Obtenção de concentrados e hidrolisados proteicos de Tilapia do Nilo (Oreochromus niloticos) : composição, propriedades nutritivas e funcionais

O objetivo geral deste trabalho foi o de otimizar as propriedades funcionais de concentrados protéicos de tilápia do Nilo, mediante modificações nos processos de obtenção de concentrados, ou através de hidrólise enzimática de proteínas. A matéria prima empregada na elaboração deste trabalho foi a tilápia do Nilo (Oreochromus niloticus). Inicialmente foi preparado um concentrado de proteínas totais, tratado com 3 ciclos de etanol a 50°C, o qual apresentou baixo teor de gorduras (2,14 ± 0,07%), mas não apresentou funcionalidade. Foram preparados concentrados de proteínas miofibrilares, nos quais os filés de tilápia foram moídos, e lavados com soluções de cloreto de sódio, e bicarbonato de sódio e água consecutivamente. Após a eliminação da água possível, por prensagem, foram aplicados seis tratamentos diferentes, incluindo: etanol a frio (E), adição de crioprotetores, á semelhança do preparo do surimí (S), tratamento do concentrado S com etanol a frio (SE), tratamento do filé triturado com etanol hexano (EH), adição de polifosfatos aos filés triturados (F), e tratamento do concentrado F com etanol a frio (FE). A avaliação preliminar das propriedades funcionais e da estabilidade dos concentrados mostrou que o concentrado adicionado de polifosfatos e tratado com etanol foi a melhor alternativa. Este foi a seguir, preparado em grande quantidade (CP) e entre suas propriedades destacaram-se; a capacidade emulsifícante (297,33 ± 3,79 mL de óleo/g proteína), o índice de atividade emulsifícante (34,76 + 1,63 m2/g de proteína), e a capacidade espumante (171,ó7 ± 7,64%). A capacidade de retenção de água foi de 12,50 ± 0,99 mL de água/g de proteína, muito superior à das demais preparações. Foram preparados hidrolisados proteicos mediante a utilização da preparação enzimática Flavourzime® (Novo Nordisk). Os hidrolisados com 2,5%; 3,5%; 7%; 9%; e 14% de hidrólise foram utilizados para avaliação de propriedades funcionais e os restantes (22%, 25% e 45% de hidrólise) para aspectos nutricionais especiais e de avaliação sensorial. Consegui-se melhora estatisticamente significativa (p<0,05) em todas as propriedades funcionais. Com 7% de grau de hidrólise foram obtidas as melhores propriedades funcionais, destacando-se a solubilidade (42,43 ± 1,43%), capacidade emulsifícante (287,17 ± 11,14 mL de óleo/g proteína), índice de atividade emulsifícante (30,49 ±0,11 m2/ g de proteína) e capacidade espumante (177.00 ± 1,00%). Para grau de hidrólise de 14% houve expressivo abaixamento da tensão superficial (13,3%) e interfacial (53,6%). Foram desenvolvidas formulações de biscoito doce e salgado, nas quais parte da gordura foi substituída por sucedâneos de gordura de base proteica, ou seja, Dairy-Lo® para o biscoito doce e Símplesse® para o biscoito salgado, empregando-se o idrolisado com 45% de grau de oidróíise, O teor de proteínas para o biscoito doce foi de 19,86 ± 0,05, e de gordura, 10,84 ± 0,35. Para o biscoito salgado, os valores foram 20,31 ± 0,20 e 9,19 ± 0,52, para proteínas e gordura, respectivamente, bastante diferenciados dos demais produtos comerciais, que apresentam teor de gorduras superior ao de proteínas. O teor de fibras foi de 4,80% (doce) e 2,40% (salgado). O teste de aceitação dos biscoitos foi realizado com 100 atletas. O biscoito salgado foi o preferido independentemente do sexo dos provadores. No atributo aceitação global, para o biscoito doce, 14% assinalou que gostou muito e 36% que gostou. Para o biscoito salgado, os percentuais foram 11% e 66% respectivamente. Considerando a aceitação dos biscoitos pelos atletas, acreditamos que esta seja uma das aplicações para o produto, e eventualmente em usos clínicos. Estas modificações não alteraram o valor nutritivo dos diversos concentrados e hidrolisados preparados, não se verificando diferença estatística significativa entre índices como valor biológico, digestibilidade, NPU, e NPR, comparativamente à caseína. Houve diferença estísticamente significativa (p<0,05) com a caseína quando foram testadas separadamente as frações