Extração de globulinas da farinha de sementes de tremoço: purificação da proteína -conglutina e aplicações tecnológicas do isolado proteico
Ano de defesa: | 2022 |
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Universidade Federal de Viçosa
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Ciência e Tecnologia de Alimentos
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Resumo: | Algumas proteínas alimentares, além das suas propriedades nutricionais, podem apresentar propriedades nutracêutica, como ação antidiabética, e tecnológicas, como estabilizante interfacial, propriedades essas que são de interesse tanto para o consumidor quanto para a indústria de alimentos. As proteínas extraídas de sementes de cereais e leguminosas têm recebido muita atenção de pesquisadores e da indústria de alimentos devido à sua composição e sustentabilidade ambiental, bem como a sua grande disponibilidade em comparação com as proteinas animais. Entretanto, estudos sobre purificação e aplicações técnicas ainda são poucos comparados as proteínas animais, assim, estudos sobre as proteínas vegetais, em especial as proteinas de tremoço é necessário. O objetivo desta tese foi desenvolver uma metodologia de extração de proteínas do tremoço para produção de isolado proteico de globulinas e purificação da proteína γ – conglutina e também estudar as propriedades interfaciais (adsorção interfacial e cinética de adsorção) do isolado proteico. A purificação da γ – conglutina foi realizada através de uma combinação de técnicas de extração (alcalina – salina e precipitação isoelétrica) e uma etapa cromatográfica, utilizando uma coluna de criogel de troca catiônica. Após sua purificação, a espectrometria de massa foi utilizada para confirmar sua identidade. A γ – conglutina purificada apresenta folhas betas como estrutura secundária principal, ponto isoeletrico de 7,51 e temperatura de desnaturação de 68° C. Através dessa metodologia foi possível obter essa proteína com alto grau de pureza. Posteriormente, as propriedades interfaciais do isolado proteico em um sistema água – ar através do tensiometro de gota pendente, além de sua solubilidade e potencial zeta, foram estudadas em pH 3,4 e 6,8 e com adição de NaCl e CaCl 2 . A solubilidade e potencial do isolado proteico foram dependentes das condições do meio. A redução da tensão interfacial, analisada por 2.5 h até o equilíbrio, foi maior em pH 3,4 e ausência de sais. O pH e os tipos de sais afetaram a taxa de difusão e adsorção interfacial do isolado. A partir dos resultados obtidos, foi possível entender como o ambiente afeta as propriedades tecnológicas das proteínas do tremoço, principalmente a capacidade do isolado proteico de tremoço reduzir a tensão interfacial do sistema estudado. Esses resultados são relevantes mediante o crescimento do uso das proteinas vegetais e traz informações de como separar e aplicar essas proteínas no âmbito da Ciência e Tecnologia de Alimentos. Palavras-chave: Purificação. Proteinas vegetais. Propriedades interfaciais. Tremoço. |
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Minim, Valéria Paula RodriguesGuimarães, Valéria MontezeVidigal, Márcia Cristina Teixeira RibeiroSilva, Richard Marins dahttp://lattes.cnpq.br/5310475263002211Minim, Luis Antônio2023-05-15T12:51:38Z2023-05-15T12:51:38Z2022-07-06SILVA, Richard Marins da. Extração de globulinas da farinha de sementes de tremoço: purificação da proteína -conglutina e aplicações tecnológicas do isolado proteico. 2022. 56 f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2022.https://locus.ufv.br//handle/123456789/30878https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.574Algumas proteínas alimentares, além das suas propriedades nutricionais, podem apresentar propriedades nutracêutica, como ação antidiabética, e tecnológicas, como estabilizante interfacial, propriedades essas que são de interesse tanto para o consumidor quanto para a indústria de alimentos. As proteínas extraídas de sementes de cereais e leguminosas têm recebido muita atenção de pesquisadores e da indústria de alimentos devido à sua composição e sustentabilidade ambiental, bem como a sua grande disponibilidade em comparação com as proteinas animais. Entretanto, estudos sobre purificação e aplicações técnicas ainda são poucos comparados as proteínas animais, assim, estudos sobre as proteínas vegetais, em especial as proteinas de tremoço é necessário. O objetivo desta tese foi desenvolver uma metodologia de extração de proteínas do tremoço para produção de isolado proteico de globulinas e purificação da proteína γ – conglutina e também estudar as propriedades interfaciais (adsorção interfacial e cinética de adsorção) do isolado proteico. A purificação da γ – conglutina foi realizada através de uma combinação de técnicas de extração (alcalina – salina e precipitação isoelétrica) e uma etapa cromatográfica, utilizando uma coluna de criogel de troca catiônica. Após sua purificação, a espectrometria de massa foi utilizada para confirmar sua identidade. A γ – conglutina purificada