Avaliação das propriedades gelificantes e emulsionantes de ...

Avaliação das propriedades gelificantes e emulsionantes de
misturas de proteínas de pescado e de proteínas vegetais
Ana Sofia Araújo Tomé
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Alimentar – Processamento de alimentos
Orientador: Engenheira Carla Pires
Co-Orientador: Professora Doutora Isabel Sousa
Co-Orientador: Professora Doutora Maria Luísa Louro
Jurí:
Presidente: - Doutora Margarida Gomes Moldão Martins, Professora Auxiliar do Instituto
Superior de Agronomia da Universidade Técnica de Lisboa.
Vogais: - Doutora Anabela Raymundo, Professora Associada do Instituto Piaget;
- Doutora Isabel Maria Nunes de Sousa, Professora Auxiliar do Instituto Superior
de Agronomia da Universidade Técnica de Lisboa;
- Doutor Victor Manuel Delgado Alves, Professor Auxiliar do Instituto Superior de
Agronomia da Universidade Técnica de Lisboa;
- Doutora Carla Maria Feio Pires, Investigadora Auxiliar do Instituto Português do
Mar e da Atmosfera.
Lisboa, 2012

AGRADECIMENTOS
À Engenheira Carla Pires, por me ter orientado este trabalho prático, por me ter transmitido todo
o seu conhecimento necessário à realização e desenvolvimento do mesmo ao longo destes
meses. Por toda a ajuda e apoio dados ao longo da realização parte prática e escrita do trabalho.
À Prof. Isabel Sousa, co-orientadora do trabalho, por todo o conhecimento que me transmitiu, o
qual foi fundamental na realização deste trabalho. Pela ajuda, pelo apoio e disponibilidade.
À Prof. Luísa Louro, co-orientadora do trabalho, por me ter forncecido a oportunidade de
realizar o mesmo, por toda a sua ajuda e disponibilidade.
Quero fazer um agradecimento muito especial à Prof. Anabela Raymundo, pela imensa ajuda
que me prestou, por todo o seu conhecimento, pela amizade, pelas suas ideias e entusiasmo. O
incentivo que sempre me deu ao longo destes meses, a sua energia e o seu apoio foram
determinantes para a realização desta dissertação.
A todos os colegas e funcionários do IPIMAR e do Instituto Piaget de Almada, nomeadamente à
Joana Modesto Santos, ao Engº Inrineu Baptista, à Doutora Maria Cristiana Nunes, à Engª
Patrícia Fradinho por toda a ajuda, conhecimento fornecido e companheirismo.
Ao Instituto Nacional de Recursos Biológicos (INRB, IPIMAR) e ao Instituto Piaget de
Almada, pela disponibilização das condições e investimento nos meios técnicos necessários à
realização deste trabalho.
Um agradecimento com muito amor e carinho à minha família, principalmente aos meus pais,
por tudo aquilo que me proporcionaram para eu chegar até aqui, assim como, a toda a família.
Obrigado por todo o apoio, ajuda, força, determinação, persistência e carinho que sempre me
transmitiram de forma a ter o maior sucesso possível.
A todos os meus amigos pela força que sempre me deram em todos os momentos,
principalmente os mais difíceis, pelo apoio, incentivo e carinho sempre presentes ao longo
destes meses. Sem eles, tudo teria sido bastante mais difícil. Obrigado pela vossa enorme
amizade.

Resumo
Neste trabalho foram estudadas misturas de proteínas de ervilha (PE) e proteínas recuperadas
(PRP) de subprodutos de pescada-do-Cabo obtidas por solubilização alcalina e posterior
precipitação no ponto isoelétrico, em relação aos aspectos funcionais e nutritivos, propriedades
da cor, textura e reológicas de géis e emulsões.
Os géis e as emulsões preparados com as misturas proteicas apresentaram valores de brancura
elevados. A firmeza dos géis aumentou com o aumento da proporção de PRP nas misturas.
Após o aquecimento (20 a 90 ºC) formou-se rapidamente a rede proteica dos géis e depois do
arrefecimento a 5 ºC esta estrutura era reforçada. Os espetros mecânicos dos géis das diferentes
misturas eram típicos de géis fracos. Para concentrações mais elevadas de PRP, os valores dos
módulos de conservação (G´) e de dissipação (G´´) eram mais elevados, o que corresponde a
sistemas mais estruturados.
Os espetros mecânicos das emulsões das misturas de PRP e PE eram típicos de emulsões
proteicas estabilizadas em que G’ é sempre superior ao G’’. No escoamento de todas as
emulsões observou-se um comportamento típico de um reofluidificante.
Na avaliação sensorial, a apreciação global dos molhos para saladas preparados com as misturas
de PRP e PE foi bastante satisfatória.
Palavras chave: Subprodutos de pescada-do-Cabo, proteínas recuperadas, proteína de ervilha,
géis e emulsões, propriedades de textura e reológicas, avaliação sensorial.
i

Abstract
In present work fish proteins from Cape-hake by-products were recovered using alkaline
solubilization followed by precipitation at the isoelectric point. Mixtures of these proteins (PRP)
and pea proteins (PE) were used to produce gels and emulsions. Functional and nutrition
aspects, colour, texture and rheological properties of these gels and emulsions were studied.
The gels and emulsions prepared with different protein mixtures presented high whiteness
values. The firmness of gels increased with increasing levels of PRP in mixtures. A gel network
was rapidly formed upon heating (20 to 90 ºC) and reinforced when cooling down to 5 ºC.
Mechanical spectra obtained for gels with different mixtures showed typical patterns of weak
gels. Storage modulus (G’) and loss modulus (G’’) increased with PRP concentrations which
correspond to more structured systems.
Mechanical spectra for emulsions prepared with mixtures of PRP and PE (pH 7,0 and 3,8) are
typical of protein-stabilized emulsions in which G’ is higher than G’’ in the frequency range
studied. For all emulsions studied, a clear shear-thinning behaviour was noticed upon flow at
steady shear.
In sensory analysis, the global appreciation of the salad dressings prepared with the different
mixtures of PRP and PE was very satisfactory.
Keywords: Cape-hake by-products, recovered proteins, pea proteins, gels and emulsions,
texture and rheological properties, sensory evaluation of salad dressings.
ii

Extended abstract
The use of fish proteins may deserve special attention due to their nutritional properties.
Digestibility, amino acid composition, and functional properties, which include: foaming
capacity, emulsifying capacity, viscosity, gelling capacity, water holding capacity and
solubility, are excellent.
The objective of the present work was to study some functional properties of recovered proteins
from Cape-hake by-products. These proteins were recovered using a method developed by
Hultin and Kelleher (2000), involving alkaline protein solubilization, followed by isoelectric
precipitation: proteins are first solubilized at pH 11,0 and the mixture is then centrifuged. The
soluble proteins are then collected and recovered by adjusting pH to isoelectric pH (5,5) causing
them to aggregate and precipitate into a protein isolate. This protein isolate showed high protein
content with high biological and functional value and allows upgrading by-products generated
during the hake processing. Using fish proteins in dry powder form presents some advantages
since they do not need special requirements upon storage. Furthermore, the protein isolate
obtained in this work was freeze-dried.
The freeze-dried proteins obtained from Cape-hake by-products had a high protein content (92,8
± 1,2) and low moisture (6,57 ± 0,7), fat (3,12 ± 0,2) and ash content (1,03 ± 0,05).
The use of vegetable proteins, like pea protein presents several advantages, also from the
nutritional point of view. Pea protein presents a balanced amino acid composition, especially
lysine, an essential amino acid. In addition to nutrition characteristics, functional properties like
gelation, emulsifying and foaming capacity has led to a great interest in the utilization of these
proteins as a promising food ingredient.
In this work, five different aqueous mixtures of pea proteins (PE) and hake recovered proteins
(PRP) were used:1. 20 % of pea protein (100PE); 2. 16 % of pea protein + 4 % of hake
recovered proteins (80PE+20PRS); 3. 10 % of pea proteins + 10 % of hake recovered proteins
(50PE+50PRS); 4. 4 % of pea proteins + 16 % of hake recovered proteins (20PE+80PRS) and 5.
20 % of hake recovered proteins (100PRP).
The colour parameters, lightness (L*), redness (a*), yellowness (b*) and Whiteness (W) of gels,
prepared with the different protein mixtures were evaluated. All gels presented high whiteness
W values and gels prepared with the mixture 50PE+50PRP had the lower values for redness and
yellowness.
The measurement of gel texture properties was fundamental for understanding the importance of
PRP in gel characteristics. In this work, only firmness and adhesivity were considered from the
TPA results. The firmness of gels increased with increasing levels of PRP in mixtures.
Adhesivity seems to be an important parameter in the characterization of gel texture. However,
the results obtained presented considerable variability, showing higher standard deviations.
iii

Thus, in contrast to firmness, it seems to have no relationship between PE percentage in
mixtures and adhesivity of gels.
The rheological studies revealed that a gel network was rapidly formed upon heating from 20 to
90 ºC, and when cooling down to 5 ºC, the gel structure was reinforced as interactions between
the proteins were strengthened. Mechanical spectra obtained for gels with different mixtures
showed typical patterns of weak gels. Storage modulus (G’) and loss modulus (G’’) are higher
for higher concentrations of PRP which corresponds to more structured systems. Gels prepared
with different mixtures showed a thermo-reversible behaviour with G´ obtained after the 2 nd
heating/cooling cycle very similar to that after the 1 st heating/cooling cycle. Nevertheless, the
gel prepared with 100PRP showed a typical pattern of myofibrillar protein networks with a clear
thermo-reversible behaviour.
Emulsions prepared with different protein mixtures at pH 7,0 and 3,8 showed high W values.
The stress sweep tests of the emulsions prepared at pH 7,0 and 3,8 indicated that G´ and G´´ are
stress independent (linear viscoelasticity region) in the range of 0,5-10 Pa.
The linear viscoelastic behaviour shown by the emulsions prepared with protein mixtures at pH
7,0 and 3,8 is typical of protein-stabilized emulsions in which an elastic network develops due
to the occurrence of an extensive flocculation process. G´ is higher than G´´ in the frequency
range studied and the evolution of G´ with increased frequency shows a tendency to the
development of a plateau region, followed by a minimum G´´. The Plateau modulus (G 0 N) was
studied as a characteristic parameter of the plateau region and has been related to the formation
of a structural network in oil-in-water emulsions due to the extension of entanglements among
protein molecules located at the oil-in-water interface. At pH 7,0 there was no relation between
the percentage of PE and G 0 N, but at pH 3,8, a markedly increase of G 0 N with percentage of PE
(0-50 %) was observed. From mechanical spectra it can be also underline that the shape of
frequency dependence of G´ and G´´ is slightly different for the emulsions studied.
Steady-state flow curves, and the respective zero-shear-rate limiting viscosity, 0 , for the
emulsions with different protein mixtures, were studied. For all emulsions a clear shear-thinning
behaviour was noticed. The emulsion that presents a higher 0 at pH 7,0 was the emulsion
prepared with the mixture 20PE+80PRP and at pH 3,8 the higher 0 was obtained with the
mixture 100PRP.
Another objective of this work was the development of a product with the protein mixtures
evaluated. Thus, 2 salad dressings with mixtures 50PE+50PRP and 20PE+80PRP were
prepared with herbs and vinegar. The overall assessment of these two salad dressings was quite
satisfactory. 58,3 % of the panelists preferred the salad dressing prepared with protein mixture
20PE+80 PRP and 16 % the one prepared with 50PE+50 PRP.
iv

ÍNDICE
1. Introdução geral..................................................................................................................... 1
2. Revisão bibliográfica................................................................................................................. 2
2.1. Proteínas ............................................................................................................................ 2
2.2. Proteínas do Músculo do Pescado ............................................................................. 3
2.3. Proteínas Vegetais ..................................................................................................... 4
2.3.1. Proteína de ervilha ............................................................................................. 4
2.4. Subprodutos de pescada e as suas utilizações ............................................................... 6
2.4.1. Processos de recuperação de proteínas por solubilização ácida ou alcalina .......... 7
2.5. Géis alimentares ............................................................................................................ 8
2.6. Emulsões alimentares .................................................................................................... 9
2.6.1. Emulsionantes ..................................................................................................... 10
2.6.2. Caracterização reológica das emulsões ............................................................... 11
2.7. Principais métodos analíticos utilizados........................................................................... 12
2.7.1. Análise dos parâmetros da textura ............................................................................. 12
2.7.1.1. Análise de perfil de textura (T.P.A.) .............................................................. 13
2.7.2. Análise do comportamento reológico ........................................................................ 15
2.7.2.1. Testes oscilatórios .............................................................................................. 16
3. Materiais e métodos ............................................................................................................ 18
3.1. Materiais ........................................................................................................................... 18
3.2. Métodos ............................................................................................................................ 18
3.2.1. Recuperação de proteínas por solubilização alcalina .......................................... 18
3.2.2. Composição química ................................................................................................. 19
3.2.2.1. Relação Proteína bruta/Proteína total ................................................................. 19
3.2.2.2. Matéria gorda livre ............................................................................................. 19
3.2.2.3. Humidade ........................................................................................................... 20
3.2.2.4. Cinza total .......................................................................................................... 20
3.3.2. Géis alimentares ........................................................................................................ 20
v

