Uso-de-Enzimas-Em-Sucos-de-Fruta

1. Prof. Titular Michele Vitolo
APLICAÇÃO DE ENZIMAS NA INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA (FBT 0529)
USO DE ENZIMAS NA PRODUÇÃO DE SUCOS DE FRUTA
(Sinopse)
1. INTRODUÇÃO
A indústria de sucos de frutas tem como principal problema a variabilidade das
frutas a serem processadas. A otimização da produção implica no processamento da fruta a
baixo custo, no controle do tempo total de processo, na manutenção ou melhoramento da
estabilidade e das propriedades organolépticas do produto final e no aumento da capacidade
da planta. Em geral, o suco de fruta é comercializado na forma de concentrado, que permite
não só a redução do volume (facilita o transporte e o armazenamento), mas também
aumentar a estabilidade frente à contaminação por microrganismos.
Estes objetivos vêm sendo alcançados com o uso de enzimas nos vários estágios do
processamento desde 1930, quando Kertez e Mehlits usaram enzimas pela primeira vez
neste tipo de indústria.
Atualmente o produtor de suco de fruta tem a seu alcance diversas enzimas,
inclusive o fabricante das enzimas está apto a fornecer preparados enzimáticos cada vez
mais puros e específicos, ou então, misturas de enzimas em quantidades adequadas para
otimizar determinado processamento de fruta.
2. PAREDE CELULAR E SUBSTÂNCIAS PÉCTICAS
A parede celular é a principal barreira a ser desarranjada para a extração adequada
do suco.
A parede celular em essência oferece proteção à célula vegetal, sobretudo, contra o
choque e às mudanças da pressão osmótica extracelular. A composição da parede celular
depende: a) da fruta; b) das condições sazonais; c) do modo e tempo de estocagem da fruta.
Em linhas gerais, as substâncias pécticas são polissacarídeos contendo unidades de
ácido galacturônico, e podem ser divididas em: ácido péctico (as carboxilas das unidades
galacturônicas estão livres) e ácido pectínico (as carboxilas das unidades galacturônicas
encontram-se esterificadas (ex., pectina).
Nas substâncias pécticas, além do ácido galacturônico, encontram-se oses do tipo:
L-ramnose, arabinose, galactose, xilose.
Além das substâncias pécticas, acham-se na parede celular, também, a celulose
(cristalina na parede secundária e amorfa na parede primária) e hemiceluloses. Dentre estas
últimas tem-se as xiloglicanas, cuja cadeia principal é formada por glicoses ligadas por
ligações osídicas β,1-4 e com ramificações de D-xilopiranose, através de ligação osídica do
tipo α.
É interessante destacar que uma malha celulose-xiloglicana está inserida numa
matriz constituída de substâncias pécticas, determinando a força da parede celular e, talvez,
a porosidade da mesma.
3. FRUTAS QUE FORNECEM SUCOS DE INTERESSE COMERCIAL
4. COMPOSIÇÃO DE ALGUMAS FRUTAS

2. 2
5. ENZIMAS
5.1. Pectinases
As pectinases são classificadas em dois grandes grupos: Saponificantes
(pectinoesterases) e Despolimerizantes. As despolimerizantes, por sua vez, se sub-dividem
em:
DESPOLIMERIZANTES
AGEM SOBRE O
AGEM SOBRE ÁCIDO PÉCTICO
A PECTINA
POLIMETILGA- PECTINA LIASE
LACTURONASE (PL)
(PMG)
ENDO- EXO-PL
PL
PECTATO POLIGALAC-
ENDO- EXO LIASE (PAL) TURONASE
PMG PMG (PG)
ENDO EXO
PAL PAL ENDO-PG EXO-PG
A endo-PL possui grande afinidade por substâncias pécticas altamente metiladas.
Hidrolisa a pectina ao acaso. Uma hidrólise da ordem de 5%, causa uma redução da
viscosidade da ordem de 50%. A endo-PL de A.niger tem pH ótimo entre 4,0 e 5,0.
A pectinoesterase só hidrolisa as ligações éster da substância péctica. Por isso, não é
capaz de reduzir a viscosidade. Aliás, a viscosidade poderá até aumentar se além dela
existir Ca2+ no meio. A de A.niger tem pH entre 4,0 e 4,5.
As poligalacturonases agem só sobre substâncias pécticas com baixo grau de
esterificação. A endo-PG atua ao acaso e a exo-PG atua a partir da extremidade não
redutora. A exo-PG não reduz significativamente a viscosidade. A endo-PG de A.niger tem
pH ótimo entre 4,0 e 4,5 e a exo-PG em pH = 5,0.
As pectinases são de origem vegetal e microbiana.

