ISBN 978-85-85905-15-6
Área
Alimentos
Autores
Ponce de Leon, J. (UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA)
Resumo
A expressão enzimática é um conceito importante na otimização de parâmetros para a produção de um malte de cevada de qualidade cervejeira. Para tal é necessário analisar individualmente as enzimas amiolíticas presentes na cevada. O objetivo desse trabalho é quantificar a atividade enzimática do malte oriundo de cevada cultivada no Centro-Oeste e malteado pelo Laboratório de Bioprocessos Cervejeiros e Catalise em Energias Renováveis e comparar os resultados com o malte comercial.
Palavras chaves
Expressão enzimática; Cevada; Centro-Oeste
Introdução
O processo de malteação da cevada é importante, pois ela é um insumo indispensável para a produção de cerveja, uma vez que, por lei, são necessários no mínimo 45% do extrato primitivo da cerveja oriundo de malte. A malteação pode ser dividida em três etapas consecutivas, maceração, germinação e secagem(Potokina et al, 2004). Durante a maceração o grão deve absorver água para que a germinação possa acontecer. É importante que o valor de umidade ultrapasse os 40%, para isso o grão é submerso em água. Um ponto importante durante a maceração é que são necessários intervalos de tempo seco entre os momentos úmidos (Kunze et al, 1996). Durante a germinação, o ácido giberélico do embrião induz as células da camada de aleurona a expressar enzimas. Nesse trabalho daremos ênfase a expressão de α e β amilase(Palmer et al, 2006). Um ponto importante da germinação é que o gás carbônico é um inibidor, logo é necessário aerar os grãos para fornecer gás oxigênio e expurgar gás carbônico(Selmar et al, 2011). Para analisar a atividade isolada da α e β amilase são adotadas duas metodologias. Para desativar a β-amilase a solução é colocada em banho maria a temperatura de 70 ºC uma vez que a β-amilase é desnaturada a essa temperatura. Para desativar a α-amilase é adicionado EDTA a solução, uma vez que a α-amilase apresenta atividade apenas na presença de cálcio, e o EDTA é capaz de retirar o cálcio da solução (Osman et al, 2002) As quantidades de α e β amilase dependem de alguns fatores, tais como: variedade da cevada, grau de umidade, condições climáticas, temperatura de germinação e taxa de aeração. Esse trabalho tem o objetivo de descrever a atividade enzimática de um malte produzido com cevada cultivada no Centro-Oeste.
Material e métodos
Materiais: •Banho maria •Tubos de ensaio •Centrífuga •UV/Vis •Pipetas É necessária a preparação da solução(substrato)de amido. 0,05 gramas de amido foi pesado e diluído em 10mL da solução tampão de Na3C6H5O7 pH=5 0,016M. Manter sob aquecimento inicial à 110ºC e constante agitação. OBSERVAÇÃO: O amido deve ser adicionado à solução fria. Extração das enzimas do malte: 0,75 gramas de malte foi triturado com o pistilo e diluído em 4000 µL de água destilada. Essa solução(extrato) foi colocada no banho-maria à temperatura de 30˚C. Durante 30 minutos, a extração foi realizada, sendo que a cada 5 minutos, o tubo era retirado e posto em vortex, de maneira a homogeneizar a solução. Depois, a solução foi centrifugada a 3500 rpm por 10 minutos. Análise da α-amilase: 480 µL do extrato foram adicionados a 20 µL de CaCl2 20mM. Essa solução foi colocada em banho maria por 7 minutos. Da solução resultante foi preparado 3 tubos de amostra (Amostra, Branco, Saldo). A amostra foi feita com 50 µL de extrato com cálcio e adicionada 250 µL de solução tampão com amido. Para parar a reação foi adicionado 2 mL de NaOH. O ensaio foi realizado em banho maria a 70ºC durante 10 minutos. Com a reação interrompida, 1 mL de DNS é adicionado e a solução é posta em fervura por 5 minutos. Depois, ler em UV/Vis a 540 nm. Análise da β-amilase: 400 µL de extrato foram adicionados a 100 µL de uma solução de EDTA 20mM. Dessa solução, foi preparado 3 tubos de amostra. A amostra foi feita com 50 µL de extrato com EDTA e adicionada 250 µL de solução tampão com amido. Para parar a reação foi adicionado 2 mL de NaOH. O ensaio foi realizado em banho maria a 64ºC durante 10 minutos. Com a reação interrompida, 1 mL de DNS é adicionado e a solução é posta em fervura por 5 minutos. Ler em UV/Vis a 540 nm.