3.3.2.1. Preparação dos géis ............................................................................................ 20
3.2.3.3. Avaliação da textura ........................................................................................... 22
3.2.3.4. Comportamento viscoelástico linear dos géis .................................................... 22
3.2.4. Emulsões alimentares ................................................................................................ 24
3.2.4.1. Preparação das emulsões óleo-em-água ............................................................. 24
3.2.4.2. Determinação da cor das emulsões .................................................................... 24
3.2.4.3. Textura das emulsões ......................................................................................... 25
3.2.4.4. Medições reológicas das emulsões ..................................................................... 25
3.2.5. Preparação dos “molhos para salada” ....................................................................... 26
3.2.5.1. Análise sensorial ................................................................................................ 26
3.2.6. Tratamento estatístico ............................................................................................... 27
4. Resultados e discussão ........................................................................................................ 28
4.1. Composição química ........................................................................................................ 28
4.2. Géis de misturas de proteína de pescada e proteína de ervilha ........................................ 29
4.2.1. Caraterização da cor dos géis .................................................................................... 29
4.2.2. Textura dos géis ........................................................................................................ 31
4.2.3. Propriedades viscoelásticas dos géis ......................................................................... 34
4.2.4. Termoreversibilidade dos géis................................................................................... 42
4.3. Emulsões de misturas de proteína de pescada e proteína de ervilha a pH 7..................... 44
4.3.1. Caraterização da cor das emulsões ............................................................................ 44
4.3.2. Textura das emulsões ................................................................................................ 46
4.3.3. Propriedades viscolásticas das emulsões ................................................................... 47
4.4. Emulsões de misturas de proteína de pescada e proteína de ervilha a pH 3,8.................. 51
4.4.1. Caraterização da cor das emulsões ............................................................................ 51
4.4.2. Textura das emulsões ................................................................................................ 52
4.4.3. Propriedades viscoelásticas das emulsões ................................................................. 54
4.5. Análise sensorial dos “molhos para salada” ..................................................................... 59
5. Conclusão………………………………………………………………………………...…..63
6. Referências bibliográficas……………………………………………………………………65
vi

Anexos…………………………………………………………………………………………..70
Anexo I – Diagrama da recuperação proteica por solubilização alcalina……………………….71
Anexo II – Folha de prova de avaliação sensorial (“Molhos para saladas”)……………......…..72
Anexo III – Fotografias da prova de avaliação sensorial…………………………………….....75
vii

ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 - Curva de viscosidade típica de uma emulsão e respetivas mudanças estruturais
características do fluido reofluidificante. .................................................................................... 11
Figura 2 - Texturómetro TA-XT2 (Stable Micro System, UK) .................................................. 13
Figura 3 – Exemplo de um texturograma de um teste de perfil de textura ................................. 14
Figura 4 - Reometro de tensão controlada RheoStress 300 (RS-300 ThermoHaake, Alemanha)
..................................................................................................................................................... 16
Figura 5 - Proteínas recuperadas de pescada liofilizadas ............................................................ 19
Figura 6 - Representação esquemática do espaço da cor segundo o sistema L*, a* e b*. .......... 22
Figura 7 - Amostra B - emulsão da mistura 20PE+80PRP e amostra A- emulsão da mistura
50PE+50PRP. .............................................................................................................................. 27
Figura 8 - Brancura dos géis obtidos a partir das seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP;
50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras diferentes significam médias estatisticamente
diferentes (p < 0,05). ................................................................................................................... 30
Figura 9 - Valores de firmeza (a) e de adesividade (b) dos géis obtidos a partir das seguintes
misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras diferentes
significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05). ........................................................... 32
Figura 10 - Correlação existente entre a quantidade de proteína de ervilha e a firmeza dos géis.
..................................................................................................................................................... 33
Figura 11 - A: Curva de aquecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 100PE. B: Curva de
aquecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 80PE+20PRP. C: Curva de aquecimento de 20 a 90 ºC
da mistura de 50PE+50PRP; D: Curva de aquecimento de 20 a 90 ºC da mistura de
20PE+80PRP. E: Curva de aquecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo
cheio), G’’ (Símbolo aberto). ...................................................................................................... 34
Figura 12 - A: Aquecimento durante 30 min da mistura de 100PE. B: Aquecimento durante 30
min da mistura de 80PE+20PRP. C: Aquecimento durante 30 min da mistura de 50PE+50PRP;
D: Aquecimento durante 30 min da mistura de 20PE+80PRP. E: Aquecimento durante 30 min
da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo cheio), G’’ (Símbolo aberto)............................................. 36
Figura 13 - A: Curva de arrefecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 100PE. B: Curva de
arrefecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 80PE+20PRP. C: Curva de arrefecimento de 20 a 90
ºC da mistura de 50PE+50PRP; D: Curva de arrefecimento de 20 a 90 ºC da mistura de
20PE+80PRP. E: Curva de arrefecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo
cheio), G’’ (Símbolo aberto). ...................................................................................................... 37
Figura 14 - A: Cinéticas de maturação a 3 ºC, durante 600 min da mistura de 100PE. B:
Cinéticas de maturação a 3 ºC, durante 600 min da mistura de 80PE+20PRP. C: Cinéticas de
maturação a 3 ºC, durante 600 min da mistura de 50 PE+50PRP; D: Cinéticas de maturação a 3
viii

ºC, durante 600 min da mistura de 20PE+80PRP. E: Cinéticas de maturação a 3 ºC, durante 600
min da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo cheio), G’’ (Símbolo aberto). .................................... 39
Figura 15 - A: Espetro mecânico da mistura de 100PE. B: Espetro mecânico da mistura de
80PE+20PRP. C: Espetro mecânico da mistura de 50PE+50PRP; D: Espetro mecânico da
mistura de 20PE+80PRP. E: Espetro mecânico da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo cheio), G’’
(Símbolo aberto). ......................................................................................................................... 41
Figura 16 - 1º aquecimento de 20 ºC a 90 ºC (♦) ; 1º arrefecimento de 90 ºC a 5 ºC (●) ; 2º
aquecimento de 5 ºC a 90 ºC (■), seguido do 2º arrefecimento imediato de 90 ºC a 5 ºC (▲).A:
Mistura 100PE; B:Mistura 80PE+20PRP; C: Mistura 50PE+50PRP; D: 20PE+80PRP; E:
100PRP. G’ (Símbolo cheio), G’’ (Símbolo aberto). .................................................................. 43
Figura 17 - Valores da brancura das emulsões a pH 7 preparadas com as misturas 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras diferentes significam médias
estatisticamente diferentes (p < 0,05). ......................................................................................... 45
Figura 18 - Valores de firmeza (a) e de adesividade (a) das emulsões preparadas com as
seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras
diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05). .......................................... 46
Figura 19 - Varrimentos de tensão das emulsões a pH 7 obtidas das seguintes misturas: 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. .............................................................. 47
Figura 20 - Espetros mecânicos das emulsões a pH 7 obtidas das seguintes misturas: 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. .............................................................. 48
Figura 21 - Curvas de viscosidade das emulsões a pH 7 obtidas das seguintes misturas: 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. .............................................................. 49
Figura 22 - Viscosidade limite Newtoniana para a taxa de deformação nula das emulsões a pH 7
obtidas das seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Letras diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05) ................................ 50
Figura 23 - Valores da brancura das emulsões a pH 3,8 preparadas com as misturas 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras diferentes significam médias
estatisticamente diferentes (p < 0,05). ......................................................................................... 52
Figura 24 - Valores de firmeza (a) e de adesevidade (b) das emulsões a pH 3,8 obtidas das
seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras
diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05). .......................................... 53
Figura 25 - Varrimentos de tensão das emulsões a pH 3,8 obtidas das seguintes misturas:
100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. .................................................. 54
Figura 26 - Espetros mecânicos das emulsões a pH 3,8 obtidas das seguintes misturas: 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. .............................................................. 55
Figura 27 - Curvas de viscosidade das emulsões a pH 3,8 obtidas das seguintes misturas:
100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. .................................................. 56
ix

Figura 28 - Viscosidade limite Newtoniana para a taxa de deformação nula das emulsões a pH
3,8 obtidas das seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP;
100PRP. Letras diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05). ................ 57
Figura 29 - Valores de G 0 N das emulsões a pH7 e a pH 3,8, das 5 misturas de proteína de ervilha
e proteína recuperada de pescada em estudo. .............................................................................. 58
Figura 30 - Atributos do cheiro dos dois tipos de emulsões: 50 % proteína de ervilha e 50 % de
proteína recuperada de pescada (50PE+50PRP); 20 % proteína de ervilha e 80 % de proteína
recuperada de pescada (20PE+80PRP). ...................................................................................... 59
Figura 31 - Atributos da textura e de aspecto dos dois tipos de emulsões: 50 % proteína de
ervilha e 50 % de proteína recuperada de pescada (50PE+50PRP); 20 % proteína de ervilha e 80
% de proteína recuperada de pescada (20PE+80PRP). ............................................................... 60
Figura 32 - Atributos do sabor dos dois tipos de emulsões: 50 % proteína de ervilha e 50 % de
proteína recuperada de pescada (50PE+50PRP); 20 % proteína de ervilha e 80 % de proteína
recuperada de pescada (20PE+80PRP). ...................................................................................... 61
Figura 33 - Apreciação global do painel de provadores, numa escala de intensidade de 0 a 10. 61
Figura 34 - Preferência do painel de provadores pela amostra A ou amostra B ......................... 62
Figura 35 - Amostra B - emulsão da mistura 20PE+80PRP e amostra A- emulsão da mistura
50PE+50PRP. .............................................................................................................................. 75
Figura 36 - Mesa de prova sensorial ........................................................................................... 75
Figura 37 - Painel de provadores durante a prova sensorial ........................................................ 75
x

ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 - Valores da composição química dos subprodutos de pescada, proteínas recuperadas,
proteínas recuperadas secas e proteínas de ervilha. Os valores apresentados correspondem à
média e desvio padrão de 3 determinações. Valores na mesma coluna com letras diferentes
significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05). ........................................................... 28
Tabela 2 - Determinação instrumental da cor – Coordenadas L*, a* e b* para os géis obtidos a
partir de 5 misturas de proteína de pescada e de proteína de ervilha. Os valores apresentados
correspondem à média e desvio padrão de 6 determinações. Valores na mesma coluna com
letras diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05). ................................ 29
Tabela 3 – Determinação instrumental da cor – Coordenadas L*, a* e b* das emulsões a pH 7
preparadas com as misturas 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Valores na mesma coluna com letras diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p
< 0,05). ........................................................................................................................................ 44
Tabela 4 - Determinação instrumental da cor – Coordenadas L*, a* e b* das emulsões a pH 3,8
preparadas com as seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP;
100PRP. Valores na mesma coluna com letras diferentes significam médias estatisticamente
diferentes (p < 0,05). ................................................................................................................... 51
xi

Introdução geral
1. Introdução geral
Os subprodutos gerados no processamento do pescado são normalmente subaproveitados, o que
é considerada uma grande desvantagem na medida em que estes têm uma composição em
aminoácidos que os torna uma excelente fonte de proteínas facilmente digestíveis e nutritivas.
As proteínas de peixe apresentam boas propriedades funcionais, nomeadamente elevada
capacidade de retenção da água, gelificação, ligação de gordura, solubilidade, viscosidade,
capacidade de gelificação, capacidade de emulsificação, capacidade de formação de espuma,
retenção de aromas, absorção de gordura.
Como tal, neste trabalho prático pretendeu-se valorizar os subprodutos da pescada-do-Cabo
(Merluccius capensis) fornecidos pela empresa Gelpeixe (Loures, Portugal), recuperando a
proteína dos mesmos. Esta recuperação proteica foi realizada através de um processo que
envolve a solubilização alcalina e a precipitação isoeléctrica das proteínas de pescada
proveniente destes subprodutos. Este processo permite obter um isolado proteico estável e com
elevada funcionalidade que pode ser usado na produção de géis e emulsões de elevada
qualidade.
Após esta recuperação, pretendeu-se igualmente preparar géis e emulsões a partir de cinco
misturas distintas, com diferentes proporções das proteínas recuperadas de pescada e de
proteínas de ervilha. Para tal, utilizou-se um isolado proteico de ervilha, o Pisane HD da
Cosucra SA (Warcoing, Bélgica), gentilmente cedido pela empresa Induxtria De Suministros
Portuguesa Lda. Estas proteínas apresentam também uma composição equilibrada em
aminoácidos, especialmente em lisina, um aminoácido essencial. Apresentam ainda boas
propriedades funcionais, como a gelificação, a emulsificação e a formação de espumas.
Foi também objetivo deste trabalho estudar os parâmetros da cor, as propriedades de textura
(utilizando a análise de perfil de textura-TAP) e as propriedades viscoelásticas (realizando
varrimentos de tempo, temperatura e frequência) dos géis e emulsões (a pH 7 e 3,8) preparados
com as cinco misturas.
Com base nestes resultados, pretendeu-se também desenvolver um molho para saladas com base
nas mesmas proteínas preparado com propriedades texturais e sensoriais desejáveis ao
consumidor. Para isso, foram avaliados os atributos de cheiro, sabor, textura e aspeto destes
molhos de salada por um painel de provadores não treinados.
1

