Hidrolisado enzimático de farinha de sangue de frango : condições de processo, propriedades físico-químicas, antioxidantes e funcionais

Abstract

Resumo: Sangue de frango é um subproduto de abatedouro rico em proteína, geralmente transformado em farinha de sangue para ser incorporado em rações. No entanto, esse alto conteúdo de proteína somado aos seus elevados níveis de ferro indica que esse material pode ter destinos mais nobres. Esse subproduto tem o potencial de ser utilizado em suplementação, bem como pode ser hidrolisado, buscando a obtenção de peptídeos com interessantes propriedades funcionais e bioativas. Enquanto o sangue de outros animais tem sido estudado dentro desse tema, uma investigação das propriedades de interesse do sangue de frango para a indústria de alimentos também se faz necessária. Nesse sentido, o presente trabalho apresenta um estudo das condições de processo da proteólise da farinha de sangue de frango (FSF) e das propriedades funcionais e antioxidantes de seus hidrolisados (HFSF). O efeito da temperatura, do pH e da concentração de enzima no grau de hidrólise (GH) foi avaliado utilizando o planejamento experimental de Doehlert. Um modelo estatístico foi usado para predizer as condições resultantes no máximo GH. FSF é rica em proteína (93,42%) e ferro (1.290,28 mg/kg). Amostras de HFSF nas condições ótimas com diferentes GH de acordo com a duração da reação: 60 (22,6%), 90 (24,5%) e 120 min (29,7%). Todos os hidrolisados tiveram massa molecular inferior a 14,4 kDa, conteúdo de heme crescente e correlacionado com os parâmetros de cor dos pós de HFSF, tendência em formar agregados higroscópicos com diâmetro decrescente e, em comparação com a FSF, maior estabilidade térmica. Espectrometria de absorção no ultravioleta, espectroscopia no infravermelho e dicroísmo circular confirmaram as mudanças conformacionais nos HFSF e um aumento no número de terminais N e C em função do GH. De acordo com o GH, comparadas à FSF, as amostras de HFSF tiveram melhor capacidade de retenção de óleo que diminuiu com o GH (1,26-2,55 mL/g). Comparado à proteína isolada de soja, as espumas de HFSF exibiram melhor comportamento em pH neutro, com espumabilidade crescente (52,1-170,8%), mas estabilidade decrescente (variando de 21,9 a 58,1%). Enquanto isso, emulsões de HFSF apresentaram baixa atividade emulsificante (34.21-41.39 m²/g) e estabilidade superior, porém decrescente (variando de 28,56 a 77,74 min). O tratamento enzimático resultou em hidrolisados com atividade antioxidante. Foi verificado que a atividade FRAP é prejudicada pela extensão da hidrólise, enquanto o HFSF obtido com 90 min de reação apresentou as melhores capacidades de sequestro dos radicais ABTS e DPPH (58,40 e 85,99 ?mol TE/g, respectivamente). Esses resultados indicam que o HFSF é um potencial ingrediente para a indústria de alimentos com propriedades funcionais e antioxidantes, e que o controle rigoroso do processo é imperativo para ajustar o GH que resulte em hidrolisados com as características desejadas. Palavras-chave: subproduto de abatedouro; peptídeos; grau de hidrólise; propriedades emulsificantes; propriedades de espuma; propriedades antioxidantes.

Abstract: Chicken blood is a slaughterhouse by-product rich in protein commonly transformed into blood meal to be used as animal food. However, having high protein content and high iron levels indicates that this material possibly has better uses. This by-product has the potential to be used in supplementation and hydrolyzed as well, aiming for the obtaining of peptides having interesting functional and bioactive properties. While blood from other animals is being studied within this subject, an investigation of the chicken blood properties of interest for the food industry is necessary as well. In this sense, this work presents a study of the process conditions of proteolysis of chicken blood meal (CBM) and the functional and bioactive properties of its hydrolysates (CBMH). The effect of the temperature, pH and enzyme concentration in the degree of hydrolysis (DH) was assessed using the Doehlert experimental design. A statistical model was used to predict the conditions resulting in the maximal DH. CBM is rich in protein (93.42%) and iron (1290.28 mg/kg). CBMH samples were prepared at optimal conditions with different DH values according to the hydrolysis duration: 60 (22.6%), 90 (24.5%) and 120 min (29.7%). All hydrolysates had a molecular weight lower than 14.4 kDa, increasing heme content correlated with the color parameters of CBMH powders, tendency to form hygroscope aggregates with decreasing diameter and higher thermal stability than CBM. UV absorption spectroscopy, infrared spectroscopy and circular dichroism confirmed the conformational changes in CBMH and an increase in N and C terminals in function of the DH. According to their DH, compared to CBM, CBMH samples had enhanced oil holding capacity that decreased with the DH (1.26-2.55 mL/g). Compared to soy protein isolate, CBMH foams exhibited better behavior at neutral pH, with increasing foam capacity (52.1-170.8%), but decreasing foam stability (ranging from 21.9 to 58.1%). Meanwhile, CBMH emulsions displayed low emulsifying activity (34.21- 41.39 m²/g) and higher but decreasing emulsifying stability (ranging from 28.56 to 77.74 min). The enzymatic process resulted in hydrolysates displaying antioxidant properties. The FRAP activity was found to be impaired with the extension of hydrolysis, while the CBMH obtained after 90 min of hydrolysis displayed the best overall ABTS and DPPH scavenging abilities (58.40 e 85.99 ?mol TE/g, respectively). These results indicate that CBMH is a potential ingredient for the food industry with functional and antioxidant properties and that the rigorous control of the process conditions is imperative to adjust the DH in order to obtain hydrolysates with the desired characteristics. Keywords: slaughterhouse by-product; peptides; degree of hydrolysis; emulsifying properties; foaming properties; antiodixant properties.