Escurecimento enzimático em alimentos: Porquê ocorre esse fenômeno?
Nos alimentos, a aparência atribuída ao produto é um fator de grande importância quando relacionamos sua aceitação. Nas frutas e hortaliças, por exemplo, a cor é um dos fatores que determinam sua qualidade. Quando existe uma descompensação em algumas das etapas do processamento destes alimentos, podem surgir problemas naturais, causadas por ação de enzimas. Essas enzimas podem ocasionar manchas escuras, diminuição da vida útil dos alimentos, além de causar um aspecto pouco aceito para o consumidor. Esse fenômeno é conhecido por escurecimento enzimático.
Porque ocorre o escurecimento Enzimático?
Como vimos, o escurecimento enzimático é um fenômeno que ocorre normalmente em frutas, como maçãs e bananas, além de vegetais, como as batatas. Essa reação ocorre quando o tecido de um vegetal, por exemplo, é danificado.
Ou seja, quando um alimento é cortado, amassado ou descascado, seja durante o processamento ou não, esse tecido que foi danificado fica exposto ao ar (oxigênio) que, em contato com enzimas presentes nessas frutas e vegetais, provoca uma reação de oxirredução que escurecem os alimentos, denominadas como melaninas marrons.
Enzimas responsáveis pelo escurecimento enzimático
As manchas escuras formadas nos alimentos, conhecidas por melaninas marrons, são provocadas por enzimas encontradas naturalmente em grande concentração em vegetais como a batata e frutas como a banana e maçã. As enzimas responsáveis pelo escurecimento enzimático são conhecidas como polifenol oxidade (PPO), que catalisam a oxidação de compostos fenólicos, produzindo pigmentos escuros nos frutos e vegetais.
Estas pertencem a um grupo especifico de enzimas, que englobam a tirosinase, a polifenolase, a catecol oxidase, além da catecolase e outras mais. Quando ocorre a oxidação enzimática de compostos fenólicos, causados pela polifenol oxidase, temos como produto inicial desta reação de oxidação, um composto conhecido como quinoa. A quinoa é responsável pela formação de pigmentos escuros após ser condensada, formando assim, as melaninas marrons.
Casos em que o escurecimento enzimático nos alimentos é desejável
Porém, em alguns casos a reação de escurecimento enzimático é desejável e necessária em alguns alimentos. Podemos citar como exemplo, a produção do café, da cacau, na ameixa seca e no chá preto, onde é de grande importância que exista a formação de pigmentos escuros.
Na produção do chá preto, por exemplo, essa alteração de cor causada pelos polifenóis das folhas de Camellia sinensis durante seu processamento, são importantes para o desenvolvimento de sua cor característica e para redução do sabor amargo.
Grupos de enzimas caracterizadas por um cobre
Como visto anteriormente, existe um grupo de enzimas caracterizadas por um cobre como grupo prostético, que englobam um número de fenolases. Dentro deste grupo de fenolases, podemos citar algumas de papel mais importante;
Tirosinase: também é conhecida por monofenol monoxigenase. Ela é uma enzima composta principalmente por cobre, que catalisa a oxidação de fenóis, no caso a tirosina, por exemplo. Após, sofre a hidroxilação, e a tirosina é então oxidada à 3,4-dihidroxifenil-alanina.
Catecolase: É uma polifenoloxidase que catalisa a oxidação do catecol em outros compostos iguais.
Lacase: A lacase possui como característica a capacidade de
oxidar p-difenóis. É uma polifenoloxidase que catalisa a oxidação do lacol, que forma uma substancia escura quando oxidada. Está presente em muitas plantas, fungos e micro-organismos, sendo obtida principalmente em fungos causadores da podridão branca.
Ácido ascórbico oxidase: É uma enzima que catalisa a oxidação do ácido ascórbico – vitamina C, à ácido dehidroascorbico.
Métodos de controle do escurecimento enzimático
Quando queremos minimizar o impacto e as perdas causadas pelo escurecimento enzimatico, devemos inativar e enzima polifenol oxidase. Das técnicas já estudas, o tratamento com calor e a adição de agentes antiescurecimento ou redutores são utilizados com frequência. As técnicas para o controle do escurecimento enzimático mais usadas são as seguintes.
Remoção do oxigênio
Um dos métodos de controle do escurecimento enzimáticos consiste em realizar a imersão do produto descascado na água antes do seu cozimento. Esse método simples, limita o acesso do oxigênio no alimento cortado. Podemos citar como exemplo, a produção de batatas fritas.
Aplicação da técnica de branqueamos nos alimentos
O branqueamento tem como objetivos principais inativar as enzimas responsáveis pelo escurecimento enzimático, manter a consistência do produto firme, eliminar o do oxigênio presente nos interstícios celulares e promover a desinfecção parcial de frutas e hortaliças destinadas ao congelamento.
A técnica de branqueamento consiste na imersão do alimento em água fervente, ocorrendo o cozimento por um curto período, e em seguida esfriados imediatamente em um recipiente com água gelada.
Uso de substâncias redutoras
Substâncias redutoras, como, por exemplo, o ácido ascórbico, sulfitos e tiois, previnem o escurecimento, com a redução do O-benzoquinona a forma de o-diidroxifenol. por outro lado, o sulfito, além de atuar como agente redutor, interage com a quinona, formando sulfoquinona.
Além disso, o ácido ascórbico, com ou sem combinação com ácido cítrico, também previne o escurecimento enzimático em alimentos. Pode ser empregada também a utilização de baixas temperaturas, ou seja, refrigeração e congelamento. Mas este modo apenas diminui a velocidade da ação enzimática, não conseguindo paralisa-la totalmente.
Inibição do escurecimento enzimático por agentes quelantes
Por fim, devido a um átomo de cobre presente no centro ativo da PPO, pode ser empregada a adição de agentes quelantes, como o ácido sórbico, (EDTA) e ácido málico, que causam a inativação da enzima. Além disso, alguns desses agentes ainda possuem ação redutora de pH.