Extração sequencial e caracterização de gelatina obtida a partir de resíduos de pé de peru

Abstract

A gelatina é amplamente utilizada na indústria em diversos segmentos devido as suas características funcionais, abundância e seu valor econômico. O principal volume de gelatina é obtido industrialmente de mamíferos. Novas fontes, tais como os resíduos da avicultura, vem sendo estudadas em razão de preocupações de saúde, culturais e religiosas. Os resíduos de pés de peru são gerados em grande volume na avicultura, representando 3,5% do peso total do animal. Este material apresenta 24,49% de proteína em sua composição. O objetivo deste trabalho foi realizar a extração sequencial de gelatina, através de processo de hidrólise, a fim de extrair o máximo de proteína presente em resíduos de pés de peru, em três diferentes temperaturas, realizando um pré-tratamento químico com ácido acético 3 M. A primeira extração ocorreu a 55 °C, a segunda e a terceira ocorreram, respectivamente, a 65 e 72 °C sem quaisquer outros pré-tratamentos químicos. Para cada extração foi avaliado o tempo de processo, relacionado à quantidade de proteína das amostras. As gelatinas obtidas foram caracterizadas quanto ao teor de proteína, resíduo mineral fixo, lipídeos, análise termogravimétrica, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier, eletroforese em gel de poliacrilamida e força de gel (Bloom). A preparação de gelatina obtida da primeira extração foi a que apresentou quantidade de proteína de 77,58% e maior rendimento de extração (10,41%). A soma dos rendimentos das três extrações foi de 15,14%. Através da análise de infravermelho por transformada de Fourier, as três gelatinas apresentaram picos semelhantes à gelatina comercial. Através da análise de eletroforese em gel de poliacrialmida, a preparação de gelatina que apresentou menor degradação foi a gelatina obtida na primeira extração. As análises de Bloom das três gelatinas obtidas apresentaram baixos valores de força de gel. As temperaturas de degradação das gelatinas obtidas foram superiores a 300 °C, similar a gelatina comercial. Os resíduos após as extrações sequenciais apresentaram uma redução de 30,62% na quantidade de proteínas, porém ainda apresentam quantidades significativas deste componente em sua composição. Através da caracterização das gelatinas é possível afirmar que as obtidas a partir de pés de peru têm potencial para substituir as obtidas a partir de mamíferos, porém estudos complementares devem ser realizados principalmente no que se refere ao perfil de aminoácidos, a fim de verificar quais aplicações podem ser realizadas com este material. As extrações sequenciais realizadas demonstraram que é possível obter gelatina em temperaturas superiores à utilizada na hidrólise inicial, utilizando somente um pré-tratamento químico e extraindo a proteína remanescente do resíduo utilizado após a primeira e a segunda hidrólise. Quanto aos resíduos gerados após o último processo de hidrólise, para a viabilidade de novas extrações, são necessários estudos complementares para verificação da exequibilidade. Palavras-chaves: reaproveitamento de resíduos, fontes alternativas, proteína hidrolisada, coproduto, propriedades funcionais.

Gelatin is widely used in industry in several segments due to its functional characteristics, abundance and economic value. The main volume of gelatin is industrially obtained from mammals. New sources, such as poultry waste, are being studied due to health, cultural and religious concerns. Turkey feet residues are generated in large volumes in poultry manufacture, representing 3.5% of the total weight of the animal. This material has 24.49% protein in its composition. The objective of this work was to carry out the sequential extraction of gelatin, in order to extract the maximum amount of protein present in turkey feet residues, at three different temperatures, performing a pre-treatment with 3M acetic acid. The first extraction is was made at 55 °C, the second and third hidrolysis, respectively, at 65 and 72 °C without any other chemical pretreatments. For each extraction, the hydrolysis time was evaluated, related to the amount of protein in the samples. The gelatins obtained were characterized in terms of protein content, fixed mineral residue, lipids, thermogravimetric analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, polyacrylamide gel electrophoresis and gel strength (Bloom). The gelatin obtained in the first extraction showed the highest amount of protein (77.58%) and the highest extraction yield (10.41%). The sum of the yields of the three extractions was 15.14%. Through Fourier transform infrared analysis, the three gelatins showed peaks similar to commercial gelatin. Through the electrophoresis analysis in polyacrylamide gel, the gelatin with less degradation was the gelatin obtained in the first extraction. Bloom analyzes of the three gelatins obtained showed low values of gel strength. The degradation temperatures of the gelatins obtained were higher than 300 °C, similar to commercial gelatin. The residues after the sequential extractions showed a reduction of 30.62% in the amount of proteins, but still have significant amounts of this component in their composition. Through the characterization of the gelatins, it is possible to state that those from turkey feet have the potential to replace those from mammals, but complementary studies must be carried out mainly with regard to the amino acid profile, in order to verify which applications can be carried out with this material. The sequential extractions carried out demonstrated that it is possible to obtain gelatin at temperatures higher than that used in the initial hydrolysis, using only a chemical pretreatment and extracting the remaining protein from the residue used after the first and second hydrolysis. As for the residues remaining from the hydrolysis, for the viability of new extractions, complementary studies are necessary to verify the praticability. Keywords: waste reuse, alternative sources, hydrolyzed protein, co-product, functional properties.