Proteínas do peixe
propriedades
fUncionais
das proteÍnas
do peixe
22
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E
mbora nenhum alimento por si só consiga melhorar
a saúde, comer mais peixe pode ajudar a melhorar
os hábitos alimentares e, conseqüentemente, a saúde.
As proteínas miofibrilares dos peixes determinam,
em grande parte, a qualidade da textura dos produtos
derivados da pesca. O controle das condições da cadeia
de abastecimento e a utilização de processos específicos
que irão atuar sobre as propriedades dessas proteínas
podem maximizar a qualidade do produto do peixe.
composiÇÃo e Valor
nUtricional
Um maior interesse foi dado ao
peixe após a expansão da nutrição
como área de conhecimento, que
apresentou as vantagens do peixe
como alimento, devido ao seu valor
nutritivo, principalmente em relação
aos teores de vitaminas A e D e da
qualidade dos lipídeos.
Embora extremamente variável,
a composição química da carne do
pescado, particularmente dos peixes,
aproxima-se bastante da composição
de aves, bovinos e suínos. Seu principal
componente é a água, cuja proporção,
na parte comestível, pode variar de
64% a 90%, seguido pelas proteínas,
de 8% a 23%, e pela gordura, de 0,5%
a 25%. Entre os constituintes minoritários dos pescados encontram-se os
sais minerais, cujo teor varia de 1,0% a
2,0%, os carboidratos, que no caso dos
peixes não chegam a representar 1,0%
da sua composição, e as substâncias
nitrogenadas não protéicas, sem importância nutricional, que não atingem
0,5% na carne dos peixes frescos.
A carne de peixe apresenta a mesma proporção de proteínas que as
carnes bovinas, suínas e de aves, porém
de qualidade superior devido ao fato de
conter menor teor de tecido conjuntiwww.revista-fi.com
vo - constituído de proteínas de baixa
qualidade - do que as outras carnes.
Dentro do aspecto da qualidade
protéica do peixe, um estudo sobre
implicações nutricionais da qualidade
de peixes e alimentos marinhos determinou que os peixes contêm níveis de
proteínas de 17,0% a 25,0%; a proteína
de peixe é altamente digerível e rica
em metionina e lisina, considerados
aminoácidos essenciais, não sendo
sintetizados pelo organismo humano e
cuja ingestão na dieta é fundamental.
A composição de aminoácidos
essenciais (histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina,
treonina, triptofano e valina) no peixe
é completa, balanceada e bastante
semelhante entre as espécies de água
doce e água salgada. Quanto às proteínas da carne dos peixes, a miosina é
rica em ácido glutâmico (22,5%), ácido
aspártico, lisina, leucina e isoleucina,
que juntos perfazem aproximadamente 55% dos aminoácidos totais,
podendo variar em função da espécie,
tamanho, gênero, habitat e estação
do ano, compreendendo, geralmente,
cerca de 20% de proteína total.
Dentre os carboidratos do peixe
estão o glicogênio e os mucopolissacarídeos, além de açúcares livres
e fosfossacarídeos. Seu conteúdo é
de 0,3% a 1,0%, mas determinados
mariscos estocam parte da reserva
energética, como glicogênio, o qual
contribui para o sabor adocicado característico desses produtos.
O peixe é boa fonte de vitaminas, no
entanto, na prática, nos processos de
conservação, como durante a cocção, podem ocorrer perdas devido à lixiviação
pelo calor, luz, oxigênio e enzimas. As
vitaminas lipossolúveis são encontradas,
sendo que alguns tipos de peixes concentram até 50.000 UI de vitamina A e
45.000 UI de vitamina D. As vitaminas
hidrossolúveis distribuídas por todo o
organismo do peixe são a tiamina (vitamina B1), riboflavina (vitamina B2),
piridoxina (vitamina B6), ácido pantotênico (vitamina B5), ácido fólico (vitamina B9) e ácido ascórbico (vitamina C),
presentes no tecido muscular do peixe.
Os peixes magros são mais pobres
em vitamina A e os elasmobrânquios,
ou peixes cartilaginosos, apresentam
apenas traços de vitamina D.
Com relação aos minerais, a carne de
peixe é considerada uma fonte valiosa de
cálcio e fósforo, em particular, apresentando quantidades razoáveis de sódio,
potássio, manganês, cobre, cobalto, zinco, ferro e iodo. No músculo dos peixes
encontram-se magnésio, cloro, enxofre,
selênio, cromo e níquel, entre outros.
A composição de lipídeos do peixe
é responsável pelas maiores diferenFOOD INGREDIENTS BRASIL Nº 8 - 2009
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Proteínas do peixe
ças observadas, variando bastante
entre diferentes espécies e também
dentro da mesma espécie, durante
diferentes fases do ano. Os peixes onívoros ou herbívoros, migradores, com
desova total uma vez ao ano, apresentam grande variação de gordura
entre os períodos de inverno e verão.
Esta variação é menor ou ausente nos
peixes carnívoros, os quais ocupam o
fim da cadeia alimentar, não migram
tanto e têm desova contínua.
Com relação ao conteúdo de
lipídeos, os peixes dividem-se em
dois grupos: peixes magros e peixes
gordos, conforme a idade, estado
biológico, tipo de alimentação e estado
de nutrição do peixe, como também,
da temperatura da água.