Revisão bibliográfica
2. Revisão bibliográfica
2.1. Proteínas
As proteínas são macromoléculas de grande importância em certos alimentos, apresentando um
valor nutricional elevado, uma vez que é uma importante fonte de aminoácidos essenciais e
apresentando igualmente uma elevada relevância a nível tecnológico, devido às suas
propriedades funcionais. Deste modo são utilizadas também como agentes gelificantes e
emulsionantes.
As proteínas são constituídas por cadeias de aminoácidos unidos por ligações peptídicas
(ligação amida), constituindo cadeias polipeptídicas que diferem umas das outras pelo número e
sequência dos resíduos de aminoácidos presentes na molécula (Sikorski, 2001).
A estrutura das proteínas é considerada a diversos níveis, sendo o primeiro deles, o nível de
estrutura primária, que corresponde à composição e sequência de aminoácidos que formam
cadeias polipeptídicas, sem considerar o arranjo espacial. O nível de estrutura secundária está
relacionado com o arranjo espacial dos átomos da cadeia principal. Este arranjo provoca a
formação de estruturas secundárias, como hélices e folhas pregueadas, mas sem ter em conta a
conformação das suas cadeias laterais ou as suas relações com outros segmentos de proteínas. A
conformidade tridimensional das proteínas corresponde, por sua vez ao arranjo espacial dos
átomos da molécula proteica ou da subunidade de molécula proteica (cadeia polipeptídica). Esta
conformidade tridimensional dá então origem ao nível de estrutura terciária da proteína. Na
formação da estrutura terciária das proteínas estão envolvidas ligações iónicas (ou
electrostáticas), ligações de hidrogénio, forças de Van Der Waals e ligações covalentes, sendo
as ligações covalentes de enxofre (pontes de enxofre) particularmente importantes na
estabilização da estrutura terciária. A maior parte das proteínas adquirem funcionalidade com
este nível de estrutura, como seja o caso da maioria das proteínas com actividade enzimática
(Damodaran, 1997). No caso em que as subunidades proteicas interagem entre si, as proteínas
adquirem uma estrutura quaternária (nível quaternário de organização). As interações que as
cadeias peptídicas podem estabelecer entre si são normalmente interações electrostáticas e
ligações de enxofre que permitem a estabilização deste nível de estrutura que determina a sua
funcionalidade (Damodaran, 1997).
As propriedades funcionais da proteína podem ser definidas como as características destes
biopolímeros que contribuem para a sua própria estrutura, para as suas propriedades mecânicas
e para as suas propriedades físico-químicas e afetam o comportamento das proteínas num
sistema alimentar, durante a sua preparação, o seu processamento, armazenamento e consumo.
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Revisão bibliográfica
Influenciam, portanto as características sensoriais, texturais e nutricionais dos produtos
alimentares, o que faz com que as propriedades funcionais sejam um dos parâmetros de maior
relevância na aceitabilidade do produto final pelo consumidor (Nunes, 2003).
Estas propriedades resultam da sua estrutura química (composição, sequência de aminoácidos e
conformação), das interacções com outros componentes do alimento (água, polissacáridos,
lípidos, compostos responsáveis pelo aroma e iões) e das condições do meio (temperatura, pH e
teor em sais) (Sikorski, 2002).
As propriedades funcionais típicas das proteínas de sistemas alimentares, são as seguintes
(Damodaran, 1997): solubilidade, capacidade de retenção de água, viscosidade, capacidade de
gelificação, propriedades emulsionantes, capacidade de formação de espuma, retenção de
aromas, absorção de gordura, coesão-adesão e a elasticidade.
Neste trabalho vamos dar maior ênfase, posteriormente, apenas às propriedades de capacidade
de gelificação e de emulsificação.
2.2. Proteínas do Músculo do Pescado
As proteínas do músculo classificam-se geralmente em sarcoplasmáticas ou solúveis,
miofibrilares ou contrácteis e do estroma ou insolúveis. A fração sarcoplasmática corresponde
aproximadamente a 18-30 % do total das proteínas musculares, a fração miofibrilar constitui
cerca de 66 a 77%, pertencendo as restantes proteínas ao estroma. Após as operações de
descabeçamento, evisceração, despelagem e filetagem, a proporção destas proteínas é de 30 %
de proteínas sarcoplasmáticas e 70% de proteínas miofibrilares (Mendes, 2001).
As proteínas miofibrilares formam as miofibrilas e incluem a miosina, a actina e proteínas
reguladoras como a tropomiosina, troponina e actinina. Este tipo de proteínas pode ser
igualmente designado por proteínas contrácteis, uma vez que estão envolvidas no mecanismo de
contração do músculo do pescado (Sikorski, 2001).
Estas proteínas apresentam uma elevada importância no processamento de polpas de pescado,
uma vez que são responsáveis pela coagulação e gelificação dos produtos que podem ser
produzidos com base nessas mesmas polpas.
Esta fracção proteica localiza-se no sarcoplasma e é constituída por cerca de 100 proteínas
distintas, que apresentam como principais características comuns, o facto de serem solúveis em
água e terem pesos moleculares relativamente baixos. Esta fração de proteínas é também
designada por miogénio (Suzuki, 1987).
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Revisão bibliográfica
Este conjunto de proteínas é eliminado no processo tradicional de produção de surimi,
juntamente com a água utilizada nas etapas de lavagem. Visto que estas proteínas apresentam
um valor nutricional semelhante ao das proteínas miofibrilares, têm sido realizados diversos
estudos com a finalidade de evitar as perdas destas proteínas solúveis e recuperá-las de modo a
serem utilizadas com diferentes fins.
2.3. Proteínas Vegetais
O uso de proteínas vegetais nos produtos alimentares como alternativa às proteínas animais tem
vindo a ganhar bastante interesse ao longo dos últimos anos. O preço relativamente baixo das
proteínas vegetais proporcionou um elevado impulso para a sua utilização em produtos
alimentares como por exemplo, em produtos à base de surimi (Luo et al., 2004).
A proteína de soja é a mais usada, contudo este cultivar não é muito adaptável ao clima Europeu
e para a reduzir o impacto económico e ambiental negativo da dependência das importações de
soja da Europa, as proteínas de outras leguminosas, como por exemplo ervilha, feijão ou
tremoço (Raymundo et. al., 2002) começaram a ser produzidas na Europa.
2.3.1. Proteína de ervilha
As proteínas maioritariamente presentes nas sementes de ervilha (Pisum sativum L.) são as
globulinas e as albuminas.
Os isolados proteicos de ervilha comercialmente disponíveis são ricos principalmente em
globulinas que são heterogeneamente compostas por leguminas e vicilinas.
As sementes de ervilha têm 20-30% de proteína, maioritariamente correspondente a proteínas de
armazenamento. As duas principais proteínas, a legumina (7S) e a vicilina (11S), são globulinas
e representam 65-80% de todas as proteínas extraíveis (Schroeder, 1982). Estas têm uma
estrutura quaternária regular que depende do pH e da concentração de sal (Gharsallaoui et al.,
2009).
Do ponto de vista nutricional, a proteína de ervilha tem a vantagem de apresentar uma
composição equilibrada em aminoácidos, especialmente em lisina, um aminoácido essencial
(Schneider and Lacampagne, 2000). Tal como as características nutricionais, as suas boas
propriedades funcionais, como a gelificação, a emulsificação e a formação de espumas têm
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Revisão bibliográfica
levado a um grande interesse na utilização destas proteínas como um ingrediente alimentar
promissor (Raymundo et al, 2005).
Quando submetida a uma desnaturação térmica controlada, as globulinas de ervilha podem
formar géis (Bora et al.,1994; O`Kane, 2004; O`Kane et al., 2005). Bacon et al. (1990)
verificaram que foram obtidos géis transparentes depois de submetidas a um tratamento térmico,
sob condições ácidas, permitindo o uso da proteína de ervilha como um substituto gelatinoso em
produtos vegetais. Bora et al. (1994) determinaram que as condições ótimas para a gelificação
da globulina de ervilha correspondem a um pH de 7,1 e um tratamento térmico de 87 ºC durante
20 min, enquanto que a adição de cloreto de sódio (NaCl) a concentrações acima de 0,05 M
reduzem a firmeza do gel. Estes autores também observaram que a legumina não forma géis e
que a firmeza do gel é inversamente proporcional à proporção de mistura de legumina/vicilina.
Foi igualmente demonstrado que a formação do gel é fortemente dependente de ligações
hidrofóbicas e de hidrogénio, enquanto que as ligações de bissulfureto (ou pontes de enxofre)
não são essenciais. No entanto, estas ligações contribuem para um aumento da estrutura e da
estabilidade do gel (Nunes et al, 2003). Ao contrário da glicina de soja, as redes de gel da
legumina de ervilha foram susceptíveis a reorganizações que causaram géis que se tornaram
mais fortes depois de um reaquecimento/rearrefecimento (O`Kane et al., 2004). A concentração
mínima de gelificação de isolados de proteína de ervilha a partir de cinco cultivares diferentes
foi de 16%, em todos os casos. Foi igualmente demonstrado que os isolados obtidos a partir de
cultivares com altos teores da -subunidade formam géis muito fracos a pH neutro,
possivelmente devido às repulsões electroestáticas entre as regiões terminais N carregadas
negativamente (O`Kane et al., 2005).
A produção de emulsões óleo em água usando emulsificantes vegetais alternativos para
substituir totalmente ou parcialmente a gema de ovo, oferece diversas vantagens dietéticas, tais
como a diminuição do teor de colesterol e gordura, bem como o aumento da estabilidade
microbiológica (Franco et al.,1998b; Raymundo et al., 2005).
A proteína de ervilha tem uma boa capacidade emulsificante, que tem sido demonstrada por
diversos autores, tal como referido anteriormente. Dagorn-Scaviner et al. (1986; 1987)
mostraram que as globulinas de ervilha aparentam ser proteínas eficientes como agentes activos
de superfície, especialmente a vicilina, que apresenta geralmente maiores taxas constantes de
adsorção. A vicilina também apresenta melhores propriedades emulsificantes que a legumina e
algumas interações inibitórias ocorreram entre as duas globulinas, sendo a adsorção de legumina
mais afetada pela vicilina que o oposto (Gharsallcovi et al., 2009). Franco et al. (2000)
estudaram a influência do pH e do tratamento térmico na reologia das emulsões óleo-em-água
de proteína estabilizada de ervilha e verificaram que a viscosidade das emulsões aumentava e
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Revisão bibliográfica
que o tamanho das gotículas diminuia com o aumento de temperatura, do tempo de aquecimento
e valores de pH próximos do ponto isoeléctrico (pI).
2.4. Subprodutos de pescada e as suas utilizações
O pescado tem uma composição em aminoácidos que o torna uma excelente fonte de proteínas
facilmente digestíveis e nutritivas. As proteínas de pescado apresentam por sua vez, elevada
capacidade de retenção da água, gelificação, ligação de gordura, emulsificação e formação de
espuma (Xiong, 1997).
Nas operações da pesca ocorre um elevado desperdício de um grande número de espécies, sendo
este material lançado ao mar e consequentemente, sem qualquer aproveitamento. Este material
representa uma grande quantidade de proteína de elevada qualidade que poderia ser utilizada
para o consumo humano e como tal, criar um valor acrescentado substancial para a indústria das
pescas (Kristinsson and Rasco, 2000).
Os subprodutos gerados no processamento do pescado, ricos em proteínas e lípidos são
frequentemente subaproveitados (Kristinsson and Rasco, 2002). A utilização destes produtos
tem tido um sucesso limitado pela dificuldade em desenvolver produtos funcionais e aceitáveis
pelos consumidores.
O uso de tecnologias convencionais para processar o pescado e criar valor acrescentado aos
produtos de pescado geralmente leva a uma utilização limitada do animal. Muitos subprodutos
ricos em proteína e lípidos são perdidos e deste modo não são recuperados para o uso humano
(Kristinsson and Rasco, 2002). Embora um uso mais eficiente desse material tenha despertado
grande interesse, esse facto tem sido dificultado pelo sucesso limitado no desenvolvimento de
produtos funcionais e aceitáveis para os consumidores finais.
A produção de surimi constitui uma técnica que permite obter um concentrado de proteínas.
Porém, o produto obtido a partir de espécies pelágicas apresenta baixa qualidade devido à
presença de lípidos oxidáveis e de agentes pró-oxidantes (Okada, 1980; Hultin and Kelleher,
2000). Além disso, durante o processamento registam-se muitas perdas de proteínas que
diminuem o rendimento global do processo.
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2.4.1. Processos de recuperação de proteínas por solubilização ácida ou alcalina
Para ultrapassar o problema da utilização de matérias-primas não convencionais, foi
desenvolvido um processo de modo a produzir, economicamente, isolados de proteína
funcionais, a partir de fontes de pescado de baixo valor comercial. Este processo usa as
propriedades de solubilidade (dependentes do pH) das proteínas musculares de pescado, para a
sua separação (e posterior recuperação) de outras componentes do músculo, que não são
desejáveis no produto final (Kristinsson et al., 2005).
Este processo tem sido aplicado em diversos trabalhos de recuperação das proteínas e envolve a
solubilização ácida ou alcalina e a precipitação isoeléctrica das proteínas do pescado
subutilizado de baixo valor e provenientes de subprodutos. Permite obter um isolado proteico
estável e com elevada funcionalidade que pode ser usado na produção de géis e emulsões de
elevada qualidade.
Neste processo a massa de pescado é misturada com água numa proporção de 1:9. O tecido
muscular de pescado é homogeneizado a um pH baixo (pH 2 a 3,5) ou alto (pH 10,5 a 11,5).
Estes valores de pH permitem que as proteínas do músculo sejam solubilizadas, porque nestes
valores de pH as proteínas ficam com uma carga global positiva (a pH ácido) ou negativa (a pH
alcalino) que leva à repulsão das cadeias proteicas e à interação com a água levando à sua
solubilização (Batista et al., 2007).
As condições ácidas e alcalinas usadas no processo estão longe o suficiente do ponto
isoeléctrico das proteínas do músculo (aproximadamente a um pH de 5 a 6). O rompimento das
células musculares e a solubilização das proteínas causa uma elevada diminuição na viscosidade
da solução, o suficiente para permitir que as membranas celulares sejam separadas das proteínas
solúveis, por centrifugação (Hultin and Kelleher, 2000), ao mesmo tempo que são removidos
sólidos como as espinhas, escamas e gordura neutra. De seguida, as proteínas solúveis livres da
membrana e dos lípidos são então recuperadas por precipitação isoeléctrica, ajustando o pH para
cerca de 5,5 e o isolado proteico resultante pode ser utilizado para diversos fins, tais como
ingredientes funcionais ou pode ser utilizado diretamente para produzir produtos de pescado de
valor acrescentado, tais como o surimi.
Este processo oferece uma nova tecnologia para recuperar e usar proteína proveniente de mais
de 50 milhões de toneladas de espécies aquáticas subutilizadas para transformar os subprodutos
usados na alimentação animal em produtos para consumo humano. Além disso, o seu
rendimento é substancialmente maior que o rendimento do processo convencional de surimi e
como tal a matéria-prima pode ser utilizada de um modo mais eficiente.