3. 3
A ramnogalacturonase hidrolisa a substância péctica nos pontos em que a ramnose
se liga ao resíduo de ácido galacturônico. A substância péctica deve ter baixo grau de
esterificação. É encontrada em A.aculeatus e tem pH ótimo entre 3,0 e 4,0.
Os polímeros da arabinose (arabinanas, arabinoxilanas, arabinogalactanas) são
hidrolisados pelas arabinofuranosidases (endo-arabinase e exo-arabinase). Evitam a
turbidez posterior do suco (maçã, pera).
5.2. Hemicelulases
Existem várias enzimas diferentes com o nome genérico de hemicelulase. As mais
importantes são as galactanases (hidrolisam a arabino-1,4-β-D-galactanas e a arabino-1,3-
1,6-linked-β-D-galactanas), xilanases, xiloglucanases e mananases.
5.3. Celulases
São sistemas multienzimáticos, que atuam sinergisticamente. As enzimas
constituintes são: endo-glucanase (Cx) (hidrolisa ligações osídicas β-1,4 ao acaso); exo-
glucanase (hidrolisa ligações β-1,4 a partir da extremidade redutora da cadeia do
polissacarídeo); celobiohidrolase (CBH)( atua após a ação da Cx, hidrolisando as ligações
a partir da extremidade não redutora da cadeia, resultando a celobiose) e celobiase (também
chamada de β-glicosidase; hidrolisa a celobiose em glicose).
5.4. Amilases
São usadas para evitar a turvação do produto final pela precipitação do amido
naturalmente presente na fruta, sobretudo não madura. Em geral, utilizam-se a
amiloglicosidase (pHotimo = 4,3 e temperatura entre 55 – 60o C) e a α-amilase ácida (pHótimo
entre 3,0 e 4,0; temperatura entre 70o C e 75o C).
6. PROCESSAMENTO
Na planta de processamento do suco de fruta, as enzimas são adicionadas no tanque
auxiliar (3-20g de PectinexR /100 Kg de fruta e 0,2-2g de CelluclastR/100 Kg de fruta ;
temperatura: 30-50o C) e no tanque de clarificação (1,5-3,0g de PectinexR/100 Kg de
fruta e 0,5-2,0g de Amylase AGR/100 Kg de fruta; temperatura: 25-45o C). A adição de
enzimas no tanque auxiliar visa a eliminação da pectina insolúvel, enquanto que no tanque
de clarificação o objetivo é a redução da viscosidade, a degradação do amido residual e
facilitar a floculação de substâncias insolúveis .
6.1. Processamento do suco de maçã.
6.2. Processamento da uva branca
6.3. Processamento da uva vermelha
6.4. Pectinases em sucos cítricos
6.5. Produção de “claudifiers” a partir da casca de cítricos.
7. MECANISMO DA CLARIFICAÇÃO
A clarificação é um processo bifásico, onde na primeira fase tem-se a ação da
enzima pectinolítica e na segunda ocorre a aglutinação das partículas.

4. 4
- - - --
- -- PECTINASE -- ++
- + -
-- ++
-+ proteína ++--+-
- -- Substância péctica micela rompida -+++--
----+--
Micela
Grupos carregados em solução
Aglutinação
Floculado
8. PECTINASES COMERCIAIS
9. PERSPECTIVAS
a) Aumento da disponibilidade de pectinases que atuam em pH ácido, para que possam ser
usadas no processamento de cítricos;
b) Introdução de enzimas específicas, tal como a naringinase (eliminar o gosto amargo do
suco cítrico).
10. REFERÊNCIAS
FOGARTY, W.M. & KELLY, C.T. Microbial enzymes and biotechnology. 2nd Ed., New
York, Applied Science Publishers, 1990.
NAGODAWITHANA, T. & REED, G. Enzymes in food processing. 3rd Ed., San Diego,
Academic Press, 1993.
GODFREY, T. & WEST, S. Industrial enzymology. 2nd Ed., New York, MacMillan
Publishers Ltd., 1996.