Enzimas pectinolíticas de Kluyveromyces marxianus: seleção e aplicação em processos da indústria de alimentos

Abstract

Nesse trabalho, dezenove leveduras do gênero Kluyveromyces foram testadas quanto à sua capacidade de produzir pectinases. Dentre as linhagens testadas sobressaíram a NRRL-Y-7571, NRRL-Y-6373 e 17D, com diâmetros de halos de 4,6, 4,4 e 4,1cm, respectivamente. As maiores atividades pectinolíticas foram detectadas nas linhagens NRRL-Y-7571(62,79 U.mL-1), seguida por NRRL-Y-6373 (30,88 U.mL-1). Com base na secreção de pectinases totais, a levedura K. marxianus NRRL-Y-7571 foi selecionada para o tratamento enzimático de suco de uva e vinho. A preparação enzimática apresentou maiores atividades pectinolíticas em pH 4,8. Com relação à temperatura de reação da preparação pectinolítica melhores desempenhos foram obtidos nas faixas de 30-40°C. Quanto à estabilidade térmica das pectinases observou-se preservação de cerca de 80% das atividades após 150 minutos de exposição a temperaturas de até 40ºC. Foi avaliada a influência de diferentes concentrações de glicose e pectina sobre a produção de pectinase. Os resultados mostraram que concentrações de pectina de 1 e 2% (m/m) favorecem a produção de PG. Observa-se que os valores obtidos para a atividade de poligalacturonase na presença de 2% (m/m) de pectina (114 U/mL) sofreram uma redução de aproximadamente 50% (60 U/mL) com 1% (m/m) de pectina no meio. Na extração e clarificação de suco de uva, os resultados indicam que o extrato pectinolítico obtido a partir de K. marxianus NRLL-Y-7571 é promissor, contribuindo para características sensorias (cor) e propriedades funcionais. Os resultados mostraram que a adição de enzima no vinho tinto acelerou a extração de compostos fenólicos e antocianinas, apresentando características cromáticas que podem ser consideradas melhores que as do vinho controle. Também, o vinho tratado com a enzima apresentou menor turbidez. Os resultados deste estudo demonstram os benefícios do uso do tratamento enzimático para obter suco de uva e vinho com enzimas pécticas produzidas por leveduras.

A total of ninetten Kluyveromyces strains were evaluated in this study to select highly pectinolytic strains. Among the strains tested highlights the NRRL-Y-7571, NRRL Y-6373, and 17D, with halos diameters of 4.6, 4.4 and 4.1 cm respectively. The highest activities were found in pectinolytic strains NRRL-Y-7571 (62.79 U.mL -1) followed by NRRL-Y-6373 (30.88 U.mL-1). Based on the secretion of total pectinases, yeast K. marxianus NRRL-Y-7571 was selected for the enzymatic treatment of grape juice and wine. The enzymatic preparation showed higher pectinolytic activity in pH 4.8. As to reaction temperature the preparation pectinolytic best performances were obtained in the range of 30-40°C. The thermal stability of preservation pectinases observed around 80% activity after 150 minutes of exposure to temperatures of 40°C. To evaluate the effect of pectin and glucose concentrations on the production of polygalacturonase by the selected strain The results show that pectin concentrations of 1 and 2% (w/w) favor the production of polygalacturonase. It is observed that the values obtained for the activity of polygalacturonase in the presence of 2% (w/w) pectin (114 U/mL) decreased by approximately 50% activity (60 U/ml) with 1% (w/w) pectin in the middle. Results indicate that the pectinolytic extract obtained from K. marxianus NRLL-Y-7571, is promising for grape juice processing, contributing to sensory (color) characteristics and functional properties. The results show that the addition of enzyme in red wines presented chromatic characteristics which can be considered better than those of the control wine, and accelerates the extraction of phenolic compounds and anthocyanins. Also, the wine treated with the enzyme had a lower turbidity. The results of this study demonstrate the benefits of using enzyme treatment to obtain grape juice and wine with pectic enzymes produced by yeast.