As polpas maceradas enzimaticamente por até 6 horas com Pectinex XXL nas concentrações de 1000, 5000 e 10000 µL.kgpolpa-1 (75, 375 e 750 µL de enzimas,
respectivamente), bem como os experimentos controle (não macerados enzimaticamente), apresentaram durante o escoamento na análise de consistência, um fenômeno conhecido como sinerese, que consistiu na separação das fases
aquosa e polposa (Figura 26A). Esse fenômeno também foi observado após tratamento enzimático de polpa de bacuri por Aquino (2008). Bourne (2002) cita que em alguns casos, a separação das fases aquosa e polposa pode ser desconsiderada, avaliando-se apenas a distância percorrida pela polpa. Quando a separação de fases é intensa, mede-se também a distância percorrida pelo líquido. A Figura 26B mostra o exemplo de uma polpa homogênea.
Figura 26 - Análise de consistência em consistômetro de Bostwick. A: Amostra apresentando a
separação das fases aquosa e polposa (sinerese) e B: Amostra homogênea.
A separação das fases aquosa e polposa ocorreu com adição de 1000
µL.kgpolpa-1, e mesmo com o aumento da concentração de Pectinex XXL para 5000 µL.kgpolpa-1 e 10000 µL.kgpolpa-1, até o tempo de 6 horas de maceração enzimática, a
separação de fases persistiu (Figura 27).
Com exceção da aplicação de 1000 µL.kgpolpa-1, que não apresentou uma
tendência no comportamento do escoamento da polpa ao longo do tempo de maceração, as polpas escoaram mais durante a análise de consistência à medida que o tempo de maceração aumentou, considerando-se as demais concentrações de enzima testadas. Ainda assim, na concentração de 5000 µL.kgpolpa-1, devido às
barras de erros, sugere-se que não houve diferença no escoamento da polpa na maioria dos tempos analisados.
Fase polposa Fase aquosa B A
Figura 27 - Escoamento das fases polposa e aquosa em consistômetro de Bostwick em vários
tempos de maceração enzimática com 1000, 5000 e 10000 µL.kgpolpa-1 de Pectinex XXL.
A polpa de pimenta, quando macerada por enzimas como pectinases, celulases e hemicelulases, pode produzir açúcares fermentescíveis a partir de polissacarídeos e provocar a ruptura da matriz da parede celular, liberando carboidratos intracelulares (KASHYAP et al., 2001) que podem ser consumidos em aerobiose por micro-organismos presentes na própria polpa.
A concentração de grupos redutores totais (GRT), que consiste basicamente de açúcares redutores, aumentou em todas as polpas quando maceradas enzimaticamente por até 6 horas, independentemente da concentração de enzima aplicada (Figura 28). Esse comportamento provavelmente relacionou-se à ação das enzimas pectinolíticas presentes nas preparações enzimáticas, que atuam hidrolisando a pectina, resultando na liberação de grupos redutores. Houve uma elevação da concentração de GRT com o aumento da concentração da Pectinex XXL. O incremento da concentração de GRT pode favorecer a posterior fermentação da polpa de pimenta, pois aumenta a disponibilidade de açúcares fermentescíveis para as bactérias ácido-láticas, as principais responsáveis por esse processo. A liquefação e sacarificação da biomassa é uma das funções das enzimas de maceração (pectinases, celulases e hemicelulases) explicadas por Kashyap et al. (2001).
Figura 28 - Grupos redutores totais ao longo da maceração enzimática da polpa de pimenta com
1000, 5000 e 10000 µL.kgpolpa-1 de Pectinex XXL em até 6 horas.
Notou-se decréscimo nos valores de pH ao longo de 6 horas de maceração enzimática utilizando-se 1000 µL.gpolpa-1 de Pectinex XXL. (Figura 29).
