTNCIAS PCTICAS
Macromolculas glicosdicas de alto peso molecular.
CLASSIFICAO
Protopectina cido pectnico
cido pctico Pectina
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ENZIMAS PECTINOLTICAS
Produzidas por plantas e microrganismos;
Muito utilizadas na indstria de alimentos;
Reduzir amargor excessivo em cascas de citrus;
Restaurar aroma e melhorar firmeza de pssego e picles
processados;
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ENZIMAS PECTINOLTICAS
Os fungos so os microrganismos preferidos em escala industrial na produo de enzimas pectinolticas;
Influncia dos componentes do meio de cultura; Fonte de carbono; Presena de indutores (pectina e derivados); Condies de cultivo (pH, Temperatura, aerao,
agitao e tempo de incubao)
Tcnicas de fermentao em estado slido (produo de enzimas mais concentradas) menores custos de produo
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ENZIMAS PECTINOLTICAS
CLASSIFICAO
Ataque ao esqueleto galacturnico; Preferncia de substrato (pectina, cido pctico e
protopectina);
Ao por transeliminao ou hidrlise e por clivagem randmica ou terminal;
Pectina esterase Despolimerizantes (enzimas
hidrolticas e liases)
Protopectinases
Tipos de
Pectinases
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ENZIMAS PECTINOLTICAS
Enzima desmetoxilante ou desesterificante
Pectina esterase polimetilgalacturonato esterase, PMGE
pH timo: 4 a 8;
Temperatura tima: 40 a 50 C;
Aplicao industrial: melhoramento da textura e firmeza
de frutas e vegetais processados; clarificao de sucos;
Envolvida na mudana de substncias pcticas no
amadurecimento, estocagem e processamento de frutas e
vegetais.
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ENZIMAS PECTINOLTICAS
Enzimas despolimerizantes
HIDROLASES Clivagem hidroltica
Polimetilgalacturonase (PMG)
Poligalacturonases (PG) pH timo: levemente cido;
Temp. tima: 30 a 50 C
Quebra ligaes -1,4
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ENZIMAS PECTINOLTICAS
Enzimas despolimerizantes
LIASES Quebram ligaes
glicosdicas
Pectina liases (PMGL)
Pectato liases (PGL) pH timo: 7,5-10
Temperatura tima: 40 e 50C
pH timo: 5,5
Temperatura tima: 40 e 50 C
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ENZIMAS PECTINOLTICAS
Protopectinases
Solubilizam protopectina
Protopectinase tipo A (PPase-A)
Protopectinase tipo A (PPase-B) Reage com o stio externo
Reage com o stio interno
Pectina solvel altamente
polimerizada
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USO DE RESDUOS AGROINDUSTRIAIS NA
PRODUO DE ENZIMAS
Brasil grande produo agrcola alta quantidade de resduos
POLUIO
AMBIENTAL
Resduos fonte de carbono em bioprocessos obteno de enzimas.
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Indstrias de sucos de fruta
IMP
OR
TN
CIA
D
AS
ENZI
MA
S Reduo da viscosidade (degradao da pectina);
Facilita a filtrao e a concentrao;
Aumenta o rendimento;
Efeito sinergstico de
pectinases e celulases
Enzimas utilizadas aps
o corte da matria prima
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Indstrias de sucos de fruta
VANTAGENS DO USO DE PECTINASES EM SUCOS
Uso em diversos produtos; Reduo do tempo de extrao do suco em relao aos
processos clssicos;
Produo de sucos e concentrados estveis com reduo dos resduos da polpa;
Custos de produo reduzidos; Processamento de diferentes frutas.
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Indstrias de sucos de fruta
Em sucos no clarificados:
Desnaturao da pectina esterase com o aquecimento; Congelamento para manter a enzima inativa;
Prevenir a perda de turbidez desejada
Tratamento trmico brando produto de alta qualidade
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Recuperao de leos essenciais
Extrao do suco separao das partculas de albedo e emulso leo-gua emulso concentrada rica em leo;
Aplicao de pectinases hidrlise dos complexos pectina-protena
Aumenta o rendimento; Diminui tempo de processo; Melhor qualidade produto final.
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Indstrias de vinhos
Uso de pectinases + -glucanases +
hemicelulases.
Vantagens:
Melhor macerao da casca; Aumenta a extrao de pigmentos; Facilita a clarificao e filtrao do
mosto;
Aumenta a qualidade e estabilidade do vinho.
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Extrao de leos vegetais
Pectinases + celulases + hemicelulases enzimas de macerao
Aumento da quantidade de agentes antioxidantes e vit. E; Reduz a induo ao rano; Aumenta a extrao; Melhora fracionamento e centrifugao; leo com baixo teor de umidade.
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Alimentos funcionais
Pectina e polissacardeos pcticos ingredientes alimentares bioativos
Pectina de grapefruit melhora a nutrio e desenvolvimento fsico infantil;
Pectina + produtos de degradao enzimtica probiticos
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Melhoramento na extrao de amido de mandioca
Polpa de mandioca 68% amido (base seca) e 27% de fibras (base seca)
Rompimento da rede fibrosa que une os grnulos de amido
Pectinases + celulases
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Fermentao de caf e ch
Pectinases aceleram a fermentao, melhorando a qualidade
Enzimas pcticas Remoo da camada de mucilagem do gro
Celulases e hemicelulases aspergidos nos gros acelera processo de fermentao.
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Indstria txtil
Enzimas pectinolticas degradao da camada de pectina que recobre as fibras de celulose.
Pectinases alcalinas macerao de fibras vegetais, biopreparao do algodo e polimento enzimtico de tecidos de juta e algodo
Algodo cru Pectinases + amilases + lipases + hemicelulases produtos de alta qualidade
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APLICAES DAS ENZIMAS PECTINOLTICAS
Indstria de papel e celulose
Pectinases podem despolimerizar substncias pcticas, solucionando problemas de reteno no branqueamento mecnico
da celulose e no tratamento dos efluentes.
Rao animal
Pectinases + outras enzimas reduz viscosidade da rao aumenta a absoro e liberao de nutrientes
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CONSIDERAES FINAIS
Novas tcnicas desenvolvidas para permitir o entendimento os mecanismos regulatrios das pectinases;
Melhoramento da produo de pectinases tcnicas moleculares
Importncia biotecnolgica de microrganismos e suas enzimas entendimento da regulao e da expresso gnica de enzimas
extracelulares