Bioquímica - Resumo de Alterações Do Pós-Colheita
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RESUMO DE BIOQUIMICA
METABOLISMO DE FRUTAS E VEGETAIS PÓS-COLHEITA
MUDANÇAS BIOQUÍMICAS NO AMADURECIMENTO DE VEGETAIS
1. TEXTURA:
- A textura está relacionada com a organização das paredes celulares e substâncias
intercelulares.
- A maciez do vegetal se dá pela hidrólise da pectina (não tem sabor. É cadeia de ácidos
poligalacturônicos altamente metoxilada, que quando complexada com cálcio se torna insolúvel
em água) e da celulose.
- A pectina,quando ligada com Cálcio, é chamada de PROTOPECTINA, um composto rico em
ramificações com galactose, insolúvel em água e que tem função adesiva e estrutural. É
altamente metoxilada. Se no vegetal, houver protopectina, ela precisa primeiramente ser
convertida em pectina (pela ação das protopectinases) para depois ser hidrolisada, pois
enzimas só agem em compostos solúveis.
- Ácidos pectínicos: cadeia de ácido galacturônico com metoxilação
- Ácidos pécticos: cadeia de ácido galacturônico sem metoxilação
- Ácido galacturônico: dá sabor característico da fruta (doce e ácido).
- Pectinases:
Endo e Exo Poligalacturonase (PGA): hidrolisam substâncias pécticas na lamela
intermediária durante amadurecimento. Endo- PGA: atua no meio da molécula,
clivando internamente em tri ou tetra sacarídeos. Exo-PGA: atua a partir da
extremidade da molécula, clivando a molécula a partir da porção redutora de uma a
uma.
Pectina metil esterase (PME): atua em pectina altamente metoxilada. Desmetoxila a
pectina. Pectina ---------> ácido pectínico ----------> ácido péctico
Pectato liase: só age em vegetais fungados ou com MOs, pois são fungos e MOs que a
produzem. Necessitam de Cálcio. Quando o vegetal está ranhurado, entra na fruta e
degrada/liquefaz a pectina, diminuindo a textura.
- Ação das enzimas:
- Modificações na atividade da PGA, na firmeza e na pectina durante o amadurecimento: no início do processo de amadurecimento, a firmeza é alta e, conforme passa o tempo, ela cai
quase que exponencialmente, até, ao final do amadurecimento, ela ficar bem baixa e a partir
daí, se manter constante. Ao mesmo tempo, a atividade de PGA no início do amadurecimento é
inexistente e ela começa a aparecer aproximadamente no meio do processo de
amadurecimento. Daí então sua atividade cresce exponencialmente. A concentração de pectina
no início é baixa (pois há muita protopectina). Com a ação das enzimas, a [pectina] aumenta,
até atingir um período de aumento exponencial, até o final da maturação.
- Etileno: é o hormônio responsável pelo amadurecimento de frutos e vegetais. Quando há
pico de produção de etileno, há também pico de atividade de celulase e na produção de CO2.
Depois que ocorre o pico de etileno, a fruta já está macia.
- Amido: confere certa textura aos alimentos, mas frutas têm pouco amido.
2. GOSTO E AROMA:
- Gosto: determinado pela quantidade de açúcar e de ácidos orgânicos contidos na fruta
- O índice de amadurecimento pode ser determinado pela relação açúcar/ácido da fruta.
- Aroma: determinado pela quantidade de: açúcares, ácidos orgânicos, compostos voláteis,
óleos essenciais, compostos fenólicos, entre outros.
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS PÓS- COLHEITA
- Açúcar: composto de sabor e aroma. Importante no processamento, pois não é desejável que
o açúcar se polimerize e vire amido (o que pode ocorrer se o armazenamento for feito a baixas
temperaturas)
- Sacarose: formadora de amido e açúcares, por 2 vias diferentes (via I e via II ocorrem
dependendo da enzima presente no vegetal). Se forma amido => perda do gosto doce
(metabolismo não padrão que ocorre por armazenamento a baixa T)
- Amido: síntese e degradação influenciam na qualidade final do produto.
- Metabolismo indesejável da sacarose:
UDP=> uridina di- fosfato => indica reação de SÍNTESE
UDP- frutose transglucosidase=> tira frutose da sacarose e libera glicose + UDP (UDPG)
UDP- amido glucosiltransferase => libera glicose do UDPG, liberando UDP, que volta a agir em
outras moléculas de sacarose.
G1P=> glicose 1- fosfato
UTP=> uridina tri fosfato
Ppi => fosfato inorgânico
ADPG=> adenosina di- fosfato glicose
- Metabolismo de conversão de amido em açúcar: em batatas, este metabolismo não é
desejável pois o amido da batata transformado em açúcar confere sabor estranho indesejável
(doce) e possibilita Maillard.
METABOLISMO DE LIPÍDEOS:
METABOLISMO DE PIGMENTOS
- CAROTENÓIDES: formação de carotenoides é dada pelo metabolismo de lipídeos, pela
formação do ácido mevalônico a partir de Acetil-CoA produzido no metabolismo de vegetais.
Carotenóides têm duplas ligações conjugadas e por isso são susceptíveis à oxidação. Porém,
dentro das células de frutas intactas, os pigmentos estão protegidos por moléculas de açúcares
e proteínas e, portanto se mantém estáveis. Quando a fruta é cortada, não ocorre mais esta
proteção e há exposição a O2 e enzimas, perdendo assim a cor e a capacidade antioxidante.