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Revisão bibliográfica
O processo de solubilização e recuperação das proteínas permite obter rendimentos superiores
aos atingidos no processo clássico de preparação de surimi. Além disso, é aplicável a uma
grande variedade de espécies o que abre perspetivas para a valorização de muitas espécies
presentemente subvalorizadas. Além disso, alguns estudos têm mostrado que as proteínas
recuperadas através deste processo têm grande funcionalidade e em alguns casos melhores
propriedades de gelificação que as proteínas recuperadas pelo processamento convencional de
surimi (Hultin and Kelleher, 2000; Undeland et al. 2002; Kristinsson and Hultin 2003;
Kristinsson and Demir, 2003). Deste modo, os géis preparados à base destes isolados proteicos
apresentam propriedades de gelificação tão boas ou melhores comparativamente aos géis
preparados à base de isolados proteicos provenientes do processo de surimi, como Underland et
al. (2002) e Choi e Park (2002) verificaram. Kristinsson e Hultin (2003) observaram igualmente
um aumento da capacidade de emulsificação e gelificação da miosina e outras proteínas
miofibrilares recuperadas por solubilização alcalina.
2.5. Géis alimentares
Pode-se definir um gel como um sistema bifásico, constituído por uma rede macromolecular
tridimensional sólida, formada pelas proteínas, que retém na sua malha uma fase líquida. Esta
rede tridimensional tem a capacidade de reter moléculas de água e outros compostos de baixo
peso molecular. Visto que o gel é um material viscoelástico, pode ser ainda considerado como
um estado intermédio entre um sólido e um líquido (Nunes, 2003a).
Existem diversos fatores que influenciam as características do gel, como o pH, a força iónica, a
concentração proteica e as taxas de aquecimento e arrefecimento (Xiong et al.,1994). A
qualidade dos géis de proteínas de pescado é maioritariamente afetada pelo pH e pela força
iónica. Assim sendo, é importante conhecer o pH óptimo para a gelificação deste tipo de
proteínas, o qual se encontra entre os valores de 5,5 e 7,0, dependendo da própria espécie de
pescado, da concentração de sal e da concentração proteica. Um outro fator de extrema
importância na qualidade dos géis é o tratamento térmico realizado na formação dos mesmos.
Deste modo, na preparação dos géis é necessário estabelecer o melhor esquema de
aquecimento/arrefecimento, de modo a obter um gel final com boas características. As proteínas
miofibrilares são consideradas as proteínas do músculo com um papel fulcral na formação do
gel, nomeadamente a actina e a actomiosina, apesar de esta última apresentar uma importância
menor do que a primeira (Pires, 2008).
A formação de um gel confere estrutura e estabilidade a diversos alimentos, daí a sua
importância em aplicações alimentares, na medida em que constitui uma matriz estrutural de
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retenção da água e de outros ingredientes alimentares, como açúcares, gordura e compostos
aromáticos.
No caso dos géis proteícos, procede-se inicialmente à desnaturação das proteínas através do seu
aquecimento. De seguida, efetua-se um arrefecimento, onde se verifica o estabelecimento de
ligações entre as cadeias peptídicas das proteínas e a formação de uma rede tridimensional.
Nesta associação estão envolvidas ligações covalentes e não covalentes: ligações de enxofre,
interações hidrofóbicas, ligações por pontes de hidrogénio e ligações iónicas (Pomeranz, 1991).
A formação do gel passa por uma etapa anterior designada por sol que, em termos físicos,
corresponde a uma suspensão coloidal e que, por arrefecimento vai passar a gel através de uma
associação das cadeias proteicas. (Nunes, 2003b).
Quando as cadeias estão suficientemente organizadas, de modo a formarem a rede de gel e à
medida que a organização das redes se vai intensificando, o gel torna-se rígido e ocorre
geralmente o fenómeno de sinérese, ou seja, o gel contrai-se e exsuda uma parte da fase líquida
(Nunes, 2003a). O estado de gel é um estado de equilíbrio, no sentido em que evolui com o
tempo e representa um compromisso entre as interações polímero-polímero e polímero-solvente
(Nunes, 2003b).
2.6. Emulsões alimentares
Uma emulsão é uma dispersão coloidal formada por dois líquidos imiscíveis, geralmente óleo e
água, com um dos líquidos dispersos no outro sob a forma de gotas de dimensões entre 0,1 e
100 µm (Dickinson e Stainsby, 1988; Rahalkar, 1992). A substância que está contida nas gotas
designa-se por fase dispersa ou interna e a substância que constitui o meio envolvente designase
por fase contínua ou exterior (McClements, 1999).
As emulsões são classificadas de acordo com a distribuição das duas fases (óleo e água) e como
tal existem dois tipos de emulsões. Quando as gotas de óleo estão dispersas na fase aquosa,
como nas maioneses e nos molhos para saladas, estamos perante uma emulsão óleo/água (o/a).
Caso as gotas de água estejam dispersas na fase oleosa, a emulsão é classificada como água/óleo
(a/o), tendo como exemplo as margarinas e manteigas. Para além destes dois tipos de emulsões,
existem ainda as designadas emulsões múltiplas o/a/o ou a/o/a, que têm sido estudadas com a
finalidade de reduzir o teor de óleo nas emulsões ou mesmo providenciar um meio de isolar um
ingrediente dentro de outro (Dickinson e Stainsby, 1987).
As emulsões são sistemas termodinamicamente instáveis (McClements, 1999) porque as fases
não se misturam e na medida em que existe uma diferença de densidades entre as duas fases, há
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formação de uma camada de óleo superior (menos densa) e uma camada aquosa inferior (mais
densa).
2.6.1. Emulsionantes
Devido a esta instabilidade das emulsões, é necessário o uso de emulsionantes e/ou ou agentes
tensioactivos, de modo a que se obtenham emulsões cineticamente estáveis por períodos de
tempo relativamente elevados (Atkins, 1994).
Os emulsionantes, são moléculas com actividade superficial que são adsorvidas à superficie das
gotas, impedindo-as deste modo de aproximarem umas das outras e, consequentemente,
impedindo os fenómenos de floculação excessiva ou de coalescência (Phillip et al., 1994).
Relativamente aos estabilizantes, geralmente espessantes, estes provocam um aumento da
viscosidade da fase contínua, dificultando os movimentos das gotas e levando a uma maior
estabilidade da emulsão.
Os emulsionantes mais utilizados na indústria alimentar são principalmente as proteínas, na
medida em que diminuem a tensão interfacial, garantindo a estabilidade da emulsão ao longo do
tempo (Dickinson e Stainsby, 1988). A capacidade emulsionante de uma proteína é definida
como a quantidade máxima de óleo que pode ser dispersa por unidade de fase aquosa, para uma
determinada quantidade de proteína, sob condições experimentais controladas (Phillip et al.,
1994).
Devido às suas propriedades anfifílicas e à sua capacidade de desenrolamento, as proteínas
possuem tanto uma afinidade para a fase aquosa com uma afinidade para a fase oleosa. Esta
característica das proteínas leva a uma redução da tensão superficial entre estas duas fases,
formando filmes intefaciais mais ou menos coesos que, por sua vez, envolvem as gotas de óleo.
Como estes filmes interfaciais possuem grupos carregados, provocam repulsões eletrostáticas
entre as gotas vizinhas, o que impede a aproximação das mesmas, evitando assim os fenómenos
de instabilidade das emulsões, como a coalescência (Phillip et al., 1994).
A capacidade de uma proteína formar e estabilizar uma emulsão depende grandemente das suas
propriedades intrínsecas, tais como a estrutura primária, secundária e terciária, a solubilidade, a
hidrofobicidade superficial e a flexibilidade. Estes últimos três parâmetros são particularmente
relevantes no caso de se pretender utilizar uma proteína como emulsionante.
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2.6.2. Caracterização reológica das emulsões
Alguns produtos alimentares não podem ser classificados nem como líquidos simples nem como
soluções verdadeiras. Podem ser classificados como suspensões coloidais de partículas com
tamanhos, flexibilidades e formas diversas que podem formar entre si ligações temporárias ou
estruturas internas mais ou menos complexas, chegando ao estabelecimento de redes mais ou
menos organizadas sob a forma de emulsão.
Existem dois tipos de comportamentos que se desviam do comportamento viscoso simples ou
Newtoniano: o comportamento reofluidificante e o comportamento reoespessante. O primeiro é
o tipo mais frequente nos produtos alimentares, como por exemplo, as maioneses, os molhos
para saladas, patês, entre outros e é caracterizado pela diminuição da viscosidade aparente à
medida que aumenta a taxa de deformação em corte (Raymundo, 1999). Esse comportamento
pode ser expresso por uma dependência da viscosidade em relação à velocidade de deformação
ou por uma dependência em relação ao tempo. Esta viscosidade, quer dependa da velocidade de
deformação quer dependa do tempo, é designada por viscosidade aparente. Esta variação de
viscosidade é devida à existência de uma estrutura no interior do líquido (Sousa, 2001a).
Na figura 1 está representada a curva de viscosidade típica de uma emulsão.
Figura 1 - Curva de viscosidade típica de uma emulsão e respetivas mudanças estruturais
características do fluido reofluidificante.
Fonte: Raymundo, 1999.
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Nesta curva pode-se observar três zonas bastante distintas. Na zona I, em que a deformação é
baixa a emulsão apresenta um comportamento Newtoniano e uma viscosidade constante. Neste
primeiro patamar Newtoniano, o valor da viscosidade é o máximo que o sistema pode tomar em
determinadas condições de pressão e temperatura: Ƞ 0 e designa-se por viscosidade limite.
Na zona II, a emulsão apresenta um comportamento reofluidificante e à medida que a
velocidade de deformação aumenta, a viscosidade vai diminuindo, por haver destruição
sucessiva da estrutura interna.
Na última zona, a zona III, o material volta a apresentar um comportamento Newtoniano tal
como na primeira zona. Este segundo patamar Newtoniano corresponde à segunda viscosidade
limite ou Ƞ ∞ e é o valor mínimo de viscosidade do sistema àquela temperatura (Raymundo,
1999).
2.7. Principais métodos analíticos utilizados
2.7.1. Análise dos parâmetros da textura
O texturómetro é um equipamento constituído essencialmente por um dinamómetro que fornece
energia mecânica a velocidade constante. O seu principal objetivo é o contacto da sonda com a
amostra a analisar, aplicando uma determinada força, provocando deste modo, uma deformação
nessa mesma amostra. Daí obtêm-se curvas força versus tempo ou força versus distância, em
que se regista a resposta do material a uma determinada solicitação (corte, perfuração ou
compressão) permitindo retirar medições de parâmetros relacionados diretamente com a sua
textura (Sousa, 2001b).
Os testes realizados neste equipamento dependem das condições de cada teste, uma vez que se
tratam de testes empíricos e como tal a resposta da amostra não depende só da sua composição e
textura. Os parâmetros a considerar são o tipo de sonda utilizada, a velocidade da mesma, a
distância e a geometria da amostra (Mitchell, 2004).
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Revisão bibliográfica
Figura 2 - Texturómetro TA-XT2 (Stable Micro System, UK)
2.7.1.1. Análise de perfil de textura (T.P.A.)
O teste de perfil de textura é um teste imitativo que envolve duas penetrações ou compressões
pela sonda na amostra com uma pausa entre elas (recuperação do material) para deste modo se
simular a ação de duas dentadas nos alimentos. Como tal, este teste é igualmente designado por
teste das duas dentadas (two bites). É de bastante interesse quando se pretende avaliar diferenças
de textura sem recorrer à análise sensorial e a um painel de provadores, na medida em que os
parâmetros de textura obtidos estão bem correlacionados com a avaliação sensorial dos produtos
analisados (Sousa, 2001b).
Com base no texturograma obtido e consoante o material a analisar é possivel obter cinco
parâmetros de textura (firmeza, fracturabilidade, adesividade, elasticidade e coesividade) e
calcular dois parâmetros secundários a partir dos anteriores (gomosidade e mastigabilidade)
(Nunes, 2005).
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Revisão bibliográfica
O traçado resultante deste teste está representado na figura 3.
Figura 3 – Exemplo de um texturograma de um teste de perfil de textura
A firmeza representa a resistência máxima oferecida pelo material à sonda nas condições
mencionadas, o que no texturograma corresponde à força máxima correspondente ao primeiro
pico. É expressa em unidades de força (N).
A adesividade é uma propriedade característica de determinados materiais aderentes e poderá
ser definida como a resistência do material ao retrocesso da sonda. Este parâmetro é dado pela
área negativa do texturograma (A 3 ) e representa o trabalho necessário para remover a sonda do
interior da amostra (Raymundo, 2003). Este parâmetro tem unidades de trabalho ou energia
(N.s) e é calculado por integração da área negativa.
A fracturabilidade (N) define-se como a força à qual se verifica a fratura da amostra e
corresponde à força do primeiro pico significativo do primeiro ciclo de penetração.
A elasticidade é obtida pelo quociente comprimento 1/comprimento 2, sendo um parâmetro
adimensional e mede a distância que o alimento recupera em altura durante o tempo entre o final
do primeiro ciclo e o início do segundo ciclo. Pode ser igualmente definida como uma medida
de quanto a estrutura inicial da amostra é quebrada durante o primeiro ciclo.
A coesividade é um parâmetro adimensional e obtém-se dividindo o trabalho realizado no
segundo ciclo (área A 2 ) pelo trabalho realizado no primeiro ciclo (área A 1 ). As amostras que são
muito coesas são percebidas na boca como duras e difíceis de quebrar (Nunes, 2003).
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Revisão bibliográfica
Relativamente aos parâmetros secundários são calculados a partir dos parâmetros anteriores. A
gomosidade obtém-se a partir do produto da firmeza pela coesividade e a mastigabilidade a
partir do produto da gomosidade pela elasticidade (Sousa, 2001b).
2.7.2. Análise do comportamento reológico
A reologia é uma ciência exata, na medida em que é considerada um ramo da física (Sousa,
2001) e estuda a deformação e o escoamento dos materiais.
O comportamento dos materiais é do tipo sólidos moles (geles, emulsões, espumas) apresenta
características de fluido viscoso e de sólido elástico simultaneamente. É então caracterizado
pelo módulo complexo dinâmico (G*) expresso como a razão entre uma tensão sinusoidal e a
respetiva deformação. Este módulo complexo tem duas componentes: G’ e G’’. G’ é
denominado módulo de conservação e mede a energia que é conservada e posteriormente
utilizada na recuperação da deformação quando a tensão é removida, refletindo a contribuição
elástica do material. O G’’ é denominado módulo de dissipação e mede a energia que é
dissipada no escoamento para vencer o atrito interno, reflectindo deste modo a contribuição
viscosa (Sousa, 2001a).
Os testes de reologia fundamental podem ser efetuados num reómetro de tensão ou de
deformação controlada (figura 4), que tem a capacidade de atuar nos modos estacionário e
oscilatório, controlando a tensão ou deformação aplicada. Podem ser utilizados vários sistemas
de medida.
15