Outro fator que torna o conhecimento dos teores de lipídeos muito
importante é a presença de ácidos
graxos poliinsaturados, principalmente os da família ω-3. O fornecimento
de ácidos graxos ω-3 para a espécie
humana depende da fonte alimentar,
sendo portanto, importante conhecer
quais são as fontes capazes de suprir
essas necessidades. Dentre estas
fontes, podem ser citados o leite humano, óleos vegetais, peixes, óleos de
peixes, diversos animais marinhos e
margarinas fortificadas, entre outros.
Os óleos de peixe contêm uma
grande variedade de ácidos graxos
com 20 a 22 átomos de carbono, altamente insaturados, destacando-se o
eicosapentaenóico, ou também ácido
icosapentaenóico, (EPA C20:5, ω-3) e
o docosaexaenóico (DHA C22:6, ω-3),
da série ω-3, os quais não ocorrem
em outros animais em quantidades
além de traços. Estes ácidos graxos
têm a capacidade de reduzir o risco de
doenças coronarianas, além de serem
atribuídos outros efeitos imunológicos
e antiinflamatórios, principalmente
no caso de asma, artrite reumatóide
e auto-imunidade. Estes efeitos são
resultado do fato de que estes ácidos
possuem a capacidade de reduzir o
teor de lipídeos séricos, levando a sua
conversão a compostos chamados eicosanóides, que apresentam ação direta
sobre a fisiologia do sistema vascular.
Além da redução do risco de doenças coronarianas, outros efeitos são
ainda atribuídos aos ácidos graxos da
família ω-3 e ω-6. Pesquisas com ácidos graxos pertencentes à família ω-3,
particularmente o EPA (C20:5 ω-3),
indicam uma interferência na produção de prostaglandina trombótica e
tromboxano, ou são transformados
o Ácido eicosapentaenÓico
O ácido eicosapentaenóico (EPA
ou também ácido icosapentaenóico)
é um ácido graxo dos ômega 3 (ω-3).
O EPA e seus metabólitos atuam no
organismo, principalmente, em virtude de sua associação com o ácido
araquidônico. Na literatura bioquímica
recebe o nome de 20:5(n-3), por ter
uma cadeia de 20 carbonos (um eico-
sanóide) com cinco ligações duplas cis
a partir do carbono número 3. É conhecido também como ácido timnodônico.
Quimicamente, é um ácido carboxílico.
O ácido eicosapentaenóico é um
ácido graxo insaturado e o precursor
da prostaglandina-3 (um agregador
plaquetário), do tromboxano-3 e do
leucotrieno-5 (todos eicosanóides).
Nome IUPAC: Ácido (5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-icosa-5,8,11,14,17-pentaenóico
Número CAS: 1553-41-9
Fórmula molecular: C20H30O2
Massa molar: 302.451 g/mol
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FOOD INGREDIENTS BRASIL Nº 8 - 2009
em prostaglandinas antitrombóticas
e, devido aos estudos com os eicosanóides, têm se conhecido as suas
ações vasculares e hemostáticas.
Ainda segundo as pesquisas, o ácido
graxo DHA (C22:6, ω-3) é o maior
constituinte da porção fosfolipídica
das células receptoras e está presente
na retina, no cérebro humano e em
diversos tecidos corporais.
Os lipídeos de alimentos marinhos
possuem baixa quantidade total de
óleos saturados, que favorecem a
formação do colesterol do tipo LDL
(lipoproteína de baixa densidade),
com concentração variando de 11%
a 17%, enquanto que na carne de
suínos a proporção é, em média, de
36% e de bovinos de 48%. Além disso,
os ácidos graxos poliinsaturados que
compõem os óleos de pescados são
responsáveis pela fluidez das membranas biológicas, ou seja, são essenciais nas membranas biológicas para
que desempenhem adequadamente
suas funções. A microviscosidade e
a fluidez de proteínas associadas às
membranas são afetadas pela qualidade dos ácidos graxos presentes
e por essa alteração ter sua difusão
melhorada ou prejudicada. A difusão
é muito maior em membranas que
possuem alto teor de ácidos graxos
poliinsaturados.
Os ácidos graxos poliinsaturados
presentes nos lipídeos de peixes
podem reduzir efetivamente o teor
de lipídeos no plasma sangüíneo. Entretanto, não se sabe ainda quais as
quantidades que devem ser ingeridas
para produzir os efeitos desejados.
Segundo estudos epidemiológicos
realizados no Japão e na Groelândia,
o consumo aproximado de 30g de óleo
de pescados por dia pode ser o suficiente para causar efeitos benéficos
ao organismo humano, principalmente em moléstias cardíacas.
os lipÍdeos e os peixes
Lipídeos são biomoléculas orgânicas insolúveis em água que podem
ser extraídas de células e tecidos
por solventes de baixa polaridade,
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como por exemplo, o clorofórmio e
o éter. Junto com as proteínas e os
carboidratos, os lipídeos são um dos
mais importantes nutrientes, que
fornecem ao corpo energia e mantém os processos celulares vitais. Os
lipídeos de reserva incluem triglicerídeos, diglicerídeos, monoglicerídeos,
ácidos graxos, colesterol, ésteres
do colesterol e fosfolipídeos. Outros
lipídeos, embora presentes em quantidades relativamente pequenas, desempenham papel importante como
co-fatores enzimáticos, carregadores
de elétrons, pigmentos, agentes emulsificantes, hormônios e mensageiros
intracelulares.