apresenta folhas betas como estrutura secundária principal, ponto isoeletrico de 7,51 e temperatura de desnaturação de 68° C. Através dessa metodologia foi possível obter essa proteína com alto grau de pureza. Posteriormente, as propriedades interfaciais do isolado proteico em um sistema água – ar através do tensiometro de gota pendente, além de sua solubilidade e potencial zeta, foram estudadas em pH 3,4 e 6,8 e com adição de NaCl e CaCl 2 . A solubilidade e potencial do isolado proteico foram dependentes das condições do meio. A redução da tensão interfacial, analisada por 2.5 h até o equilíbrio, foi maior em pH 3,4 e ausência de sais. O pH e os tipos de sais afetaram a taxa de difusão e adsorção interfacial do isolado. A partir dos resultados obtidos, foi possível entender como o ambiente afeta as propriedades tecnológicas das proteínas do tremoço, principalmente a capacidade do isolado proteico de tremoço reduzir a tensão interfacial do sistema estudado. Esses resultados são relevantes mediante o crescimento do uso das proteinas vegetais e traz informações de como separar e aplicar essas proteínas no âmbito da Ciência e Tecnologia de Alimentos. Palavras-chave: Purificação. Proteinas vegetais. Propriedades interfaciais. Tremoço.Some food proteins, in addition to their nutritional properties, may have nutraceutical properties, such as antidiabetic action, and technological properties, such as an interfacial stabilizer, properties that are of interest to both the consumer and the food industry. Proteins extracted from cereal and legume seeds have received much attention from researchers and the food industry due to their composition and environmental sustainability, as well as their wide availability compared to animal proteins. However, studies on purification and technical applications are still few compared to animal proteins, so studies on plant proteins, especially lupin proteins, are necessary. The objective of this thesis was to develop a methodology for extracting proteins from lupin to produce globulin protein isolate and purification of the γ- conglutin protein and to study the interfacial properties (interfacial adsorption and adsorption kinetics) of the protein isolate. The purification of γ – conglutin was carried out through a combination of extraction techniques (alkaline – saline and isoelectric precipitation) and a chromatographic step, using a cryogel cation exchange column. After its purification, mass spectrometry was used to confirm its identity. Purified γ – conglutin has beta sheets as the main secondary structure, an isoelectric point of 7.51 and a denaturing temperature of 68° C. Through this methodology it was possible to obtain this protein with a high degree of purity. Subsequently, the interfacial properties of the protein isolate in a water-air system through the pendent drop tensiometer, in addition to its solubility and zeta potential, were studied at pH 3.4 and 6.8 and with the addition of NaCl and CaCl 2 . The solubility and potential of the protein isolate were dependent on the conditions of the medium. The reduction in interfacial tension, analyzed for 2.5 h until equilibrium, was greater at pH 3.4 and in the absence of salts. The pH and types of salts affected the rate of diffusion and interfacial adsorption of the isolate. From the results obtained, it was possible to understand how the environment affects the technological properties of lupin proteins, mainly the ability of the lupine protein isolates to reduce the interfacial tension of the studied system. These results are relevant in view of the growth in the use of plant proteins and provide information on how to separate and apply these proteins in the field of Food Science and Technology.Keywords: Purification. Vegetable proteins. Interfacial properties. Lupin.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de ViçosaCiência e Tecnologia de AlimentosProteínas - SinteseProteínas vegetaisTremoçoEngenharia de AlimentosExtração de globulinas da farinha de sementes de tremoço: purificação da proteína -conglutina e aplicações tecnológicas do isolado proteicoExtraction of globulins from lupin seed meal: purification of γ-conglutin protein and technological applications of protein isolateinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal de ViçosaDepartamento de Tecnologia de AlimentosDoutor em Ciência e Tecnologia de AlimentosViçosa - MG2022-07-06Doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFVORIGINALtexto completo.pdftexto completo.pdftexto completoapplication/pdf2925425https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/30878/1/texto%20completo.pdf4d708c3a7e05ad1a48a4c82a776c49c3MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://locus.ufv.br//bitstream/123456789/30878/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/308782023-05-15 09:52:26.837oai:locus.ufv.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452023-05-15T12:52:26LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false |
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