Revisão bibliográfica
Figura 4 - Reometro de tensão controlada RheoStress 300 (RS-300 ThermoHaake, Alemanha)
São essencialmente dois os testes reológicos utilizados na avaliação do comportamento
reológico: os testes oscilatórios e os testes estáticos. Nesta seção apenas se faz referência aos
testes reológicos fundamentais utilizados no estudo apresentado nesta tese: os testes
oscilatórios.
2.7.2.1. Testes oscilatórios
A essência da análise oscilatória consiste em testar a amostra de uma forma não destrutiva.
Neste tipo de ensaios é aplicada à amostra a estudar uma tensão (ou deformação), que é uma
função sinusoidal do tempo e regista-se a deformação (ou tensão) resultante. A designação deste
tipo de análise é SAOS (small amplitude oscilatory system) e são usadas tensões e deformações
de baixa amplitude.
É possível realizar vários tipos de testes oscilatórios consoante o varrimento é realizado em
tensão, frequência, tempo ou temperatura.
O varrimento de tensão é usualmente utilizado na determinação do intervalo de
viscoelasticidade linear, ou seja, na determinação da região onde G’ e G’’ se mantêm constantes
à medida que a amplitude da tensão ou deformação é aumentada, para uma dada frequência.
16

Revisão bibliográfica
Com este teste pretende-se, assim, determinar a máxima tensão ou deformação que é possível
aplicar ao material, sem que ocorra ruptura da estrutura interna do material (Raymundo, 1999;
Alves, 2003).
17

Materiais e métodos
3. Materiais e métodos
3.1. Materiais
A matéria-prima utilizada neste estudo foi um subproduto de pescada do Cabo designado
correntemente por “serradura”, uma vez que este subproduto é o conjunto das várias aparas
resultantes da operação de corte da pescada em postas, pelas serras de fita. Esta “serradura” foi
gentilmente cedida pela empresa de indústria e comércio de alimentos congelados “Gelpeixe”
(Loures, Portugal). Foi conservada em temperaturas de congelação (cerca de -12 ºC) no
IPIMAR até se proceder à sua utilização no método de recuperação das proteínas por
solubilização alcalina.
O isolado de proteína de ervilha (Pervilha) Pisane HD da Cosucra SA (Warcoing, Bélgica) foi
gentilmente cedido pela empresa Induxtria De Suministros Portuguesa Lda.
3.2. Métodos
3.2.1. Recuperação de proteínas por solubilização alcalina
Os isolados de proteína de pescada foram produzidos usando o processo de solubilização
alcalina de acordo com o método de Hultin e Kelleher (2000).
O processo envolveu a homogenização subprodutos de pescada numa proporção de 1 kg para 9
L de água fria/gelo, durante cerca de 1 minuto.
De seguida, colocou-se o homogeneizado num tanque de agitação e adicionou-se lentamente
hidróxido de sódio (NaOH) 2 M ao homogeneizado, provocando a subida do pH até ao valor de
11. O homogeneizado foi seguidamente bombeado para uma centrífuga contínua (Westfalia
Separator) e então centrifugado a 8500 x g. Desta etapa, resulta a separação das proteínas
solúveis do restante material, um sedimento que é rejeitado.
A solução das proteínas solubilizadas foi colocada novamente no tanque de agitação onde se
adicionou, lentamente, ácido clorídrico (HCl) 2 M até a solução atingir um pH de 5,5 para
ocorrer a agregação das proteínas e a sua posterior precipitação. Esta solução foi, por sua vez,
novamente bombeada para a centrífuga contínua Westfalia (GEA, Nuremberg, Germany) e
centrifugada a 10000 x g. Nesta segunda centrifugação obteve-se um sobrenadante final, que é
igualmente rejeitado e um sedimento, constituído pelas proteínas recuperadas/isolado proteico.
Este processo de recuperação das proteínas do músculo de pescada, através da solubilização
alcalina está representado pelo esquema do Anexo 1.
18

Materiais e métodos
Seguidamente, as proteínas recuperadas de pescada foram secas por um processo de liofilização
(figura 5).
Figura 5 - Proteínas recuperadas de pescada liofilizadas
3.2.2. Composição química
3.2.2.1. Relação Proteína bruta/Proteína total
A proteína bruta das amostras de “serradura”, de proteína recuperada, de proteína recuperada
liofilizada e de isolados proteicos de ervilha foi determinada pelo método de Dumas no
equipamento modelo, LECO protein/nitrogen analyser FP-528 (LECO Corp., St. Joseph, USA).
Neste método o azoto total foi determinado pelo método de combustão no sistema da LECO,
sendo o teor em proteína bruta, o resultado do azoto multiplicado pelo factor de conversão 6,25.
3.2.2.2. Matéria gorda livre
Os teores em matéria gorda livre das amostras de “serradura”, de proteína recuperada, de
proteína recuperada liofilizada e de isolados proteicos de ervilha foram determinados segundo o
procedimento técnico/analítico interno do IPIMAR, baseado na norma portuguesa NP 1972
(2009) (método de Soxhlet modificado).
19

Materiais e métodos
3.2.2.3. Humidade
A determinação da humidade das amostras de “serradura”, de proteína recuperada, de proteína
recuperada liofilizada e de isolados proteicos de ervilha foi efectuada por diferença de peso de
acordo com o procedimento técnico/analítico utilizado no IPIMAR, baseado na norma
portuguesa NP 2282 (2009) (método gravimétrico em estuda a 105 ºC).
3.2.2.4. Cinza total
O doseamento da cinza total das amostras de “serradura”, de proteína recuperada, de proteína
recuperada liofilizada e de isolados proteicos de ervilha foi realizado por mineralização a 550 ºC
em mufla, segundo o procedimento técnico/analítico utilizado no IPIMAR, baseado na norma
portuguesa NP 2032 (2009).
3.3.2. Géis alimentares
3.3.2.1. Preparação dos géis
O procedimento para a preparação dos géis tipo kamaboko com as proteínas recuperadas da
serradura de pescada e as proteínas de ervilha realizou-se do modo seguidamente descrito.
Inicialmente pesaram-se as diferentes quantidades de proteína de pescada e de ervilha, para as
diferentes proporções a estudar, bem como os restantes ingredientes, como a água e o sal,
essenciais para a formação dos géis. Em todos os ensaios, o teor total de humidade foi fixado
em 77,5 %, o teor total de proteína em 20 % e o de sal em 2,5%. As percentagens relativas das
proteínas recuperadas de pescada (PRP) e das proteínas de ervilha (PE) nas diferentes misturas
foram as seguintes: 20 % de proteína de ervilha (100PE); 16% de proteína de ervilha + 4 % de
proteína recuperada de pescada (80PE+20PRS); 10 % de proteína de ervilha + 10 % de proteína
recuperada de pescada (50PE+50PRS); 4 % de proteína de ervilha + 16 % de proteína
recuperada de pescada (20PE+80PRS); 20 % de proteína recuperada de pescada (100PRP).
Procedeu-se de seguida à homogeneização em agitador com barra magnética das proteínas de
pescada e de ervilha, juntamente com a água e o sal. Esta pasta ficou a hidratar durante 30 min.
O pH da mesma foi então ajustado a um valor de 7,0, medido por potenciómetro, com
bicarbonato de sódio e seguidamente colocada em 3 frascos de vidro cilíndricos (altura: 5 cm;
diâmetro: 4 cm), que foram colocados num banho-maria a 90 ºC durante 30 min.
20

Materiais e métodos
Depois deste aquecimento térmico os frascos foram colocados na refrigeração durante 24 h.
Após esta maturação dos géis, as propriedades físicas dos mesmos foram medidas à temperatura
controlada de 20±1 ºC e sala climatizada, no texturômetro TA-XT2 (Stable Micro System, UK).
Realizou-se uma determinação em cada frasco (replica) e portanto para cada amostra inicial
obteve-se 3 réplicas. Para cada proporção de misturas de proteínas, realizou-se este
procedimento três vezes e como tal para cada proporção obteve-se assim 9 réplicas.
3.2.3.2. Determinação da cor dos géis
A cor dos géis foi analisada num colorímetro Minolta Chroma Meter CR-300 (Minolta, Japão),
usando uma fonte de iluminação padrão D65 e os resultados foram avaliados pelo sistema de
coordenadas Lab*, também referido como sistema CIELAB. Neste sistema foram medidos os
seguintes parâmetros: L*, a* e b*. A coordenada L* mede a luminosidade da amostra em
estudo, variando entre 0% (escuro) e 100% (claro). A componente a* varia por sua vez, entre -
60 e +60. O valor de -60 corresponde ao verde e o +60 ao vermelho. Finalmente, a componente
b* varia igualmente entre os valores de -60 (azul) e +60 (amarelo).
Todas as determinações foram efectuadas usando para calibração um padrão branco.
Para cada amostra foram efectuadas seis medições/determinações em diferentes pontos da
mesma, a partir das quais se calculou a média, o desvio padrão e a percentagem de erro. Estes
resultados apresentados foram obtidos à temperatura ambiente.
A partir destes três parâmetros foi calculado o valor de Whiteness (Pires, 2008) (brancura) para
cada determinação efectuada, correndo à seguinte fórmula:
Whiteness = 100 – [(100 – L*) 2 + a* 2 + b* 2 ] 1/2
21

Materiais e métodos
Figura 6 - Representação esquemática do espaço da cor segundo o sistema L*, a* e b*.
O valor de Whiteness representa o desvio em relação ao branco.
3.2.3.3. Avaliação da textura
As variáveis de textura foram obtidas a partir da análise do perfil de textura realizadas num
texturómetro TA-XT2 (Stable Micro System, UK) onde as amostras foram colocadas em frascos
de vidro cilíndricos (altura: 5 cm; diâmetro: 4 cm). Realizou-se um teste de avaliação de perfil
de textura, em penetrometria, usando uma sonda de 10 mm de diâmetro (10 mm de
profundidade, 5 s de tempo de espera e 1 mm/s de velocidade).
Os ensaios foram realizados 24 h depois da preparação dos géis, como referenciado
anteriormente e todas as medições foram efetuadas numa sala com temperatura controlada a
20±2ºC, tendo-se colocado os géis na sala 3 h antes das determinações para estabelização da
temperatura. As medições para cada amostra foram realizadas em triplicado.
3.2.3.4. Comportamento viscoelástico linear dos géis
A pasta obtida em cada formulação foi colocada no reómetro de tensão controlada RheoStress
300 (RS-300 ThermoHaake, Alemanha), em que se procedeu à gelificação in situ. Com a
finalidade de se realizar os testes reológicos, utilizou-se um sistema sensor de pratos paralelos
serrados (PP20- 20 mm de diâmetro) para prevenir o deslizamento da amostra e cobriu-se a
22

Materiais e métodos
amostra com parafina líquida (Riedel-de Haen, d 20º C = 0,827-0,890 g/mL) para evitar a sua
secagem, ao longo do ensaio.
Efetuaram-se previamente testes de varrimentos em tensão de modo a garantir que todos os
testes eram realizados em zonas de viscoelasticidade linear. Nestes testes de varrimento em
tensão utilizou-se um intervalo de tensões de 1 Pa a 1000 Pa a uma frequência de 1 Hz e a uma
temperatura de 20 ºC. Para a mistura 100PPR utilizou-se uma tensão de 100 Pa e para as
restantes misturas utilizou-se uma tensão de 10 Pa.
Após cerca de 5 min de espera a 20 ºC, para estabilização da temperatura das amostras,
realizaram-se, sequencialmente, os seguintes testes:
Varrimento em temperatura de 20 ºC a 90 ºC: procedeu-se a um ciclo de aquecimento da pasta
de 20º C a 90º C de modo contínuo e automático no reómetro, a uma frequência constante de 1
Hz.
Varrimento em tempo a 90 ºC: realizou-se uma desnaturação proteica a 90 ºC durante 30
minutos e a uma frequência constante de 1 Hz.
Varrimento em temperatura de 90 ºC a 5 ºC: realizou-se posteriormente um ciclo de
arrefecimento de 90º C a 5º C de modo contínuo e automático pelo reómetro, a uma frequência
constante de 1 Hz.
Varrimento em tempo a 3 ºC: o desenvolvimento da estrutura das amostras foi acompanhado
através de varrimentos em tempo a 3 ± 2 ºC, vulgarmente designados por cinéticas de
maturação, registando os modulos de conservação e dissipação ao longo de 600 min. O teste
realizou-se a uma frequência constante de 1 Hz.
Varrimento em frequência a 3 ºC: Após esta maturação, efectuaram-se testes de varrimento em
frequência a 3±2 ºC, com o objetivo de se obter um espectro mecânico de cada amostra em
estudo, utilizando um intervalo de frequências de 0,001592 Hz – 23,87 Hz.
Com o objectivo de se estudar a termoreversibilidade das diferentes misturas, realizaram-se
ainda os dois seguintes testes:
Varrimento em temperatura de 5 ºC a 90 ºC: após os procedimentos anteriores, procedeu-se a
um novo aquecimento de 5 ºC a 90 ºC, a uma frequência constante de 1 Hz.
Varrimento em temperatura de 90 ºC a 5 ºC: finalmente, procedeu-se a um novo arrefecimento
de 90 ºC a 5 ºC, a uma frequência constante de 1 Hz.
23