Os lipídeos possuem um número
grande de funções, entre elas a função
energética, provendo uma energia de
9kcal por grama, sendo armazenados
pelo corpo como triglicerídeos, até
sua utilização estrutural, pois são
um dos principais componentes das
membranas celulares e são vitais
para manter a integridade celular,
forma, flexibilidade e permeabilidade; processos fisiológicos, uma vez
que os lipídeos da dieta são decisivos
para o funcionamento de cada órgão
e tecido por estarem diretamente envolvidos na produção de eicosanóides
(substâncias parecidas aos hormônios
que regulam muitos sistemas do organismo); participam na manutenção
da parede vascular e nas respostas
imunes; absorção de vitaminas, pois
os lipídeos atuam como transportadores de vitaminas lipossolúveis (A,
D, E e K), ajudando na sua absorção
e palatabilidade, pois os lipídeos proporcionam aos alimentos sabor, odor
e textura, além de darem a sensação
de saciedade.
Quimicamente, os lipídeos mais
abundantes são misturas de glicerídeos que, por sua vez, são moléculas
formadas pela associação química
entre o glicerol e uma, duas ou três
moléculas de ácidos graxos. Os ácidos
graxos mais comuns nos alimentos
consistem em um número par de
átomos de carbono, variando de 12 a
22 carbonos.
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Mais importante do que o teor
lipídico dos alimentos, é a forma
com que estes são encontrados e a
existência, ou não, de produtos de
oxidação lipídica (de ácidos graxos
ou colesterol) e ácidos graxos insaturados (forma cis/trans).
Especialistas em nutrição e alimentos recomendam que a ingestão
de ácido linoléico (C18:2 ω-6) deve
fornecer entre 4% a 10% das energias. Ingestões no limite superior
são recomendadas quando a ingestão
de ácido graxo saturado e colesterol
são relativamente altos; o consumo
de colesterol na dieta deve ser limitado a menos que 300mg/dia; níveis
elevados de colesterol sérico, LDL
e ácido graxo trans constituem os
maiores fatores de risco para arteriosclerose e doenças coronarianas;
os ácidos graxos láurico, mirístico
e palmítico elevam a LDL e colesterol; o ácido graxo poliinsaturado
linoléico reduz moderadamente a
LDL e colesterol, e o colesterol
dietético eleva o colesterol sérico e
os níveis de LDL, mas a extensão
do aumento é altamente variável.
Ácidos graxos e os peixes
Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos, geralmente monocarboxílicos,
que podem ser representados pela
forma RCO2H, freqüentemente
nomeados em forma abreviada de
acordo com suas estruturas químicas,
sendo classificados como saturados e
insaturados. Na maioria das vezes, o
grupamento R é uma cadeia carbônica longa, não ramificada, com número
par de átomos de carbono, podendo
ser saturada ou conter uma ou mais
insaturações.
A nomenclatura química convencional e a sistemática, a qual inicia a
numeração dos átomos de carbonos
pelo grupo carboxila terminal. Os
átomos de carbono de número 2 e
3 adjacentes ao grupo carboxila,
são denominados de carbonos α e β,
respectivamente, enquanto o último
carbono é o ω. A posição da dupla
ligação é indicada pelo símbolo Δ,
seguido por um número, por exemplo,
Δ9 refere-se a dupla ligação entre os
carbonos 9 e 10, numerados a partir
do grupo carboxila.
Os ácidos graxos saturados se
encontram, predominantemente, em
alimentos como carne, ovos, queijo,
leite e manteiga, óleos de coco e
palma, como também em vegetais
oleaginosos. O ácido oléico (C18:1 ω-9)
é o mais comum dos ácidos graxos monoinsaturados encontrados na maioria das gorduras animais, incluindo
aves, carne de vaca e cordeiro, bem
como em azeitonas, sementes e nozes.
A biossíntese dos ácidos graxos se
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Proteínas do peixe
inicia após hidrólise na cavidade oral
e no estômago. Os lipídeos da dieta
são emulsificados no duodeno com a
ajuda dos ácidos biliares. Os lipídeos e
os sais biliares interagem para formar
as micelas, as quais são formadas por
triacilgliceróis, ésteres de colesterol e
fosfolipídeos, que são digeridos com
a ajuda da lipase e colipase e, subseqüentemente, os lipídeos digeridos
entram passivamente nos enterócitos.
Os ácidos graxos de cadeia curta são
transportados no sangue ligados
a albumina. A absorção dos ácidos
graxos poliinsaturados para dentro
dos enterócitos é facilitada por uma
proteína ligante de ácidos graxos
(FABP). A FABP á uma pequena proteína que tem grande afinidade por
ácidos graxos de cadeia longa. Após
absorção, os ácidos graxos de cadeia
longa são esterificados novamente a
triacilglicerol por aciltransferases,
sendo liberados na circulação linfática
como quilomícrons.
Muitas plantas marinhas (especialmente algas unicelulares) e alguns
óleos de peixes marinhos são ricos em
EPA e DHA, que são os produtos da
elongação e dessaturação do ácido
α-linolênico.