solúveis e insolúveis dos hidrolisados. Verificou-se também que quando se analisou o PDCAAS para o sobrenadante do hidrolisado, houve um aumento deste índice proporcionalmente ao grau de hidrólise, indicando que do ponto de vista nutricional o hidrolisado total seria a melhor forma de utilização do produto, porquanto mantém inalterado o balanço de aminoácidos. Foram comparados hidrolisados cora 25% de grau de hidrólise preparados com Atcalase® e Flavourzime® quanto à presença de peptídio com atividade inibidora da enzima conversora de angiotensina i em angiotensina II (ACE). O 1C30 do inibidor no hidrolisado de AlcalaseLt foi de 0,064 mg e no de Flavourzimefâ, 0,087 mg de proteína. Após purificação por HPLC de exclusão molecular, o 1C50 para hidrolisado de Alcalase® foi de 0,0048 mg de proteína, indicando um aumento de 20 vezes na atividade inibidora.The general objective of this research was the otimization of the Nile tilapia protein concentrate as to functional properties by modifications in the preparation procedure or controlled enzymatic hydrolysis. The raw material used for this research was the Nile tilapia (Oreochromm niloticm). Whole protein concentrate was obtained after three cycles of treatment with ethanol at 50° C. Total lipid content (2.14 ± 0,07%), was considered low, but no functionality was shown. Myofibrilar protein concentrates were prepared under milder conditions aiming at a product with better functionality. Tilapia fillets were minced and washed with sodium chloride and sodium bicarbonate solutions, and water respectively. After removing the water by compression, it was submitted to six distinct treatments including: cold ethanol (E); cryoprotector addition, as tor surimi preparation (S); treatment of the previous (S) concentrate with cold ethanol (SE), treatment of fillets with ethanol hexane (EH); addition of polyphosphates to the minced fillets (F), and treatment of F with cold ethanol (FE). Preliminary evaluation of functional properties and stability of the concentrates showed that concentrate treated with polyphosphates was the best concerning functionality. Such concentrate was then prepared in greater amounts and its major properties were: emulsifying capacity (297.33 ± 3.79 mL of oil/g protein), emulsifying activity index (34.76 ± 1.63 nvVg protein), and foaming capacity (171.67 ± 7,64%). The water retention capacity was 12.50 + 0.99 mL of water/g protein. Protein hydrolysates were prepared with Flavourzime® for obtaining nutritionally adequate products with better functional properties. The concentrates with degrees of hydrolysis of 2.5%; 3.5%, 7%, 9%, and 14% were tested for functional properties, and the others (22%, 25% and 45%) for nutricional aspects and sensorial evaluation. There was statistically significant (p<0.05) improvement for all functional properties. The best functional properties were obtained with 7% degree of hydrolysis, specially: solubility (42.43 ± 1.43%), emulsifying capacity (287.17 ± 11.14 mL of oil/g protein), emulsifying activity index (30.49 ± 0.1 i m2/g protein), and foaming capacity (177.00 ± 1.00%). Hydrolysis of 14% caused a lowering of the surface tension (13.3%. decrease), and interface tension (53.6% decrease). Cookies (sweet and salted) were developed, in which part of the fat was replaced by protein based fat replacers: Dairy-LoK for the sw-eet and Simplesse® for the salted cookies, using the sample with 45% percent of hydrolysis. Protein content was 19.86 ± 0.05 for the sweet cookies, and 10.84 ± 0.35 for total lipids. For the salted cookies the values were 20.31 ± 0.20 and 9.19 ± 0.52 for protein and fat respectively. Fiber content was 4.80% (sweet) and 2.40% (salted). Acceptance test was done with 100 athletes, and the salted cookies were preferred by athletes of both sexes. Overall acceptance for the sweet cookies was: 14% liked it very much and 36% liked it. For the salted cookies the results were 11% liked very much, and 66%, liked. Regarding acceptance the product could be recomended for athlets and for clinical nutrition. Hydrolysis did not affect the nutritional value of the concentrates. There was no statistic differences (p