A síntese e degradação dos carotenos é influenciada por: genética, temperatura, luz,
quantidade de água, oxigênio e presença de enzimas como lipoxigenases e peroxidases.
- CLOROFILA: é necessária sua degradação durante o amadurecimento, para que o vegetal
perca a coloração verde, dando lugar ao vermelho/amarelo. A degradação da clorofila é
influenciada por: amadurecimento, presença de etileno, clorofilases, síntese de carotenoides e
antocianinas. A degradação ocorre pela perda do grupo fitol (grupo que dá insolubilidade à
clorofila) pela ação da clorofilase, formando o clorofilídeo. Perde-se então o magnésio, por
consequência de um meio ácido, formando feofitina (cor marrom). Daí, sem o Mg e sem o fitol,
tem-se o feoforbídeo, que se oxida com O2 formando clorinas e purinas, que são incolores.
Este processo ocorre dentro da fruta, durante o amadurecimento.
- ANTOCIANINAS: pigmentos vermelhos (vários tons). As variações de cor se dão pela
interação com outras moléculas como água e proteínas.
FORMAÇÃO DE AROMAS EM FRUTAS E VEGETAIS
- Ocorre pelo metabolismo de todas as macromoléculas.
BIOSSINTESE DO ALCOOL ISOAMÍLICO A PARTIR DA LEUCINA DE TOMATE:
- O álcool isoamílico (álcool de 5C, que solubiliza água e solventes orgânicos) vem da
fermentação de açúcares ou da degradação da leucina.
- O álcool isoamílico dá aroma de banana
FORMAÇÃO DE FRAGMENTOS DE CARBONILA POR DEGRADAÇÃO ENZIMÁTICA DE ACIL LIPÍDEOS EM TOMATES DANIFICADOS:
- Ocorre pelo metabolismo de lipídeos
- Carbonila dá aroma de ranso, de fruta passada
- É uma degradação indesejável
BIOQUIMICA DE ARMAZENAMENTO:
- No armazenamento de frutas e vegetais, usa-se atmosfera controlada e atmosfera modificada
para reduzir ou retardar alterações bioquímicas como respiração, amadurecimento, maciez e
coloração.
- ATMOSFERA MODIFICADA: só contém CO2 (95%) e O2 (5%). É necessário um mínimo de
O2 pois cada vegetal tem uma concentração crítica de O2.
- ATMOSFERA CONTROLADA: contém CO2, O2 e N2 e tem temperatura e umidade
controladas. Podem ser adicionados também: acetileno, etileno e propileno em proporções
definidas. É benéfica pois previne o amadurecimento de frutas climatéricas. A concentração de
O2 deve ser menor que 8% e quanto menor, melhor. Se não houver nada de O2, pode ocorrer
fermentação, o que é indesejado. Elevadas [CO2] retardam o amadurecimento. Eficiência da
Atmosfera controlada depende: do tipo de fruta, do grau de maturidade, da temperatura, do
tempo e do balanço de gases.
MINIMAMENTE PROCESSADOS
- São vegetais frescos, que têm seu tamanho reduzido e que são prontos para consumo. Para
produzir estes vegetais, faz-se: seleção-> lavagem -> sanitização -> descascamento -> corte ->
enxague -> centrifugação -> embalagem
- O problema é que a shelf- life é MUITO curta, pela rápida deterioração, pois os cortes
aumentam o metabolismo.
- Conservação: é um processo complexo e individual. É preciso inibir o escurecimento e a
perda de estrutura. São usadas embalagens com atmosfera modificada (2-8% de O2 e 5-15%
de CO2).
BIOQUIMICA DE PROCESSAMENTO: SABOR AMARGO E AMARGOR TARDIO:
- AMARGOR NATURAL: é dado pela presença de NARINGINA nas membranas e em albedos
(parte branca sob a casca) de frutas cítricas. A Naringina é uma flavonona glicosídeo, que é um
tipo de flavonoide. É encontrada em grape fruit e em laranja para doce de laranja (laranja
azeda). A naringina pode ser transformada em compostos não amargos pela enzima
naringinase (ramnosidase e β-glucosidase) de Aspergillus sp. A ramnosidase hidrolisa a
naringina produzindo prunina e ramnose, que é retirada. A β-glucosidase hidrolisa a prunina,
resultando em glicose e naringenina, que não tem sabor amargo.
- AMARGOR TARDIO: é a produção de limonina em pH ácido. Alguns cultivares de frutas
cítricas possuem dentro das células do vegetal, mais especificamente no citoplasma, o
limonoato- lactona Anel A, que é um limonóide precursor da limonina. Com o rompimento da
membrana e em pH ácido, o limonoato- lactona Anel A se fecha formando limonina, que é o
composto responsável pelo amargor em frutas cítricas. Portanto, o amargor tardio das frutas
cítricas é dado pela LIMONINA. . É chamado de tardio, pois a conversão de limonoato- lactona
Anel A em limonina demora um pouco para acontecer Para evitar o amargor tardio, é preciso
evitar a formação da limonina. Para isso, pode-se transformar o limonoato- lactona Anel A em
17-dehidrolimonoato-lactona Anel A, pois este é um derivado não amargo que não pode ser
convertido em limonina. A enzima envolvida é a limonoato desidrogenase, produzida por MOs.