Tem sido atribuída uma elevada
importância nutricional aos ácidos da
família ω-3, especialmente aos ácidos
α-linolênico C18:3 ω-3 (LNA), eicosapentaenóico C20:5 ω-3 (EPA) e docosaexaenóico C22:6 ω-3 (DHA). Assim,
inúmeras pesquisas surgiram sobre os
ácidos graxos ω-3 e, conseqüentemente, as indústrias alimentícias e farmacêuticas suplementaram alimentos e
desenvolveram concentrados com ω-3
em todo o mundo.
Os resultados das pesquisas têm
confirmado que um aumento na ingestão de ácido graxo poliinsaturado
ω-3 reduz a taxa total de colesterol
no sangue. Além disso, estudos realizados com base em intervenções de
dietas comprovaram que o consumo
de ácido graxo poliinsaturado e/ou
óleos de pescado reduz fatores bioquímicos de risco associados às doenças
cardiovasculares, psoríase, artrite
26
FOOD INGREDIENTS BRASIL Nº 8 - 2009
e câncer, e pode estar envolvido na
fertilidade humana.
Os ácidos graxos poliinsaturados
são encontrados em óleos vegetais,
principalmente os da série ω-6, na
qual se destaca o ácido linoléico.
Alguns óleos, como o de soja, linhaça
e canola, apresentam ácido graxo
da família ω-3. Os ácidos graxos
poliinsaturados presentes em peixes
apresentam como principais funções
biológicas a manutenção do mosaico
fluido das membranas, bem como a
reserva de energia e a regulação da
densidade, através do acúmulo em
depósitos de gordura, preferencialmente na forma de triglicerídeos.
É recomendada a escolha de
peixes com elevado teor de ácidos
graxos ω-3, no mínimo, duas vezes por
semana, para sentir os seus efeitos
benéficos para a saúde. Embora nem
todos os peixes sejam ricos nestes
componentes, diferentes tipos de
peixes ingeridos regularmente podem
fornecer quantidades significativas. A
Tabela 1 fornece uma visão geral do
conteúdo em ω-3 de diferentes peixes
e crustáceos.
as proteÍnas do mÚscUlo
de peixe
Nos países industrializados, o comércio de peixe está em grande parte
baseado em produtos congelados;
nos Estados Unidos e na Europa,
ele chega à mesa dos consumidores
através de grandes e tradicionais
marcas de produtos de consumo. Para
o consumidor, os principais atributos
que determinam a qualidade dos
produtos congelados de peixe são o
aroma e a textura. Embora as enzimas no peixe possam contribuir para
que ocorram mudanças no aroma durante o armazenamento, as proteínas
atuam principalmente na textura dos
produtos de peixe.
A Figura 1 mostra a organização
estrutural da carne de peixe. O filé
de peixe é dividido em blocos de
músculos conhecidos como miotomas,
que são separados através de tecidos
conectivos ou conjuntivos colagenosos
chamados de miocomatas. No cozimento, o colágeno das miocomatas
é desnaturado e os miotomas (músculos) podem se separar, formando
TABELA 1 - CONTEÚDO EM ω-3 DE PEIXES, MOLUSCOS
E CRUSTÁCEOS (POR PORÇÃO DE 100G)
Salmão do Atlântico, de viveiro, cozido
1,8
Biqueirão europeu, enlatado em óleo, escorrido
1,7
Sardinha do Pacífico, enlatada com molho de tomate, escorrida, com espinhas
1,4
Arenque do Atlântico, em vinagre
1,2
Sarda do Atlântico, cozida
1,0
Truta arco-íris, de viveiro, cozida
1,0
Imperador, cozido
0,7
Atum branco, enlatado em água, escorrido
0,7
Arinca do Atlântico, cozido
0,5
Peixes chatos (solha e linguado), cozidos
0,4
Alabote do Atlântico e do Pacífico, cozido
0,4
“Tipo bacalhau” (Haddock), cozido
0,2
Bacalhau do Atlântico, cozido
0,1
Mexilhões azuis, cozidos ao vapor
0,7
Ostras ao natural, cozidas
0,5
Vieiras, diversas espécies, cozidas
0,3
Amêijoas, diversas espécies, cozidos em água
0,2
Camarões, diversas espécies, cozidos em água
0,3
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FIGURA 1
ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DO FILÉ DE PEIXE
Filé ou carne do peixe
Miotoma
Fibra do músculo:
50-200 µm de diâmetro
Miofibrila
1-2 µm
de diâmetro
Faixa I
Faixa A
Linha Z
Seções cruzadas
da miofibrila
Filamentos finos:
Contendo actina
Linha M
Sobreposição
de filamentos
grossos e finos
“flocos” de peixe cozido. As fibras de
músculo do peixe passam entre os
miocomatas adjacentes. Dentro das
fibras do músculo encontram-se as
miofibrilas, os elementos contráteis
do músculo. As miofibrilas são compostas de filamentos grossos, formados pela miosina (mais especificamente miosina II), e de filamentos finos,
formados por monómeros de actina,
nebulina, tropomiosina e troponina.
A actina é uma proteína que possui
peso molecular de 43 kDa e que pode
formar filamentos medindo entre 5 e
7nm de diâmetro. Além destes filamentos, está presente uma proteína
gigante denominada titina, que possui
um alto grau de elasticidade. A sua
função é a de evitar que ocorra um
estiramento excessivo do músculo.