Esse efeito pode estar associado à liberação de ácido péctico pela ação de uma classe de enzimas chamadas pectinametilesterase. Segundo Koblitz (2010), elas atacam a ligação éster de moléculas de pectina, desmetoxilando ácidos galacturônicos esterificados com metanol, resultando em ácido péctico e metanol. Empregando-se 5000 e 10000 µL.gpolpa-1 de Pectinex XXL, não se verificou um
comportamento linear do pH ao longo do tempo, a variação entre o tempo de 6 horas de maceração enzimática e o inicial foi muito pequena, em torno de 0,05 (Figura 29).
Figura 29 - Variação do pH ao longo da maceração enzimática da polpa de pimenta com 1000, 5000
e 10000 µL.gpolpa-1 de Pectinex XXL em até 6 horas.
Durante a quebra enzimática da pectina, unidades de ácido galacturônico não esterificadas são liberadas (KYAMUHANGIRE et al., 2002), explicando o aumento da acidez total titulável e redução do pH ao longo do tempo de maceração enzimática. Foi comprovada na maceração enzimática de maçã (POLL, 1993) e de banana (KYAMUHANGIRE et al., 2002) que a alta acidez e o baixo pH observados ocorrem devido à liberação de ácido galacturônico resultante da ação da pectinametilesterase.
Um teste com Pectinex XXL 1000 µL.kgpolpa-1, por um tempo mais
prolongado de maceração enzimática, mostrou que mesmo com 24 horas, as fases se separaram, mas a partir de 48 horas as amostras apresentaram-se homogêneas (Figura 30). A Figura 26B ilustra a polpa homogênea durante a análise de consistência.
Figura 30 - Escoamento das fases aquosa e polposa em consistômetro de Bostwick após 24 a 96
horas de maceração enzimática com 1000 µL.kgpolpa-1 de Pectinex XXL.
Esse tempo, porém, foi considerado muito longo para a maceração enzimática de polpa de pimenta, que posteriormente pode ser fermentada naturalmente, em microaerofilia, por bactérias ácido-láticas autóctones. Quando a polpa de pimenta foi macerada enzimaticamente por 48 horas em Erlenmeyer, sob agitação, a intensa aeração permitiu o crescimento de bolores aeróbios, que consumiram os açúcares redutores, reduzindo a disponibilidade desses compostos para a posterior fermentação pelas bactérias ácido-láticas autóctones.
Nas amostras maceradas enzimaticamente por até 96 horas com 1000
µL.kgpolpa-1 de Pectinex XXL, a partir de 24 horas, foi detectada uma redução na
concentração de GRT (Figura 31). O desenvolvimento dos bolores, que foram visualizados nas paredes do Erlenmeyer, pode ter desencadeado o consumo dos GRT, em maior proporção do que foi liberado pela ação enzimática.
Figura 31 - Grupos redutores totais ao longo da maceração enzimática da polpa de pimenta com
1000 µL.gpolpa-1 de Pectinex XXL de 24 a 96 horas.
Observou-se visualmente uma degradação na coloração característica da polpa de pimenta (Figura 32A), a qual adquiriu um aspecto mais escurecido (Figura 32B) e um crescimento acentuado de bolores nas paredes dos Erlenmeyers, provavelmente relacionado à incorporação de ar gerada durante a agitação. A agitação pode ter acelerado as reações de oxidação causadas pelas enzimas peroxidase e polifenoloxidases, naturalmente presentes na polpa, resultando no escurecimento da amostra em estudo.
Figura 32 - Polpa de pimenta A: Condição inicial; B: Polpa macerada enzimaticamente por 96 horas.
Nesse teste mais prolongado de 96 horas de maceração, as polpas apresentaram um perfil constante de pH, com pouca variação durante esse período (Figura 33). Esse fato pode estar associado ao crescimento dos micro-organismos, cujas colônias foram visualmente observadas.
Figura 33 - Variação do pH ao longo da maceração enzimática da polpa de pimenta com 1000, 5000
e 10000 µL.gpolpa-1 de Pectinex XXL de 24 a 96 horas.
Infere-se desses experimentos que a maceração enzimática de polpa de pimenta esta não deve ocorrer por um tempo superior a 6 horas, quando realizada sob agitação em Erlenmeyer aberto.
4.4.3 Efeito da ação de enzimas pectinolíticas na maceração enzimática