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Title in Portuguese: Isolado proteico de sementes de cumaru [Amburana cearensis (Allemao) A. C. Smith] uma fonte alternativa de proteínas vegetais na alimentação
Title: Protein isolate from cumaru seeds [Amburana cearensis (ALLEMAO) A. C. SMITH]: as a novel food plant protein source
Author: Freire, Gabrielle de Paula
Advisor(s): Carvalho, Ana de Fátima Fontenele Urano
Keywords: Alimento novo
Valor nutricional
Leguminosas
Propriedades funcionais
Conservação da biodiversidade
Issue Date: 2016
Citation: FREIRE, G. P. (2016)
Abstract in Portuguese: A necessidade de minimizar os riscos relacionados ao consumo de alimentos de origem animal, o crescente aumento populacional e o número de indivíduos que passam fome no mundo, chamam atenção para a necessidade da busca de novas fontes de nutrientes, em especial de proteínas vegetais. Amburana cearensis é uma espécie subutilizada de leguminosa da Caatinga, com sementes ricas em proteínas e alto potencial de aproveitamento nutricional, que nos instigou à busca de sua utilização na forma de isolados proteicos, os quais são cada vez mas comuns na indústria de alimentos. Este trabalho visou a produção de um isolado proteico obtido a partir destas sementes (PIAc), a caracterização bioquimica e funcional deste isolado e a avaliação de sua segurança de uso, comparando-o com um isolado proteico de soja já comercializado. Foram conduzidas análises para a determinação das condições ideais de extração proteica, composição proximal, composição de aminoácidos, escore químico dos aminoácidos, digestibilidade in vitro, detecção de fatores tóxicos e/ou antinutricionais de natureza proteica, atividade antioxidante, propriedades funcionais e avaliação de toxicidade. As condições determinadas ideais foram: extração com água, pH 9,0; proporção 1:20 (m/v) durante 20 min e precipitação proteica em pH 5,5. Com relação à caracterização bioquímica do isolado, a composição proximal de PIAc foi de 97,86 ± 0,96% de proteínas, 0,38 ± 0,03% de lipídios, 2,2 ± 0,07% de cinzas e 3,51 ± 0,27 % de carboidratos. O rendimento bruto e líquido de proteínas foi de 17,85% e 53,96%, respectivamente. A composição de aminoácidos mostrou que além de possuir grande quantidade de proteínas, PIAc também apresenta boa composição aminoacídica. A digestibilidade (58,26 ± 0,02%) e o escore químico de aminoácidos (0,296) do isolado desenvolvido se mostraram similares àqueles do isolado de soja comercial utilizado para comparação. Não foi detectada a presença de lectinas ou atividade antioxidante em PIAc, nas concentrações testadas. O isolado apresentou inibidores de tripsina e quimotripsina, com 17,28 ± 0,07 e 11,7 ± 0,56 UI/ mg de proteína, respectivamente. Com relação às propriedades funcionais, os resultados observados foram: solubilidade de 86,4 ± 4,7%; capacidade de absorção de água 3,08 ± 0,11 g água/g amostra; capacidade de absorção de óleo 2,98 ± 0,08 g óleo/g amostra; atividade emulsificante / estabilidade da emulsão 53,79 ± 1,31 / 52,38 ± 0,0%; atividade espumante e estabilidade da espuma 139,4 ± 11,06 e 64,86 ± 2,56% (T0 e 120 min.); menor concentração geleificante (MCG) de 10%, superando o isolado de soja comercializado em todas as propriedades, com exceção da capacidade de absorção de água. Em relação à avaliação de toxicidade, não foi detectada a presença de atividade hemolítica ou toxicidade aguda em PIAc. No experimento de toxicidade de doses repetidas, não foram detectadas alterações no ganho de peso, consumo de alimento, parâmetros hematológicos ou análise histopatológica dos órgãos, pequenas alterações foram encontradas nos parâmetros bioquímicos do isolado produzido e do isolado de soja comercial. Podemos concluir, portanto, que o isolado proteico de A. cearensis produzido possui grande potencial nutricional e funcional para ser introduzido na indústria alimentícia, não apresentando indícios de toxicidade. Trata-se de um bioproduto muito promissor, que requer mais estudos, porém chama atenção para as grandes riquezas subexploradas do bioma Caatinga.
Abstract: The need to minimize health problems related to consumption of animal food and the significance of providing evidence for the richness of Caatinga biodiversity called attention to the search for new sources of plant protein in wild plants. Amburana cearensis is an underutilized species of legume from Caatinga, with seeds rich in protein and high nutritional potential that prompted us to investigate their use as protein isolates, increasingly common in the food industry. Thus the aim of the present work was to obtain a protein isolate from these seeds (PIAc), to perform a biochemical and functional characterization as well as to assess the safety of use, comparing it with an already marketed protein isolate. Analyses were conducted to elucidate the optimal conditions for protein extraction, proximal and amino acid composition, amino acids chemical score, in vitro protein digestibility, detection of toxic and/or antinutritional factors of protein nature, antioxidant activity, functional properties and assessing toxicity . The optimal extraction conditions were with water, pH 9.0; 1:20 (w / v) for 20 min, followed by protein precipitation at pH 5.5. The PIAC showed 97.86 ± 0.96% protein, 0.38% lipids ± 0.03, 2.2 ± 0.07% ash and 3, 51 ± 0.27% carbohydrates. The gross and net yield of protein was 17.85 and 53.96%, respectively. The digestibility (58.26 ± 0.02%) and the chemical amino acid score (0.296) was similar to those of commercial soybean protein isolate. No lectins or antioxidant activity was detected in PIAc however the isolate showed trypsin (17.28 ± 0.07) and chymotrypsin inhibitors (11.7 ± 0.56 IU / mg protein). As to the functional properties, its solubility was 86.4 ± 4.7%; water absorption capacity, 3.08 ± 0.11 g water/g sample; oil absorption capacity, 2.98 ± 0.08 g oil/g sample; emulsifying activity/emulsion stability 53.79 ± 1.31 / 52.38 ± 0.0%; foaming activity/stability, 139.4 ± 11.06/ 64.86 ± 2.56% (T0 and 120 min.) and gelling lower concentration (MCG), 10%. All these properties,except that of absorbing water were superior to those of the soybean protein isolate. Regarding the toxicity, no hemolytic activity or acute toxicity was detected in PIAc. In the repeated dose toxicity assay, no changes were observed in weight gain, food intake, hematological parameters or in histopathology of organs. Aparently irrelevant changes were found in some biochemical parameters in PIAc as well as in the commercial soybean protein isolate. Thus, we conclude that PIAc has a high nutritional and functional potential to be introduced in the food industry, showing no significant signs of toxicity. This is a very promising bioproduct, which requires further study, but draws attention to the great underexploited richness of Caatinga.
Description: FREIRE, Gabrielle de Paula. Isolado proteico de sementes de cumaru [Amburana cearensis (Allemao) A. C. Smith] uma fonte alternativa de proteínas vegetais na alimentação. 2016. 131f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22791
metadata.dc.type: Dissertação
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