É o arranjo desses filamentos, moswww.revista-fi.com
Linha Z
Filamentos grossos:
contendo miosina
trado na Figura 1, que dá ao músculo
seu padrão característico. A repetição
das miofibrilas, a distância entre duas
linhas Z, é conhecida como um sarcómero. O sarcómero, também designado
miómero, é um dos componentes básicos do músculo estriado que permite a
contração muscular. Em outros termos, o sarcómero é constituído por um
complexo de proteínas, entre as quais
actina e miosina, alinhadas em série
para formar uma estrutura cilíndrica
designada miofibrila, no interior das
células musculares. As proteínas dos
sarcómeros organizam-se em bandas
com características particulares, que ao
microscópio eletrônico dão um aspecto
estriado ao músculo esquelético (e ao
músculo cardíaco). O músculo liso
organiza-se de uma forma diferente
e não possui sarcómeros. A zona em
que um sarcómero se liga ao seguinte
traduz-se por uma linha mais escura,
designada linha (ou disco) Z (do alemão zwischen - entre ou no meio). Um
sarcómero corresponde ao espaço que
separa duas linhas Z consecutivas.
De cada lado da linha Z encontra-se
uma banda clara, denominada banda
I (de isotrópico, quando observada
sob luz polarizada), composta por
filamentos finos de actina. Entre
as bandas I encontra-se a banda A
(de anisotrópico), mais escura, onde
ocorre uma sobreposição de filamentos finos com filamentos grossos de
miosina. No centro da banda A está
a linha M e circundando-a encontrase uma faixa estreita, mais clara,
designada banda H, onde se encontram filamentos de miosina.
A titina estende-se da linha Z,
onde está ligada ao filamento fino,
para a linha M, onde acredita-se
que haja interação com o filamento
grosso. Quando é feito um corte
transversal na banda A, na região
onde há sobreposição dos filamentos
finos e grossos, observa-se que um
filamento grosso encontra-se envolvido por seis filamentos finos. É
nessa zona que se inicia a contração
muscular, através da interação entre
filamentos finos e grossos.
A proteína do músculo de peixe é
normalmente dividida em três grupos
principais: as proteínas sarcoplasmáticas, as proteínas miofibrilares e o tecido
conjuntivo. As proteínas sarcoplasmáticas são solúveis em água e consistem,
principalmente, de enzimas que estão
envolvidas no metabolismo da célula.
Essas proteínas se precipitam no cozimento e não contribuem significativamente para a textura do peixe. O tecido
conjuntivo inclui principalmente colágeno. A Tabela 2 apresenta a quantidade
de proteínas do músculo esquelético.
No músculo de mamíferos existem
ligações cruzadas químicas, em vários
graus, dos colágenos fazendo com que
seja necessário, às vezes, extenso
cozimento para amaciar o músculo.
Em contrapartida, o colágeno do músculo do peixe possui temperaturas de
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Proteínas do peixe
TABELA 2 - PROTEÍNAS DO MÚSCULO ESQUELÉTICO (GRAMA POR 100G DE MÚSCULO)
Proteínas miofibrilares:
10,0
filamentos grossos:
miosina
proteína C
proteína M
5,0
0,2
0,3
filamentos finos:
actina
tropomiosina
troponina
β-actinina
2,5
0,8
0,8
0,1
linha Z:
α-actinina
desmina
0,2
0,1
Proteínas sarcoplasmáticas
7,0
enzimas sarcoplasmáticas e mitocondriais
mioglobina
hemoglobina
citocromo e flavoproteínas
6,0
0,6
0,2
0,2
Proteínas do estroma
3,0
colágeno e reticulina
elastina
outras proteínas insolúveis
1,5
0,1
1,4
Total de proteínas
20,0
Fonte: FLORES & BERMELL, 1984
derretimento inferiores e é facilmente
convertido em gelatina no cozimento.
Dependendo da espécie de peixe,
as proteínas miofibrilares, miosina e
actina, podem representar 65% a75%
do total das proteínas. As miofibrilas
ocupam um volume significativo do
músculo, sendo comprovado que
mudanças na capacidade de retenção
de água do músculo decorrem de alterações da capacidade de retenção de
água das miofibrilas. É justamente
essa alta capacidade de retenção de
água das proteínas do músculo do
peixe que conferem à sua carne uma
suculência típica.
Associadas às proteínas miofibrilares estão as proteínas do citoesqueleto,
que formam uma rede tridimensional
dentro e entre as células do músculo.
A Figura 2 é uma representação diagramática do sarcómero, mostrando
os elementos-chaves do citoesqueleto
associados com as proteínas miofibrilares. Filamentos conectivos estão
associados com os filamentos grossos
de miosina, unindo-os à linha Z.
28
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Atualmente, muitas pesquisas estão sendo realizadas para determinar
o papel das proteínas do citoesqueleto
na textura do peixe. Em particular,
vários autores atribuíram o amolecimento do músculo do peixe post
mortem à degradação de elementos
do citoesqueleto.
fUncionalidade da
proteÍna
A qualidade textural de um produto congelado de peixe, na hora do pre-
paro pelo consumidor, é determinada
por vários elementos diretamente
ligados a cadeia de abastecimento.
Conforme mencionado anteriormente, as proteínas miofibrilares são as
principais determinantes da textura
e vários passos da cadeia de abastecimento poderão ter reflexos diretos
sobre essas proteínas.
