Determinação da concentração de diferentes sistemas de solventes na solubilização de proteínas de análogo de carne / Determination of the concentration of different solvents systems in the protein solubilization of meat analogue

O uso de solventes específicos para extração de proteínas determina o tipo de reação química que ocorre entre os componentes proteicos, principalmente quando estes foram submetidos a tratamentos térmicos como a extrusão termoplástica, uma tecnologia de alta versatilidade, baixo custo, alta produtividade e que não gera efluentes. No entanto, é necessário o uso de concentrações adequadas dos solventes para maximizar a extração das proteínas. Neste trabalho foi avaliada a solubilização de proteínas de análogo de carne a base de isolado proteico de soja e glúten vital, submetidos ao processo de extrusão termoplástica a baixa (23%) e alta (60%) umidade. Os solventes utilizados foram: tampão fosfato (pH 7,5) de 10, 20, 40, 60, 80 e 100mM, dodecil sulfato de sódio de 1, 2, 3, 4 e 5%, β-mercaptoetanol de 1, 2, 3 e 4%, Triton X-100 de 1, 2, 3 e 4% e ureia de 6, 7, 8, 9 e 10M. Todos os reagentes foram dissolvidos ou solubilizados em tampão fosfato 40mM (pH 7,5). Os resultados mostraram que as maiores extrações proteicas foram obtidas com o uso de 40mM de tampão fosfato, 2% de dodecil sulfato de sódio, 2% de β-mercaptoetanol, 3% de Triton X-100 e 7M de ureia.

The use of specific solvents for protein extraction determines the type of chemical reaction, which occurs between the protein components, mainly when the protein was submitted to thermal treatment, such as thermoplastic extrusion, a technology with high versatility, low cost and high throughput and without effluent generation. However, it is necessary to use adequate solvents concentration in order to maximize the protein extraction. The aim of this research was to evaluate the protein solubilization of meat analogue based on isolate soy protein and vital gluten submitted to thermoplastic extrusion process at low moisture content (23%) and high moisture content (60%). The solvents used were: phosphate buffer (pH 7.5) at 10, 20, 40, 60, 80 and 100mM, sodium dodecyl sulphate at 1, 2, 3, 4 and 5%, β-mercaptoethanol at 1, 2, 3 and 4%, Triton X-100 at 1, 2, 3 and 4% and urea at 6, 7, 8, 9 and 10M. All the chemical reagents were dissolved or solubilized in phosphate buffer 40mM (pH 7.5). The results showed that the highest protein extraction were obtained when phosphate buffer 40mM, sodium dodecil sulphate 2%, β-mercaptoethanol 2%, Triton X-100 3% and urea 7M were used.

Tratamento térmico adequado proporciona melhoria da qualidade nutricional de farinhas de soja elaboradas a partir de novos cultivares destinados à alimentação humana / Adequate heat treatment improves the nutritional quality of soybean flours from new cultivars for human consumption purpose

O efeito do calor seco sobre índices de urease, a solubilidade proteica e a desfosforilação de ácido fítico foram avaliados em grãos de diferentes cultivares de soja. Os grãos foram submetidos à temperatura de 130ºC, 150ºCe 170ºC por 30 minutos e, posteriormente, triturados. Foram realizadas as análises de urease, da solubilidade proteica e dos teores de hexafosfato, pentafosfato, tetrafosfato e trifosfato de inositol. O tratamento a 130ºC foi insuficiente para inativar a atividade da urease e a temperatura de 170°C ultrapassou o limite adequado; os valores desejáveis foram obtidas a 150°C. A solubilidade da proteína diferiu entre as temperaturas aplicadas (p< 0,05). O processamento térmico sob temperatura de 150°C indicou ser adequado por apresentar valores de solubilidade proteica entre 70% a 85%. O teor de hexafosfato de inositol foi 46% menor no cultivar convencional. Ocorreu redução média de 37,7% de IP6 no tratamento dos grãos de soja a 150ºC, quando comparado a de130ºC. O tratamento térmico a 150ºC por 30 minutos foi o melhor para processar a soja, proporcionar adequada solubilidade proteica na redução da atividade de urease, além de reduzir a concentração de inositóis hexa e pentafosfatos, sem afetar a concentração dos inositóis tetra e trifosfato.

The present work analyzed the effect of dry heat on grains from different soybean cultivars, and the indicesof urease, protein solubility and dephosphorylation of phytic acid were determined. The grains were exposedto temperatures at 130ºC, 150ºC and 170ºC for 30 minutes, and then powdered. Analyses of urease, proteinsolubility, and inositol hexaphosphate, pentaphosphate, tetrafhosphate and triphosphate were carried out.The treatment of grains at 130ºC was insufficient to inactivate the urease activity, while the temperatureat 170°C exceeded the appropriate limit; at 150°C desirable values were observed. The protein solubilitydiffered among the employed temperatures (p < 0.05). Heating processing at 130°C was not appropriate, butat 150°C indicated to be suitable temperature, as the protein solubility values were between 70% and 85%.Inositol hexaphosphate content was 46% lower in the conventional cultivar. An average reduction of 37.7%for the IP6 was observed in treating the soybean grains at 150ºC, in comparison with 130ºC. The heatingtreatment at 150ºC for 30 minutes was the most adequate for processing the soybean, and for providingappropriate protein solubility, reduced urease activity and reduced concentration of inositol penta- andhexaphosphates, without affecting the inositol tetra- and tri-phosphates concentrations.Key words. soybean, urease, protein solubility, phytic acid.