Produção de isolado proteico proveniente de subprodutos da indústria de aves em diferentes escalas

Abstract

A indústria de aves brasileira destaca-se economicamente, onde um total de 12,3 milhões de toneladas foi produzido no país em 2013. Esta produção em larga escala gera considerável volume de subprodutos, chegando até 35% da ave viva. Tais resíduos são convertidos, por processos tradicionais, em produtos de baixo valor comercial, como por exemplo, farinhas. O processo de variação de pH constitui um importante processo alternativo de obtenção de proteínas com melhores características funcionais e nutricionais. Estudar as variáveis do processo, efetuando aumento dimensional, é fundamental para aplicação das tecnologias desenvolvidas no laboratório e posterior definição final de processos industriais. A produção de isolados proteicos seria uma tecnologia atraente no aproveitamento de subprodutos da indústria de frango, convertendo-os em uma ótima fonte proteica, agregando valor ao produto obtido. Este trabalho teve por objetivo produzir isolados proteicos em diferentes escalas, utilizando subprodutos não comestíveis da indústria de frango. Foi estudada a solubilização das proteínas da matéria-prima (MP) para definir pHs de solubilização e de precipitação isoelétrica. A curva apontou um pH alcalino de 11,0 para etapa de solubilização e de 5,25 para etapa de precipitação proteica. As proteínas obtidas foram caracterizadas quanto sua composição proximal, índice de acidez (IA), índice de peróxidos (IP) e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) além de propriedades funcionais de solubilidade, capacidade de retenção de água (CRA) e capacidade de retenção de óleo (CRO); e nutricionais de digestibilidade proteica. Comparativamente foram analisadas farinhas de vísceras comerciais nos mesmos parâmetros. Um aumento de escala do processo foi realizado e avaliado pelas mesmas respostas do produto da escala laboratorial. Foi obtido um teor proteico de 82 e 85% em escala laboratorial e aumento de escala, respectivamente, e também uma redução lipídica de 75%, e de cinzas de 85%, em relação à MP. A composição proximal das farinhas analisadas ficou entre 67-72% para proteína bruta, 17-22% para lipídios e 9-15% para cinzas. O IA, apresentou valores de 2,2 e 3,1 meq/g de isolado e de 1,6 a 2,0 meq/g de farinha. Já para IP, obteve-se valores de 0,003 a 0,005 meq/g de isolado e de 0,002 a 0,049 meq/g de farinha. Os índices de TBARS apontaram valores de 0,081 e 0,214 mg MA/g de isolado e 0,041 a 0,128 mg MA/g de farinha. A solubilidade das proteínas do isolado apontou 84 e 81% em pH 3 e 11 respectivamente e de 5% em pH 5, já para farinhas variaram de 22 a 31% em pH de 3 a 11. A CRA obtida no isolado foi 3,1 a 16,5 g água/g de proteína e de 3,8 a 10,9 g água/g de proteína nas farinhas. A CRO ficou em 4,2 mL de óleo/g de proteína do isolados e 2,6 mL de óleo/g de proteína da farinhas. Os isolados proteicos apresentaram 92 e 95% de digestibilidade das proteínas, em comparação aos 84% das farinhas comerciais. Os índices acumulados e apresentados neste trabalho concluíram que foi possível aumentar a escala do processo de variação de pH, sem perder qualidade nos índices físico-químicos e de digestibilidade proteica.

Brazilian meat industry stands out economically, estimating that a total of 12.3 million tons were produced in the country in 2013. The large scale production generates a considerable amount of byproducts, reaching 35% of the live weight of chicken. These byproducts are converted, which by conventional methods, into low commercial value products, such as meals. The pH-shifting process appears an interesting alternative process to obtain protein with better functional and nutritional values. Studying the process variables effecting dimensional increase is essential to apply the new technologies developed in laboratories and further final definition of the industrial process. The production of protein isolates would be an interesting technology to use the chicken byproducts, converting them into optimal protein source, adding value to the product. This study aimed to produce protein isolates in different scales, using inedible chicken byproducts. A solubilization curve of the proteins was performed to set the pH value of solubilization and isoelectric precipitation. This curve defined a alkaline pH of 11,0 for the solubilization step and 5,25 for the isoelectric precipitation step. The obtained proteins were characterized for their composition, acidity index (IA), peroxide index (IP) and thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), such as functional properties as solubility, water holding capacity (CRA) and oil holding capacity (CRO); and nutritional as protein digestibility. Compared, commercial viscera flours were analyzed against the same parameters. A scale-up was performed and evaluated as the same responses for the product obtained in the laboratory scale. There was obtained a protein content of 82 and 85% for lab-scale and scaling, respectively, and also a reduction of lipid to 75% and 85% to ash content, with respect to the raw material. The proximal composition of the viscera flour was between 67-72% for crude protein, 17-22% for lipid and 9-15% for ash. The IA presents values of 2,2 and 3,1 meq/g of isolate and 1,6 to 2,0 meq/g of flour. The IP observes values of 0,003 and 0,005 meq/g of isolate and 1,6 to 2,0 meq/g for the flour. TBARS shows values of 0,081 and 0,214 mg MA/g of isolate and 0,041 to 0,128 mg MA/g of flour. The solubility of isolates presents 84 and 81% in pH 3 and 11 respectively and 5% in pH 5, for the flour this varies from 22 to 31% in pH 3 to 11. The CRA obtained for the isolates was 3,1 to 16,5 g of water/g of protein and 3,8 to 10,9 g of water/g of protein in the flours. The CRO was in 4,2 mL of oil/g of protein in the isolates and 2,6 mL of oil/g of protein in the flours. The isolates presents 92 to 95% of protein digestibility, in comparison of 84% for the commercial flours. The cumulative indexes and presented in this study concluded that it was possible to increase the scale of pH shifting process without losing quality in the physical-chemical contents and protein digestibility.