Após a morte, a circulação do
sangue cessa e, como o músculo não
é mais abastecido em oxigênio, as
mitocôndrias não podem produzir
ATP aerobicamente. O ATP é produzido, então, principalmente anaerobicamente, a partir das reservas de
glicogênio, com a produção de ácido
láctico. Quando o nível de ATP já não
pode ser mantido, o músculo endurece
em função da ocorrência de interação
entre os filamentos grossos e finos.
Como resultado dessa ligação entre os
filamentos grossos e finos, o músculo
fica rígido, estado conhecido como
rigor mortis. Normalmente, os peixes
passam para o estado de rigor mortis
antes do processamento. Se o músculo
é removido do peixe em estado de
pré-rigor, uma contração extrema,
que conduz a uma dureza inaceitável,
pode ser o resultado do rigor.
O tempo que o peixe permanece
no gelo antes do processamento pode
ter efeito significativo na qualidade.
O processo post mortem leva ao
amolecimento do tecido do músculo,
nos mamíferos; assim, um período de
armazenamento em câmara frigorífica
é freqüentemente necessário para
amolecer o músculo. Na carne de
FIGURA 2
REPRESENTAÇÃO DIAGRAMÁTICA DO SARCÓMERO
Linha Z
Molécula de titina
Linha M
Linha Z
Molécula de nebulina
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A CHAVE PARA SE TER UM
PRODUTO DE QUALIDADE
A chave para se conseguir um produto de qualidade está em controlar
os fenômenos post mortem, ou melhor,
as fases de pré-rigor e de rigor mortis.
Quanto mais longo for o período de
pré-rigor, ou seja, quanto mais cedo o
pescado sofrer o abate após a sua captura/despesca, mais tempo preservará
a sua qualidade. Para que isso ocorra,
o pescado também deve possuir reserva energética, ou seja, é necessário
manter a presença de glicogênio e
ATP (trifosfato de adenosina) no peixe.
Os peixes que lutam para se libertarem da rede ou morrem em agonia
nos barcos pesqueiros, vão esgotando
suas reservas de energia e entram em
rigor mortis rapidamente, dando oportunidade à ocorrência de deterioração
mais rápida e intensa.
Por outro lado, os peixes abatidos
imediatamente após sua captura/despesca apresentam maior reserva de
energia e, portanto, rigor mortis mais
tardio e duradouro, mantendo assim a
boa qualidade do peixe por mais tempo. Isso acontece porque no período
peixe, além das mudanças características de aroma, o processo de acondicionamento post mortem pode levar a
um excessivo amolecimento. Embora
se acredite que as principais proteínas
miofibrilares, como a actina e a miosina, permaneçam na sua maioria intactas durante o condicionamento, muitas
proteínas do citoesqueleto, como por
exemplo, a conectina, a nebulina e a
desmina, vão se degradando. Recentes estudos de acondicionamento post
mortem enfatizam que o processo
pode não ser o mesmo em todas as
espécies de peixe. Certamente, a taxa
à qual a modificação degradativa, e
conseqüente amolecimento ocorre,
varia consideravelmente entre as
espécies de peixe.
Depois de congelado, a degradação microbiana cessa, mas o flavour e
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de rigor mortis ocorre enrijecimento
da carne e redução do pH da mesma,
barrando o processo de deterioração.
Portanto, quanto mais tempo durar
o rigor mortis, mais tempo o pescado
conservará sua qualidade. Para prolongar esse período de rigor lança-se mão
do denominado abate por hipotermia.
A morte por hipotermia deve ser
realizada o mais breve possível após
a captura ou despesca do pescado
e consiste na imersão dos peixes
em um sistema composto de água e
gelo, mantendo-os sob uma temperatura de +/- 3ºC. Esse processo evita
que o pescado fique se debatendo,
pois a baixa temperatura anestesia
o pescado e promove a morte quase
instantânea, sem agonia.
Os peixes mortos com agonia mostram baixo teor de ATP e logo em seguida entram em rigor. Por outro lado,
aqueles mortos de forma instantânea
gastam menos energia e seu teor de
ATP é alto, retardando o início do rigor
e, conseqüentemente, prolongando a
sua vida útil.
a textura de muitas espécies de peixe
continuam mudando. Em espécies
gordurosas de peixe, a mudança no
flavour é o resultado da oxidação
dos lipídeos, que pode limitar o shelf
life. Para os produtos de peixes pertencentes a ordem dos gadiformes
como, por exemplo, o bacalhau,
o haddock e a polaca do Alaska, a
principal preocupação é a potencial
perda de qualidade por mudanças
texturais. Para entender a origem
das mudanças texturais que podem
ocorrer durante o armazenamento
em câmaras frigoríficas, é preciso
considerar o que acontece quando o
peixe está congelado.
Efeitos do congelamento
Nos processos normais de congelamento, os núcleos de congelamento
não estão entre as miofibrilas, mas
entre as células do músculo. À medida
que esses cristais de gelo crescem, a
água é abstraída das miofibrilas e as
células se tornam condensadas.
O efeito dessa condensação das
fibras musculares sobre a trama
miofibrilar é apresentado na Figura
3. Aparece, de forma clara, como resultado da condensação das fibras,
que os miofilamentos passam a ficar
FIGURA 3
EFEITO DO CONGELAMENTO NA TRAMA MIOFIBRILAR
 
  
 
Congelamento



Se não ocorrer nenhuma interação entre os filamentos grossos,
a trama voltará ao espaçamento original, após o descongelamento.



