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Type: Dissertação
Issue Date: 10-Apr-2014
Authors: OLIVEIRA, Luã Caldas de
First Advisor: ARAÚJO, Éder Augusto Furtado
First Co-Advisor: RIBEIRO, Suezilde da Conceição Amaral
Title: Otimização da extração de gelatina a partir de pele de tambaqui (Colossoma macropomum)
Sponsor: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Citation: OLIVEIRA, Luã Caldas de. Otimização da extração de gelatina a partir de pele de tambaqui (Colossoma macropomum). 2014. 73 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2014. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos.
Resumo: O objetivo do presente trabalho foi otimizar a extração de gelatina obtida a partir da pele de tambaqui (Colossoma macropomum). Foram estudadas, primeiramente, onze variáveis: concentração, tempo de imersão e relação peso/peso (P/P) das soluções de NaCl, NaOH e ácido acético, tempo de extração e temperatura de extração em função da variável dependente rendimento total (%). Foi utilizado um planejamento fracionário Plackett Burman (PB). As variáveis que apresentaram efeito significativo foram: relação peso/peso de NaOH e de ácido acético, tempo de extração e temperatura de extração. Elas foram então estudadas através de um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e analisadas através da Metodologia de Superfície de Resposta (MSR). As outras variáveis, que não apresentaram efeito significativo, tiveram seus valores fixados. As respostas estudadas foram o rendimento total (%), a viscosidade (cP) e o ponto de fusão (ºC). A partir dai, foi elaborado um DCCR com vinte e oito ensaios, sendo dezesseis ensaios fatoriais, quatro ensaios no ponto central e oito ensaios nos níveis axiais. Os modelos para todas as respostas obtiveram valor de F superior ao valor tabelado, sendo considerados significativos e preditivos. O valor da falta de ajuste encontrada foi inferior ao valor tabelado para os modelos das três respostas. Os valores de R2 para os modelos foram de 0,947 para rendimento total, 0,969 para viscosidade e 0,946 para Ponto de fusão. A escolha das condições ótimas de extração se deu na região do ponto central, onde essas condições foram de 1/5 (P/P) NaOH, 1/5 (P/P) Ácido Acético, tempo de extração de 12 horas de temperatura de extração de 60ºC. Após isso, foi realizada a caracterização física e físico-química e teor de aminoácidos totais na pele e na gelatina extraída com as condições otimizadas, além de cor instrumental na gelatina. A pele apresentou umidade de 38,11%, teor de lipídeos de 26,56%, teor de proteínas de 30,39%, teor de cinzas de 1,37%, pH de 6,35 e acidez total de 2,28 ±0,06 mL de NaOH/100g de pele. A gelatina apresentou umidade de 9,43%, teor de lipídeos de 1,23%, teor de proteínas de 85,99%, teor de cinzas de 2,99%, pH de 6,12, acidez de 2,94 mL de NaOH/100g de gelatina e atividade de água de 0,436. Além disso, o processo de extração de gelatina apresentou rendimento total de 29,06%. A gelatina apresentou viscosidade de 3,48cP, força do gel (BLOOM) de 124,5g e ponto de fusão de 25,63ºC. Também apresentou como parâmetros de cor instrumental L*(luminosidade) de 74,01, a* de -10,25 e b* de 4,17, Croma de 11,06 e ângulo de tonalidade de -22,14º. O perfil de aminoácidos da pele de da gelatina foram praticamente os mesmos, com exceção da cisteína. Os aminoácidos em maior quantidade na gelatina foram a Glicina, hidroxiprolina e prolina. Esses dois últimos aminoácidos são classificados como iminoácidos, e seu teor de 21,03% é considerado elevado, estando associado a propriedades viscoelásticas superiores.
Abstract: The aim of this study was to optimize the extraction of gelatin obtained from skin tambaqui (Colossoma macropomum). Were first studied eleven variables: concentration, immersion time and weight/weight (w/w) solutions of NaCl, NaOH and acetic acid, extraction time and extraction temperature as a function of the dependent variable total yield (%). A fractional planning Plackett Burman (PB) was used. Variables that showed significant effects were: w/w NaOH and acetic acid, extraction time and extraction temperature. They were then studied through a central composite design (CCD) and analyzed by Response Surface Methodology (RSM). The other variables that showed no significant effect, have had their fixed values. The responses evaluated were the total yield (%) viscosity (cP) and melting point (°C). From there a CCRD was produced twentyeight trials with sixteen factorial trials, four trials at the center point and eight trials on the axial levels. The models for all responses obtained F value higher than the tabulated value, being considered significant and predictive. The value of lack of fit was found lower than the tabulated for models of three responses value. The R2 values for the models were 0,947 for total yield, 0,969 for viscosity and 0,946 melting point. The choice of the optimal extraction conditions happened at the center point area, where these conditions were 1/5 (w/w) NaOH, 1/5 (w/w) acetic acid, extraction time of 12 hours of temperature extraction of 60ºC. After that, the physical and physico-chemical characterization and total amino acid amount of the skin and the gelatin extracted with the optimized conditions was performed, and instrumental color in gelatin. The skin moisture showed 38,11%, fat contents of of 26,56%, protein content of 30,39%, ash content of 1,37%, pH and total acidity of 6,35 ± 2,28 0.06 mL NaOH/100g skin. Gelatin had 9.43% moisture, fat contents of of 1,23%, protein content of 85,99%, ash content of 2,99%, pH 6,12, acidity of 2,94 mL NaOH/100g gelatin and water activity of 0,436. In addition, the process of extracting gelatin showed total yield of 29.06%. The gelatin had a viscosity of 3,48 cP, gel strength (Bloom) 124,5 g and melting point of 25,63 ° C. Also presented as instrumental color parameters L * (lightness) of 74,01, a * 4,17 and b * -10,25, Chroma 11,06 and Hue angle of -22,14°. The amino acid profile of skin gelatin were practically the same, except for cysteine. The amino acids in greater quantity in the gelatin were glycine, proline and hydroxyproline. These last two amino acids are classified as imino acids, and their content of 21.03% is considered high and is associated with higher viscoelastic properties.
Keywords: Pescados - Tecnologia
Resíduos animais - Reaproveitamento
Colágeno
Tambaqui (Peixe)
Colossoma macropomum
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::CIENCIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::TECNOLOGIA DE ALIMENTOS::APROVEITAMENTO DE SUBPRODUTOS
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
Institution Acronym: UFPA
Department: Instituto de Tecnologia
Program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:Dissertações em Ciência e Tecnologia de Alimentos (Mestrado) - PPGCTA/ITEC

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