Materiais e métodos
A estrutura foi medida em termos de parâmetros reológicos: o módulo de conservação (G’), que
contabiliza a componente elástica do material e o módulo de dissipação (G’’), que descreve a
componente viscosa.
3.2.4. Emulsões alimentares
3.2.4.1. Preparação das emulsões óleo-em-água
As emulsões óleo-em-água foram preparadas com 65 % (w/w) de óleo vegetal, 32 % (w/w) de
água destilada e 3 % (w/w) de proteína. Foram estudadas 5 misturas diferentes das proteínas: 3
% (w/w) de proteína de ervilha (100PE); 2,4% (w/w) proteína de ervilha + 0,6 % (w/w) proteína
recuperada de pescada (80PE+20PRP); 1,5 % (w/w) de proteína de ervilha + 1,5 % de proteína
recuperada de pescada (50PE+50PRP); 0,6 % (w/w) de proteína de ervilha + 2,4 (w/w) %
proteína recuperada de pescada (20PE+80PRP); 3 % (w/w) de proteína recuperada de pescada
(100PRP). As misturas proteicas foram dispersas na água sob agitação magnética, durante 30
min à temperatura ambiente. A emulsificação foi realizada a 13,000 rpm durante 5 min, usando
um homogeneizador Ultra Torrax T-25 (IKA, Alemanha).
As emulsões foram colocadas em recipientes de vidro cilíndricos, com 6 cm de diâmetro e 4,5
cm de altura, a uma temperatura de 4 ºC durante 24 h.
Como Raymundo (1999) mostrou, o pH das emulsões afeta as suas propriedades físicas, como
as propriedades de textura e as propriedades viscoelásticas. Raymundo (1999) verificou que os
molhos para salada comerciais apresentam um pH de cerca de 3,8 (em média) e como tal foi
importante analisar os mesmos parâmetros estudados nas emulsões de pH 7 num pH 3,8, pois as
emulsões em pH 7 podem apresentar boas caraterísticas mas alterando o pH para 3,8, as mesmas
podem ser alteradas. Por este motivo, neste trabalho prático prepararam-se emulsões segundo o
método acima descrito, ajustando o pH quer a 7 quer a 3,8. O pH das soluções proteicas foi
ajustado com bicarbonato de sódio e ácido cítrico.
Todos os ensaios foram realizados em duplicado.
3.2.4.2. Determinação da cor das emulsões
A determinação das coordenadas da cor, L*, a*, b*, das emulsões preparadas a pH 7 e pH 3,8
foi realizada tal como descrito no ponto 3.2.3.2.
24

Materiais e métodos
3.2.4.3. Textura das emulsões
As variáveis de textura das emulsões foram obtidas a partir da análise do perfil de textura
realizadas num texturómetro TA-XT2 (Stable Micro System, UK) onde as amostras foram
colocadas em frascos de vidro cilíndricos (altura: 4,5 cm; diâmetro: 6 cm). Realizou-se um teste
de avaliação de perfil de textura, em penetrometria, usando uma sonda de 25 mm de diâmetro
(10 mm de profundidade, 5 s de tempo de espera e 2 mm/s de velocidade).
Os ensaios foram realizados 24 h depois da preparação das emulsões e todas as medições foram
efetuadas numa sala com temperatura controlada a 20 ± 2ºC, tendo-se colocado os na sala 3 h
antes das determinações para estabilização da temperatura. As medições para cada amostra
foram realizadas em triplicado.
3.2.4.4. Medições reológicas das emulsões
Os testes viscoelásticos dinâmicos e a obtenção das curvas de escoamento foram realizados num
reómetro de tensão controlada RheoStress 300 (RS-300 ThermoHaake, Alemanha), a 20±1 ºC.
Realizou-se inicialmente um teste de varrimento de tensão para cada formulação, onde se
registaram os valores de G’ e G’’ obtidos em função da tensão aplicada. Pretende-se com este
teste determinar previamente o intervalo de tensões no qual os módulos de conservação e de
dissipação são independentes da tensão aplicada e deste modo, determinar a tensão máxima que
é possível aplicar ao material sem que ocorra ruptura da sua estrutura interna.
Testes oscilatórios:
Uma vez definida a zona viscoelástica linear, efectuaram-se os testes de varrimento de
frequência ou testes oscilatórios, de modo a obter os espetros mecânicos de cada formulação em
estudo. Para tal utilizou-se uma tensão de 1 Pa e um sistema sensor do tipo cone-prato, com 35
mm de diâmetro e 2º de ângulo (C35/2), num intervalo de frequências entre 0,001000 Hz –
100,0 Hz.
Testes reológicos a diferentes velocidades de deformação:
Com o objetivo de se obter as curvas de escoamento das diversas misturas em estudo,
realizaram-se testes reológicos a diferentes velocidades de deformação. Utilizaram-se
velocidades de deformação muito baixas que estão dentro da zona de comportamento linear e
deformações mais elevadas em que o comportamento do material é altamente dependente da
velocidade de deformação aplicada. Utilizou-se para tal, um sistema sensor do tipo prato-prato,
com paralelos serrados de 20 mm de diâmetro (PP20) para impedir o deslizamento da amostra,
25

Materiais e métodos
como foi recomendado por Franco et al (1998b) para o caso de emulsões de isolados proteicos
de ervilha.
3.2.5. Preparação dos “molhos para salada”
As emulsões óleo-em-água “molhos pra salada” foram preparadas com 65 % (w/w) de óleo
vegetal, 29,8 % (w/w) de água destilada e 3 % (w/w) de proteína, 1% (w/w) de cloreto de sódio
(NaCl), 0,7 % (w/w) de ácido cítrico e 0,5 % (w/w) de vinagre. Foram estudadas as duas
misturas que apresentaram parâmetros de textura semelhantes aos das maioneses comerciais
(Raymundo, 1999): 0,6 % (w/w) de proteína de ervilha + 2,4 (w/w) % proteína de pescada e 1,5
% (w/w) de proteína de ervilha + 1,5 % de proteína de pescada. Após a preparação desta
formulação, juntou-se 0,5 g de ervas “provence”a cada uma das misturas. Estas ervas
“provence” são uma mistura francesa de ervas tais como tomilho, alecrim, segurelha, oregãos e
alfazema. Este conjunto de ervas foi apenas adicionado nas emulsões utilizadas para a avaliação
sensorial (às emulsões utlizadas para a avaliação das propriedades de cor, textura e propriedades
viscoelásticas não foram adicionadas ervas “provence”).
As misturas proteicas foram dispersas na água sob agitação magnética, durante 30 minutos à
temperatura ambiente. A emulsificação foi realizada a 13,000 rpm durante 5 min, usando um
homogeneizador Ultra Torrax T-25 (IKA, Alemanha). As emulsões foram colocadas em
recipientes de plástico, com 5 cm de diâmetro e 7 cm de altura, a uma temperatura de 4 ºC
durante 6 h.
3.2.5.1. Análise sensorial
A análise sensorial consistiu na avaliação de uma ou várias caraterísticas de um alimento por
apreciação direta.
A avaliação sensorial das emulsões das misturas de proteínas enriquecidas com ervas
“provence” foi realizada por 12 provadores não treinados e para tal utilizou-se uma folha de
prova, adaptada de Raymundo (1999), com uma escala de intensidade de 0 a 10 (Anexo 2). A
análise sensorial foi efectuada após cerca de 7 horas de refrigeração após a preparação das
emulsões. Utilizou-se um código formado por uma letra (A e B) para cada uma das 2 emulsões
em estudo. As duas amostras foram apresentadas em pequenos recipientes de plástico, cada um
com a respetiva identificação: A (correspondia à emulsão da mistura 50PE+50PRP) e B
(correspondia à emulsão da mistura 20PE+80PRP) (figura 7) e foram provadas aleatoriamente.
26

Materiais e métodos
Figura 7 - Amostra B - emulsão da mistura 20PE+80PRP e amostra A- emulsão da mistura
50PE+50PRP.
Foi pedido aos provadores que avaliassem os diversos parâmetros presentes na folha de prova,
tais como os parâmetros do aspecto (cor), cheiro (ranço, vinagre, especiarias, estranho), textura
(consistência, espalhabilidade, adesividade, granulosidade) e sabor (ácido, salgado, especiarias,
estranho) e indicassem igualmente a apreciação global do produto.
3.2.6. Tratamento estatístico
O tratamento estatístico foi realizado no software Statistica (StatSoft, Inc., Tulsa, OK 74104,
USA) versao 7, de 2004. Nos estudos em que se efetuaram tratamentos a diferentes níveis,
recorreu-se à análise de variância (One-Way ANOVA) e a verificação dos prossupostos deste
teste, normalidade e homogeneidade de variâncias, foi efetuada através da aplicação dos testes
de Kolmogorov-Smirnov e de Levene. Em geral, não se verificaram violações graves destes
pressupostos, pelo que se aplicaram métodos paramétricos: T-Student (comparação de dois
grupos) e a análise de variância. Na comparação múltipla de grupos aplicou-se o teste de
Scheffé. Todos os testes foram realizados ao nível de significância α=0,05. Considerou-se
significativa a diferença entre grupos sempre que p

Resultados e discussão
4. Resultados e discussão
4.1. Composição química
Na tabela 1 são apresentados os valores da composição química dos subprodutos de pescada,
das proteínas recuperadas (PRP) antes e depois da sua liofilização e das proteínas de ervilha
(PE).
Tabela 1 - Valores da composição química dos subprodutos de pescada, proteínas recuperadas,
proteínas recuperadas secas e proteínas de ervilha. Os valores apresentados correspondem à
média e desvio padrão de 3 determinações. Valores na mesma coluna com letras diferentes
significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05).
Amostra (g) Proteína (%) Humidade (%) Gordura (%) Cinza (%)
Subprodutos de
pescada 18,57 ± 0,2 a 80,03 ± 0,2 c 1,19 ± 0,1 a 2,3 ± 0,01 c
Proteínas
recuperadas 19,18 ± 0,2 a 81,81 ± 0,4 d 1,13 ± 0,1 a 0,38 ± 0,08 a
Proteínas
recuperadas secas 92,80 ± 1,2 b 6,57 ± 0,7 a 3,12 ± 0,2 b 1,03 ± 0,05 b
Proteínas de
ervilha 80,87 ± 1,2 c 8,6 ± 0,1 b 2,00 ± 0,6 a 4,47 ± 0,02 d
Pela observação da tabela, podemos afirmar que as proteínas recuperadas secas apresentam um
teor de proteína de 92,8 %, valor este bastante maior que o teor em proteína dos subprodutos de
pescada e das proteínas recuperadas. Este facto deve-se ao processo de liofilização que permitiu
a secagem das proteínas recuperadas, diminuindo assim o seu teor em Humidade e aumentando
proporcionalmente o teor em proteína.
As proteínas recuperadas secas apresentam um elevado teor de proteína (92,8 ± 1,2) e valores
bastante reduzidos relativamente aos teores de humidade (6,57 ± 0,7), gordura (3,12 ± 0,2) e
cinza (1,03 ± 0,05).
Num estudo semelhante, Pires (2008) obteve resultados idênticos relativamente aos teores de
proteína, humidade, gordura e cinza dos subprodutos de pescada, das proteínas recuperadas
secas e das proteínas de ervilha.
28

Resultados e discussão
O isolado proteico de ervilha apresentava um teor de proteína significativamente inferior (p <
0,05) (80,87 ± 1,2) ao das proteínas recuperadas secas de pescado. Isto pode indicar a presença
de fibras e hidratos de carbono no isolado de origem vegetal. Para além disso, o teor em cinza
era também mais baixo no caso das proteínas de pescada o que parece mostrar que a maior parte
dos sais são eliminados no sobrenadante obtido após a precipitação das proteínas. Alguma da
gordura presente nos subprodutos de pescada é também eliminada durante o processo. Os
valores da composição das proteínas recuperadas por solubilização alcalina seguida de
precipitação a partir dos subprodutos de pescada são semelhantes aos descritos para outros
isolados proteicos de pescado obtidos a partir de diferentes matérias- primas (Sathivel et al.,
2004, 2005, 2006; Sathivel e Bechtel, 2006; Shaviklo et al., 2011).
4.2. Géis de misturas de proteína de pescada e proteína de ervilha
4.2.1. Caraterização da cor dos géis
Os valores das coordenadas da cor, L*, a* e b* dos géis das misturas de PRP e de PE nas cinco
proporções são apresentados na tabela 2.
L* a* b*
100PE 61,40 ± 1,74 d 1,72 ± 0,15 d 14,46 ± 0,75 c
80PE+20PRP 62,24 ± 0,97 d 1,21 ± 0,15 c 13,56 ± 0,15 c
50PE+50PRP 55,75 ± 3,83 b -0,14 ± 0,71 a 9,77 ± 2,84 a
20PE+80PRP 53,26 ± 2,86 a 0,34 ± 0,74 b 10,68 ± 1,15 b
100PRP 58,40 ± 2,37 c 1,12 ± 0,18 c 13,94 ± 0,92 c
Tabela 2 - Determinação instrumental da cor – Coordenadas L*, a* e b* para os géis obtidos a
partir de 5 misturas de proteína de pescada e de proteína de ervilha. Os valores apresentados
correspondem à média e desvio padrão de 6 determinações. Valores na mesma coluna com
letras diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05).
29