Descongelamento
 
  
 
Se ocorrem interações durante o congelamento, a trama não voltará
totalmente ao espaçamento original. Em função disto, a capacidade
de retenção de água do filé de peixe será reduzida.



Descongelamento




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Proteínas do peixe
mais próximos uns aos outros. Se o
peixe é descongelado pouco tempo
após ter sido congelado, a trama
miofibrilar retoma suas dimensões
originais e uma grande proporção de
água retorna às células do músculo.
Nestas circunstâncias, a qualidade
textural do peixe é mantida. Porém,
se o peixe for armazenado no estado congelado por maior período de
tempo, podem ocorrer interações
entre os miofilamentos. Como
resultado, no descongelamento, a
água não é mais capaz de retornar às células, e fica nos espaços
extracelulares. Uma parte dessa
água pode ser perdida, por gotejamento, e outra pode ser perdida no
cozimento. Esta redistribuição ou
perda de umidade pode resultar nas
características sensoriais típicas de
um peixe congelado deteriorado. Os
peixes nesse estado podem apresentar uma suculência inicial muito alta,
30
FOOD INGREDIENTS BRASIL Nº 8 - 2009
mas logo a seguir, na mastigação,
são duros, fibrosos e secos.
O processo de agregação das
proteínas miofibrilares pode ser monitorado pelo estudo da diminuição
da solubilidade da proteína em sal.
Também são observadas mudanças
na distribuição da água dentro do
músculo e na capacidade de retenção
da água. Apesar das extensas pesquisas, a natureza das interações entre
as proteínas do músculo de peixe ou
os mecanismos pelos quais elas são
formadas, ainda não são totalmente
compreendidos. Sabe-se apenas que
a estratabilidade da miosina diminui
e que sua atividade de ATPase é reduzida durante o armazenamento do
produto congelado. Como a cabeça
das proteínas miosinas apontam na
superfície dos filamentos grossos, é
razoável presumir que a interação
entre os filamentos grossos via as
regiões da cabeça das moléculas seja
provável. Esta hipótese é amparada
pelos resultados dos trabalhos descritos a seguir.
preVenÇÃo da
deterioraÇÃo no
congelamento
A seguir são descritos alguns
trabalhos patenteados para prevenir
a agregação de proteína durante o armazenamento de bacalhau em câmaras frigoríficas. A tecnologia se baseia
nos efeitos já amplamente conhecidos
da Alta Pressão Hidrostática (APH)
em proteínas.
Princípios do processamento
sob alta pressão hidrostática. A
aplicação de pressão favorece mudanças que resultam na redução de
volume. Conseqüentemente, a alta
pressão hidrostática tende a estabilizar ligações de hidrogênio, já que
sua formação resulta em uma leve
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redução do volume. Reciprocamente,
ligações iônicas e interações hidrofóbicas são quebradas, já que seu
rompimento resulta em uma diminuição do volume. Ligações covalentes
tendem a não serem afetadas pela alta
pressão hidrostática.
No processo de alta pressão hidrostática, como o próprio nome sugere,
alimentos líquidos ou sólidos são submetidos a pressões acima de 100 MPa
(1 MPa = 145,038 psi = 10 bar). Em
sistemas comerciais, as pressões utilizadas enquadram-se na faixa de 400 a
700 MPa. Na pressurização, realizada
em espaço confinado, emprega-se
fluido (que no caso da hidrostática é a
água) que atua como meio de transferência da pressão. A pressão é aplicada
igualmente em todas as direções, o que
permite aos sólidos a retenção de seu
formato original. Uma das vantagens
desse processo sobre os convencionais
é que a compressão isostática independe do tamanho e geometria do produto.
A pressão aplicada e o tempo de aplicação dependem do tipo de produto a
ser tratado e do produto final desejado.
Normalmente, a inativação enzimática
requer o uso de pressões mais elevadas
do que a inativação microbiana.
Este método baseia-se em dois
princípios gerais:
– Princípio de Le Chatelier: segundo o qual qualquer fenômeno (transição de fase, mudança de conformação
molecular ou reação química) acompanhado por uma redução de volume é
favorecido pelo aumento de pressão (e
vice-versa). No caso de uma reação, a
pressão alterará o equilíbrio na direção
do sistema de menor volume.
– Princípio isostático: o qual indica
que a pressão é transmitida de uma
forma uniforme e quase instantânea
através de uma amostra biológica. O
processo de pressurização é, portanto,
independente do volume e da forma
da amostra, ao contrário do processo
térmico. No processo à alta pressão
é utilizado um líquido de baixa compressibilidade, como a água.
A alta pressão causa a ruptura da
membrana celular de microrganiswww.revista-fi.com
mos e altera a estrutura de enzimas,
ocasionando sua destruição e desnaturação, respectivamente.
Em geral, o processamento de
alimentos sob pressões entre 200 e
600 MPa (método hidrostático) inativa
leveduras, fungos e a maioria das células vegetativas de bactérias, incluindo
a maioria dos patógenos infecciosos
presentes nos alimentos; esporos de
bactérias e fungos não são inativados
por pressões de até 1.000 MPa.