Resultado e discussão
O principal objetivo desse trabalho é desenvolver uma metodologia adequada para a produção de malte utilizando como matéria prima a cevada cultivada no Centro-Oeste, esta que possui teor de proteína elevado em comparação com outros cultivos de cevada.
Os valores para eficiência enzimática do malte produzido no LABCCERVA foram comparados com os valores obtidos referentes ao malte comercial de origem nacional comercializado pela Maltaria Agrária mostrados na tabela 1. Para a análise foi utilizado o método descrito por Osman, com a diferença de modelar uma curva analítica para calcular a concentração de maltose liberada durante o ensaio.
A figura 1 traz as curvas de calibração que foram utilizadas para calcular a atividade enzimática das amostras.
Os valores obtidos para os maltes comerciais apresentam uma oportunidade de produção de cevada para região do Centro-Oeste. Uma vez que os primeiros resultados indicam a atividade das enzimas com 40% da eficiência de um malte comercial é viável a otimização de um método de malteação que permita a obtenção de atividades mais altas das enzimas amiolíticas.
As comparações entre os valores do malte produzido no LABCCERVA com os encontrados para o malte comercial são pertinentes, uma vez que mostram que a atividade da β-amilase é maior que a α-amilase, diferente do que é reportado pelo Osman. Segundo Kunze (1999), antes de germinar a atividade da β já é maior que da α, que só apresenta atividade durante a germinação.
A atividade da β-amilase do malte produzido no LABCCERVA ficou mais baixa em relação ao malte comercial (37%) do que a atividade da α-amilase (42%), dessa forma podemos inferir que trabalhar o aspecto de otimização de produção de β-amilase pode ser um caminho confiável para melhorar a qualidade do malte produzido.
Curva 1: Malte comercial; Curva 2: Micromalteação em laboratório
Conclusões
Como a eficiência enzimática do malte se mostrou mais baixa que o esperado são necessários mais estudos para otimizar os parâmetros de produção e assim desenvolver uma metodologia adequada para que assim o Centro-Oeste possa ser viabilizado como uma região para o cultivo de cevada cervejeira. Para isso a analise sistemática da germinação da cevada é importante, dessa forma o próximo passo é fazer um acompanhamento completo da malteação obtendo as atividades enzimáticas de 12 em 12 horas para o malte produzido com a cevada cultivada no Distrito Federal.
Agradecimentos
À Deus, à minha família e meu namorado Lucas. À Doutora Grace Ghesti e ao mestrando Lourenço Pinheiro e à todos que direta e indiretamente contribuíram.
Referências
1 - E. Potokina; M. Caspers; M. Prasad; R. Kota; H. Zhang; N. Sreenivasulu; M. Wang and A. Graner; Functional association between malting quality trait components and DNA array based expression patterns in barley (Hordeum vulgare L.); 2004.
2 - Maik Kleinwächter, Ann-Kathrin Meyer, Dirk Selmar; Malting revisited: Germination of barley (Hordeum vulgare L.) is inhibited by both oxygen deficiency and high carbon dioxide concentrations; 2011.
3 – Priest, Fergus G.; Stewart, Graham G.; Handbook of brewing. 2ed, 2006.
5 - Kunze, W; Technology brewing and malting. 1ed, Ed VLB, Berlin Ale, 1994
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