W
Resultados e discussão
Os valores de L* (luminosidade) dos géis preparados com as diferentes misturas encontram-se
no intervalo de 53 a 63. Este parâmetro dá conta da variação escuro – claro da cor, o que
significa que, em termos de componente L*, todos os géis estudados apresentam uma tonalidade
clara, sendo o gel preparado com a mistura 20PE+80PRP o mais escuro. Para este parâmetro os
géis de todas as misturas em estudo são significativamente diferentes (p < 0,05) uns dos outros,
à exceção dos géis das misturas 100PE e 80PE+20PRP.
Relativamente aos valores de a* (verde-vermelho), constatou-se igualmente que os géis de todas
as misturas são significativamente diferentes (p < 0,05) à exceção dos géis das misturas 100PRP
e 80PE+20PRP. O gel que apresenta uma tonalidade mais avermelhada é o gel relativo à
mistura 100PE (1,72 ± 0,15) e o que apresenta uma tonalidade mais esverdeada é o gel relativo
à mistura 50PE+50PRP (-0,14 ± 0,71).
Verifica-se que em relação à coordenada da cor b* (azul-amarelo) os géis da mistura
50PE+50PRP (9,77 ± 2,84) apresentam uma tonalidade menos amarela. Os géis da mistura
100PE (14,46 ± 0,75) são os que apresentam uma tonalidade mais amarelada.
Os géis preparados com a mistura 50PE+50PRP apresentam em simultâneo os valores mais
baixos de a* e b* e, por isso, são os menos amarelos e menos vermelhos.
100
80
60
d d b a c
40
20
0
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
Figura 8 - Brancura dos géis obtidos a partir das seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP;
50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras diferentes significam médias estatisticamente
diferentes (p < 0,05).
30

Resultados e discussão
Analisando os valores da brancura (W) na figura 8 verifica-se que todos os géis apresentam uma
tonalidade bastante clara (o valor de W varia entre 52,03 e 59,86), contudo todos eles são
significativamente diferentes entre si com exceção dos géis das misturas 100PE e 80PE+20PRP.
4.2.2. Textura dos géis
A partir do T.P.A realizado, obteve-se os diversos parâmetros de textura referenciados no ponto
2.5.1.1.1. Contudo, na figura 9 apresentam-se apenas os valores da firmeza e da adesividade dos
géis preparados com as diferentes misturas de proteínas recuperadas de pescada e o isolado
proteico de ervilha.
Só a firmeza se mostra coerente, isto é, com tendência definida e com baixos valores de desvio
padrão, para a descrição das características de textura do gel.
A adesividade parecia ser um parâmetro interessante na caracterização da textura dos géis,
contudo, como se pode observar na figura 9, este parâmetro apresenta uma grande variabilidade,
exibindo desvios padrão bastante elevados, o que faz com que não existam diferenças
significativas (p ≥ 0,05) entre os géis avaliados. Como tal, parece não existir nenhuma relação
entre a percentagem de proteínas de ervilha e a adesividade dos géis.
31

Adesividade (N.s)
Firmeza (N)
Resultados e discussão
8,00
d
6,00
4,00
2,00
a
a
b
c
0,00
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
(a)
1,50
1,00
ab
b
ab
(b)
0,50
a
a
0,00
-0,50
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
Figura 9 - Valores de firmeza (a) e de adesividade (b) dos géis obtidos a partir das seguintes
misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras diferentes
significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05).
A firmeza dos géis aumenta à medida que a percentagem de PPR aumenta nas misturas, sendo
os géis preparados só com proteínas de pescada os mais firmes (valor da firmeza). No entanto, a
firmeza dos géis preparados a partir das misturas 100PE e 80 PE+20PRP não são
significativamente diferente (p ≥ 0,05).
Com base nestes resultados, pode ser estudada a correlação entre a quantidade de proteína de
pescada adicionada às misturas e a firmeza dos géis. A figura seguinte apresenta essa
correlação.
32

Firmeza (N)
Resultados e discussão
8
7
6
5
4
3
2
1
0
y = 6,0578e -0,0275x
R 2 = 0,9814
0 20 40 60 80 100 120
% proteína de ervilha
Figura 10 - Correlação existente entre a quantidade de proteína de ervilha e a firmeza dos géis.
Verifica-se que existe um decaimento exponencial da firmeza dos géis com o aumento do teor
de proteína de ervilha (ou a diminuição do teor de proteína recuperada de pescada). O
coeficiente de correlação, R 2 é bastante elevado (0,9814) e como tal a equação obtida,
Y=6,0578e -0,0275X , é adequada para descrever a correlação entre a quantidade de proteína de
ervilha adicionada e a firmeza dos géis.
Com base nestes resultados e de acordo com Ziegler e Foegeding (1990) podemos dizer que
estamos perante um sistema incompatível de proteínas. Estes autores classificam os sistemas de
misturas de proteínas em compatíveis, semicompatíveis ou incompatíveis dependendo da
interação entre os dois tipos diferentes de proteína. Este tipo de interacção afeta posteriormente
as propriedades do gel formado pelas proteínas. Neste estudo, as proteínas recuperadas de
pescada formam entre si uma rede proteica forte e como tal, os valores de firmeza dos geís da
mistura 100PRP são elevados, como se pode observar na figura 9. Contudo, ao adicionarmos
proteína de ervilha, verifica-se um decaimento exponencial da firmeza dos géis, cuja correlação
é bastante explícita na figura 10. Este decaimento pode ocorrer devido ao facto da proteína de
ervilha actuar como um agente perturbador da rede de gel das proteínas de pescada nestas
misturas, perturbando deste modo a rede formada pelas proteínas de pescada. Para esta
diminuição dos valores de firmeza com o aumento do teor de proteína de ervilha, sugerida pelos
mesmos autores, é o facto de estes dois diferentes tipos de proteínas poderem formar redes
proteicas independentes e termodinamicamente incompatíveis.
33

G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
4.2.3. Propriedades viscoelásticas dos géis
Na figura seguinte estão representadas as curvas de aquecimento das 5 misturas de proteínas
estudadas, onde se pode observar a evolução dos módulos de conservação (G’) e dissipação
(G’’) em função da temperatura de aquecimento (20 a 90 ºC).
A
B
8,0E+03
6,0E+03
100PE
1,0E+04
8,0E+03
80PE+20PRP
4,0E+03
6,0E+03
4,0E+03
2,0E+03
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
C
2,0E+03
0,0E+00
100 % PRP
0 20 40 60 80 100
D
T (ºC)
3,0E+04
50PE+50PRP
4,0E+04
20PE+80PRP
2,0E+04
3,0E+04
2,0E+04
1,0E+04
1,0E+04
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
5,0E+04
4,0E+04
E
100PRP
3,0E+04
2,0E+04
1,0E+04
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
Figura 11 - A: Curva de aquecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 100PE. B: Curva de
aquecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 80PE+20PRP. C: Curva de aquecimento de 20 a 90 ºC
da mistura de 50PE+50PRP; D: Curva de aquecimento de 20 a 90 ºC da mistura de
20PE+80PRP. E: Curva de aquecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo
cheio), G’’ (Símbolo aberto).
34

Resultados e discussão
Durante o aquecimento, verifica-se um decréscimo inicial do valor de G’ até à temperatura de
cerca de 75 ºC, nas misturas de 100PE, 80PE+20PRP e 50PE+50PRP. Nestas 3 misturas e após
esta temperatura, o decréscimo de G´ torna-se ainda mais acentuado. Nas outras misturas
(20PE+80PRP e 100PRP) ocorre um decréscimo acentuado no valor de G’ até cerca dos 35 ºC e
a partir desta temperatura regista-se um ligeiro aumento do valor de G’ até cerca dos 50 º C.
Desde esta temperatura e até aos 90 ºC o valor de G’ manteve-se praticamente constante.
Os valores dos módulos G’ e G’’ são mais elevados à medida que a percentagem de PE diminui
nas misturas e consequentemente a percentagem de PPR aumenta.
Pires et al. (2012) estudaram as propriedades reológicas de proteínas recuperadas de
subprodutos de pescada secas com diferentes percentagens de proteína (17,5 %, 10 % e 5 %) e
obtiveram curvas de aquecimento semelhantes às obtidas neste estudo com a mistura 100PRP.
A curva de aquecimento correspondente à mistura 100PRP apresenta um comportamento típico
das proteínas miofibrilares, uma vez que se regista uma diminuição acentuada do valor de G’ até
uma temperatura de cerca de 35 ºC, seguida de um aumento do mesmo à medida que a
temperatura aumenta. Este comportamento vai sendo atenuado à medida que se adicionam na
mistura as proteínas de ervilha. Este comportamento do módulo de conservação típico das
proteínas miofibrilares foi também verificado por outros autores como Romero et al. (2009). No
início do tratamento térmico (T

G'; G'' (pa)
G';G'' (Pa)
G';G'' (Pa)
G';G'' (Pa)
G';G'' (Pa)
Resultados e discussão
A
B
4,0E+03
3,0E+03
4,0E+03
100PE % PE 80PE+20PRP
3,0E+03
2,0E+03
2,0E+03
1,0E+03
1,0E+03
0,0E+00
0 5 10 15 20 25 30 35
t (min)
0,0E+00
0 5 10 15 20 25 30 35
t (min)
C
D
1,2E+04
50PE+50PRP
3,0E+04
20PE+80PRP
8,0E+03
2,0E+04
4,0E+03
1,0E+04
0,0E+00
0 5 10 15 20 25 30 35
t (min)
5,0E+04
E
0,0E+00
0 5 10 15 20 25 30 35
t (min)
100PRP
4,0E+04
3,0E+04
2,0E+04
1,0E+04
0,0E+00
0 5 10 15 20 25 30 35
t (min)
Figura 12 - A: Aquecimento durante 30 min da mistura de 100PE. B: Aquecimento durante 30
min da mistura de 80PE+20PRP. C: Aquecimento durante 30 min da mistura de 50PE+50PRP;
D: Aquecimento durante 30 min da mistura de 20PE+80PRP. E: Aquecimento durante 30 min
da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo cheio), G’’ (Símbolo aberto).
Na figura 12 estão presentes os módulos G’ e G’’ obtidos durante o aquecimento das proteínas,
durante 30 min. As proteínas estão praticamente desnaturadas após 10 min a 90 ºC, uma vez que
a partir deste tempo as 5 misturas em estudo apresentam valores de G’ e G’’ praticamente
constantes até ao final desta etapa. Assim, parece que a maior desnaturação das proteínas ocorre
durante o processo de aquecimento, onde ocorre uma maior variação do valor de G’.
36

G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
A
B
1,2E+04
100PE
1,2E+04
80PE+20PRP
9,0E+03
8,0E+03
6,0E+03
3,0E+03
4,0E+03
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
C
D
3,0E+04
50PE+50PRP
8,0E+04
20PE+80PRP
2,0E+04
6,0E+04
4,0E+04
1,0E+04
2,0E+04
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
E
2,0E+05
1,6E+05
100PRP
1,2E+05
8,0E+04
4,0E+04
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
Figura 13 - A: Curva de arrefecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 100PE. B: Curva de
arrefecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 80PE+20PRP. C: Curva de arrefecimento de 20 a 90
ºC da mistura de 50PE+50PRP; D: Curva de arrefecimento de 20 a 90 ºC da mistura de
20PE+80PRP. E: Curva de arrefecimento de 20 a 90 ºC da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo
cheio), G’’ (Símbolo aberto).
37

Resultados e discussão
A evolução dos valores de G’ e G’’ em função da temperatura durante o arrefecimento de 90 ºC
a 5 ºC, está representada na figura 13. Em todas as misturas ocorre um aumento gradual dos
módulos viscoelásticos com o arrefecimento de 90 a 5 ºC e G’ é maior do que G’’, ou seja,
todas as amostras apresentam uma maior componente elástica. Este aumento dos dois módulos
viscoelásticos ocorre devido a interacções físicas, principalmente ligações de hidrogénio, já que
o gel é termoreversível (como se mostra no ponto 4.2.4.). Estas ligações de hidrogénio entre os
aminoácidos e as moléculas de água, formadas maioritariamente durante o arrefecimento,
podem ser importantes na estabilização do sistema proteico. Além disso, estas ligações
contribuem também para imobilizar a água na rede das moléculas proteicas (Lanier et al., 2005).
Comparando estes resultados com o estudo efetuado por Pires et al. (2012) mencionado
anteriormente, as curvas de arrefecimento da mistura 100PRP e a obtida por estes autores são
bastante semelhantes, uma vez que em ambas sucede um aumento gradual dos valores de G’ e
G’’ com a diminuição de temperatura.
Nunes (2005) estudou o efeito de três diferentes concentrações (12 %, 12 % e 16 %) de proteína
de ervilha nas propriedades reológicas de géis. Comparando as curvas de arrefecimento da
concentração de 16 % de proteína de ervilha obtida por Nunes (2005) com a curva de
arrefecimento da mistura 100PE, verifica-se uma semelhança no comportamento que o G’ e G’’
tomam, uma vez que, em ambas as curvas se observa um aumento gradual dos módulos
viscoelásticos com a diminuição da temperatura. Este comportamento é característico das
proteínas globulares. Contudo, o valor de G’ correspondente à temperatura final de
arrefecimento (5 ºC) mistura 100PE obtida neste trabalho prático, é mais elevado nas misturas
00PE (cerca de 1100 Pa) do que nos geís simples de ervilha obtidos por Nunes (2005) (cerca de
525). Esta diferença é por certo devida à diferença da composição dos isolados proteicos
utilizados nos diferentes estudos.
Este aumento gradual do módulo de conservação (G’) resulta de uma contínua reorganização da
rede do gel, já que as partículas poliméricas podem juntar-se dando origem a cadeias densas e
ao aumento das interações proteína/proteína (van Vliet et al., 2002).
38