No processamento isostático, o
produto é embalado em garrafa ou
bolsa plástica e colocado no interior
do vaso de pressão para ser processado. O processamento de produtos
líquidos pode ser realizado através
de um sistema semi-contínuo (fora
da embalagem), utilizando três vasos
de pressão e um sistema de válvulas
automáticas, de modo que na primeira
câmara a pressão do produto é aumentada até a pressão de processo,
quando é liberado; na segunda câmara, o produto fica sob a pressão e
tempo especificados para o processo;
e na terceira câmara, o produto é
descomprimido e encaminhado para
envase asséptico.
A estabilidade das ligações covalentes com relação à alta pressão
hidrostática oferece vantagens claras
no processamento de alimentos. Muitas moléculas de baixo peso molecular,
como flavours e vitaminas, não são
afetadas pela pressão hidrostática.
Entretanto, considerando que a pressão é transmitida de maneira uniforme
e instantânea nas substâncias alimentícias, o processo é independente de
volume de amostra ou geometria.
Efeito da pressão hidrostática
nas proteínas miofibrilares. A
Figura 4 mostra uma representação
diagramática da molécula de miosina e
da organização das moléculas de miosina nos filamentos grossos. As cabeças
das miosinas são estabilizadas através
de ligações hidrofóbicas internas e
tendem a ser desnaturadas sob alta
pressão hidrostática. Reciprocamente,
a cauda da miosina é estabilizada, predominantemente, por ligações de hidrogênio, sendo estabilizada pela alta
pressão. Assim, é possível desnaturar
a miosina, seletivamente, na região da
cabeça sem induzir grandes mudanças
no corpo principal do filamento grosso,
preservando a maioria da estrutura
das miofibrilas.
As moléculas de actina dos filamentos finos são globulares por
natureza e unidas umas nas outras
como se fossem dois colares de pérolas torcidos (veja Figura 5). As
moléculas de actina são estabilizadas
por ligações hidrofóbicas e também
são desnaturadas por pressão.
FIGURA 4
A MOLÉCULA DE MIOSINA
Cauda da miosina:
estabilizada por ligações de hidrogênio
Cabeça da miosina:
estabilizada por ligações hidrofóbicas
As cabeças da miosina apontam do corpo central do filamento grosso
e podem interagir com filamentos vizinhos no estado congelado.
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Proteínas do peixe
FIGURA 5
ESTRUTURA DOS FILAMENTOS FINOS
Estabilização do músculo de
bacalhau contra a deterioração por
congelamento, pela aplicação de
APH. Pela aplicação de alta pressão
hidrostática torna-se possível desnaturar seletivamente a molécula da
miosina. Desnaturando seletivamente
as regiões da cabeça da miosina,
de forma a torná-la inerte antes do
congelamento, possibilita prevenir/
reduzir a associação de filamentos
grossos durante o armazenamento
em câmaras frigoríficas. Reduzindo a
extensão da associação de filamentos
grossos no estado congelado, irá permitir que a trama miofibrilar seja melhor recomposta no descongelamento
e reduzirá a perda de água dos filés
de bacalhau. Se o tratamento pelo
processo de alta pressão hidrostática
consegue ser feito de tal forma a não
desnaturar nem as regiões helicoidais
da miosina nem a actina nos filamentos finos, então a estrutura miofibrilar
FIGURA 6
EFEITO DA ALTA PRESSÃO HIDROSTÁTICA NA
PERDA DE ÁGUA DE BACALHAU COZIDO A 85°C
Perda no cozimento (%)
35
30

25 


20









15
10
32

0
50



100
200
150
Pressão MPa
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250
300
será amplamente preservada. Conseqüentemente, a capacidade da retenção de água das miofibrilas não deve
ser reduzida e os peixes manterão a
aparência de um produto fresco, não
processado.
A desnaturação seletiva da molécula da miosina através do calor, embora
em princípio seja possível, tende a causar desnaturação das regiões helicoidais da miosina, levando a uma perda
de água e a uma aparência de cozido.
Foi mostrado que a aplicação da
APH pode reduzir perdas no cozimento de filés de bacalhau congelado.
Foi observado que a aplicação de uma
pressão de 100 MPa no filé de bacalhau (antes do congelamento) causa
desnaturação de partes da molécula
da miosina, e uma leve mudança na
estrutura miofibrilar. O aumento
do tratamento por pressão para 200
MPa causou desnaturação da actina.
A desnaturação da actina coincidiu
com uma mudança dramática na
estrutura miofibrilar e um aumento
na quantidade de umidade perdida
no cozimento. Isso sugere que o
desnaturamento do filamento fino
da proteína actina causa uma queda
dramática da capacidade de retenção
de água das miofibrilas. Isso deixa
claro que uma cuidadosa seleção das
condições de pressurização permite
atingir efeitos específicos sobre as
proteínas do músculo do peixe.
A Figura 6 mostra a quantidade
de água perdida no cozimento do filé
de bacalhau, que esteve congelado e
sujeito a um período curto de armazenamento, em função da pressão
hidrostática aplicada.
Embora os dados dos estudos
desenvolvidos sugiram que esses
aumentos na capacidade de retenção
da água possam ser mantidos no
congelamento e no armazenamento,
ainda são necessários estudos adicionais para determinar o impacto que
o processo hidrostático causa nas
propriedades sensoriais do filé de
bacalhau e determinar se a qualidade
textural do bacalhau é preservada
durante o armazenamento.
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