G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
A
B
1,6E+04
100PE
1,6E+04
80PE+20PRP
1,2E+04
1,2E+04
8,0E+03
4,0E+03
0,0E+00
0 100 200 300 400 500 600 700
t (min)
8,0E+03
4,0E+03
0,0E+00
0 100 200 300 400 500 600 700
t (min)
E
C
4,0E+04
50PE+50PRP
8,0E+04
80PE+20PRP 20PE+80PRP
3,0E+04
6,0E+04
2,0E+04
4,0E+04
1,0E+04
2,0E+04
0,0E+00
0 100 200 300 400 500 600 700
t (min)
0,0E+00
0 100 200 300 400 500 600 700
t (min)
B
3,0E+05
100PRP 100PRP
2,0E+05
1,0E+05
0,0E+00
0 100 200 300 400 500 600 700
t (min)
Figura 14 - A: Cinéticas de maturação a 3 ºC, durante 600 min da mistura de 100PE. B:
Cinéticas de maturação a 3 ºC, durante 600 min da mistura de 80PE+20PRP. C: Cinéticas de
maturação a 3 ºC, durante 600 min da mistura de 50 PE+50PRP; D: Cinéticas de maturação a 3
ºC, durante 600 min da mistura de 20PE+80PRP. E: Cinéticas de maturação a 3 ºC, durante 600
min da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo cheio), G’’ (Símbolo aberto).
Na figura 14 estão apresentadas as cinéticas de maturação dos géis das 5 misturas de proteína
recuperada de pescada e de proteína de ervilha. Em todas as misturas o valor de G’ mantém-se
39

Resultados e discussão
praticamente constante ao longo dos 600 min de maturação. Este facto permite afirmar que
nestas 4 misturas, os géis já estão praticamente formados no início da maturação. À medida que
a quantidade de PE diminui (e a quantidade de PRP aumenta) na mistura, o valor de G’ vai
aumentando. Como tal, o aumento da quantidade de PRP na proporção da mistura resulta em
géis mais estruturados devido à formação de uma estrutura mais forte da actina e da miosina
(Pires et al., 2012). Relativamente à mistura 80PE+20PRP, esta apresenta um comportamento
diferente das restantes. O comportamento do módulo de conservação (G’) é caraterizado por um
ligeiro decréscimo até cerca de 500 min de maturação e apenas nos últimos 100 min da mesma é
que se observa um ligeiro aumento no valor de G’. Tal pode ser explicado pela
incompatibilidade entre os dois tipos de proteínas, que nestas proporções tornam este
comportamento mais evidente.
Nunes (2005) verificou que nas cinéticas de maturação dos géis de proteína de ervilha com uma
concentração de 16 % de proteína, o comportamento do módulo de conservação (G’) é
caracterizado por uma subida rápida nas primeiras horas, seguida de uma evolução mais lenta.
Este comportamento não ocorre na cinética de maturação da mistura de 100PE, uma vez que
este gel tem 20 % de proteína de ervilha e observa-se que o valor de G’ é praticamente constante
(variando apenas de 12000 a 12500 Pa) ao longo dos 600 min da maturação, o que indica que a
rede de gel já está reorganizada.
Pires et al. (2012) num estudo com proteínas recuperadas de subprodutos de pescada obtiveram
uma curva de maturação muito semelhante à obtida neste estudo. Outros autores (Yongwatdigul
e Park, 2004) referem valores de G´dentro da gama dos encontrados neste estudo.
40

G';G'' (Pa)
G';G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G';G'' (Pa)
G';G'' (Pa)
Resultados e discussão
A
B
1,00E+05
100PE
100PE
1,00E+05
80PE+20PRP
20PE+80PRP
1,00E+04
1,00E+04
1,00E+03
1,00E+03
1,00E+02
1,00E-04 1,00E-03 1,00E-02 1,00E-01 1,00E+00 1,00E+01 1,00E+02
f (Hz)
1,00E+02
1,0E-03 1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02
f (Hz)
C
D
1,0E+05
50PE+50PRP
1,0E+06
80PE+20PRP
20PE+80PRP
1,0E+05
1,0E+04
1,0E+04
1,0E+03
1,0E-03 1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02
f (Hz)
1,0E+06
E
1,0E+03
1,0E-03 1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02
f (Hz)
100PRP
1,0E+05
1,0E+04
1,0E-04 1,0E-03 1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02
f (Hz)
Figura 15 - A: Espetro mecânico da mistura de 100PE. B: Espetro mecânico da mistura de
80PE+20PRP. C: Espetro mecânico da mistura de 50PE+50PRP; D: Espetro mecânico da
mistura de 20PE+80PRP. E: Espetro mecânico da mistura de 100PRP. G’ (Símbolo cheio), G’’
(Símbolo aberto).
Na figura 15 estão representados os espetros mecânicos obtidos a 3 ºC, para as 5 misturas em
estudo. O módulo de conservação (G’) apresenta sempre valores superiores ao módulo de
dissipação (G’’) na gama de frequências utilizadas e ambos são dependentes da frequência um
comportamento característico de um gel fraco. Este comportamento foi igualmente verificado
41

G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
por outros autores como Nunes (2005), Romero et al. (2009) e Pires et al. (2012). Nas 5
misturas, o valor de G’ é praticamente superior em uma década ao valor de G’’, o que significa
que todas as misturas apresentam um comportamento de gel, onde um melhoramento
significativo da rede de gel é claramente induzido pelo processamento térmico (Romero et al.,
2009). À medida que se diminui a quantidade de PE na formulação dos géis (ou se aumenta a
quantidade de PRP), os mesmos apresentam valores de G’ e G’’ cada vez maiores, o que indica
que quanto maior for a percentagem de PRP na mistura, mais consistente será o gel formado.
4.2.4. Termoreversibilidade dos géis
De modo a estudar a termoreversibilidade dos géis preparados com as 5 misturas, foi realizado
um 2º ciclo de aquecimento de 5 ºC a 90 ºC, seguido de um arrefecimento imediato de 90 ºC a 5
ºC (Figura 16).
1,6E+04
1,2E+04
A
100PE
8,0E+03
4,0E+03
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
1,2E+04
8,0E+03
B
8PE+20PR
P
4,0E+03
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
42

G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
C
4,0E+04
3,0E+04
50PE+50PR
P
2,0E+04
1,0E+04
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
D
9,0E+04
20PE+80PRP
6,0E+04
3,0E+04
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
3,0E+05
E
100PRP
2,0E+05
1,0E+05
0,0E+00
0 20 40 60 80 100
T (ºC)
Figura 16 - 1º aquecimento de 20 ºC a 90 ºC (♦) ; 1º arrefecimento de 90 ºC a 5 ºC (●) ; 2º
aquecimento de 5 ºC a 90 ºC (■), seguido do 2º arrefecimento imediato de 90 ºC a 5 ºC (▲).A:
Mistura 100PE; B:Mistura 80PE+20PRP; C: Mistura 50PE+50PRP; D: 20PE+80PRP; E:
100PRP. G’ (Símbolo cheio), G’’ (Símbolo aberto).
43

Resultados e discussão
Analisando a figura anterior, verifica-se que todos os géis são praticamente termoreversíveis,
isto é, recuperam quase totalmente do ciclo de aquecimento-arrefecimento, sendo o valor de G’
no final do 2º ciclo de aquecimento/arrefecimento bastante semelhante ao valor do G’ no final
do 1º ciclo de aquecimento/arrefecimento. Como se pode observar na figura 16, o gel mais
termoreversível é o gel correspondente à mistura de 100PRP, à qual corresponde 20 % de
proteína de pescada. Estes resultados vão ao encontro com os resultados obtidos por Pires et al.
(2012). Estes autores constataram que géis preparados com teores de proteína recuperada de
pescada de 17,5 %, 12,5 % e 10 % são igualmente termoreversíveis.
4.3. Emulsões de misturas de proteína de pescada e proteína de ervilha a pH 7
4.3.1. Caraterização da cor das emulsões
Na tabela 4 estão representadas as coordenadas de cor, L*, a* e b* das emulsões a pH 7
preparadas a partir das 5 misturas de proteína de ervilha e proteína recuperada de pescada
estudadas.
Tabela 3 – Determinação instrumental da cor – Coordenadas L*, a* e b* das emulsões a pH 7
preparadas com as misturas 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Valores na mesma coluna com letras diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p
< 0,05).
L* a* b*
100PE 88,21 ± 0,70 ab -0,24 ± 0,25 bd 7,88 ± 0,30 cd
80PE+20PRP 91,90 ± 7,20 bc 0,12 ± 0,65 cd 5,13 ± 3,01 ab
50PE+50PRP 87,74 ± 0,33 a -0,55 ± 0,08 ab 6,50 ± 0,04 bc
20PE+80PRP 92,64 ± 6,40 c -0,28 ± 0,95 bc 4,16 ± 2,85 a
100PRP 86,72 ± 0,12 a -1,01 ± 0,07 a 6,64 ± 0,12 bd
As 5 emulsões a pH 7 das diferentes misturas em estudo neste trabalho prático apresentam um
valor de L* elevado, encontrando-se no intervalo de 86 a 93 (tabela 3). Este parâmetro dá conta
da variação escuro-claro da cor, o que significa que todas as emulsões a pH 7 apresentam uma
44

W
Resultados e discussão
tonalidade bastante clara. A emulsão da mistura 20PE+80PRP é a emulsão mais clara em termos
de componente de L*, uma vez que apresenta o maior valor deste parâmetro (92,64 ± 6,40) e a
emulsão da mistura 100PRP é a emulsão mais escura, apresentando obviamente o valor mais
baixo (86,72 ± 0,12).
Relativamente à componente a*, que corresponde à variação verde-vermelho, constata-se que
todas as emulsões apresentam valores negativos de a*, sendo a emulsão com uma tonalidade
mais avermelhada a da mistura 80PE+20PRP (0,12 ± 0,65) e a emulsão com uma tonalidade
mais esverdeada a da mistura 100PRP (-1,01 ± 0,07).
Em relação à coordenada b*, constata-se que as 5 emulsões das diferentes misturas em estudo
neste trabalho prático apresentam valores de b* baixos, variando os mesmos entre 4 e 8. Estes
resultados correspondem a uma tonalidade amarelada das 5 emulsões em estudo. Verifica-se
também que a emulsão que apresenta uma tonalidade significativamente mais amarelada (p <
0,05) é a emulsão preparada a partir da mistura 100PE e a emulsão que apresenta uma
tonalidade menos amarela é a emulsão obtida a partir da mistura 20PE+80PRP.
100
80
a
bc
ab
c
a
60
40
20
0
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
Figura 17 - Valores da brancura das emulsões a pH 7 preparadas com as misturas 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras diferentes significam médias
estatisticamente diferentes (p < 0,05).
Por observação da figura 17, verifica-se que todas as emulsões preparadas a partir das cinco
diferentes misturas apresentam valores de brancura elevados. Para além disso, parece não existir
nenhuma relação entre a percentagem de proteína e este parâmetro.
45

Adesividade (N.s)
Firmeza (N)
Resultados e discussão
4.3.2. Textura das emulsões
Relativamente aos parâmetros de textura das emulsões (a pH7 e a pH 3,8), tal como no ponto
4.2.2., apenas são apresentados os parâmetros de firmeza e adesividade visto que neste tipo de
produtos, estes dois parâmetros são os mais importantes na sua caracterização.
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
a
ab
c
c
b
0,00
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
(a)
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
a
ab
bc
c
ab
(b)
0,00
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
Figura 18 - Valores de firmeza (a) e de adesividade (a) das emulsões preparadas com as
seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras
diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05).
Os valores de firmeza e adesividade das 5 emulsões em estudo obtidos a partir dos testes
empíricos de perfil de textura (T.P.A.) encontram-se representados na figura 18. As emulsões
preparadas com as misturas 50PE+50PRP e 20PE+80PRP são significativamente mais firmes (p
46

G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
< 0,05) do que as restantes. Pelo contrário, as emulsões preparadas só com proteína de ervilha
são significativamente menos firmes (p < 0.05).
A adesividade das emulsões preparadas com as diferentes misturas apresenta uma tendência
semelhante à firmeza com o aumento da percentagem de proteínas recuperadas de pescada.
Assim, é a emulsão preparada com 100PE que apresenta um valor de adesividade
significativamente inferior (p < 0,05) ao das restantes. Pelo contrário, a emulsão que apresenta
uma maior adesividade é a emulsão da mistura 20PE+80PRP.
4.3.3. Propriedades viscolásticas das emulsões
Na Figura seguinte (figura 19) pode avaliar-se os varrimentos de tensão das emulsões a pH 7
em função das diferentes proporcões mássicas de proteína de ervilha e proteína recuperada de
pescada.
1,0E+04
1,0E+03
1,0E+02
1,0E+01
1,0E+00
1,0E-01
1,0E-02
1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02 1,0E+03 1,0E+04
t (Pa)
G' 100PE G' 100PE G'' 80PE+20PRP G'' 80PE+20PRP G' 50PE+50PRP G'' 50PE+50PRP
G' 20PE+80PRP G'' 20PE+80PRP G' 100PRP G'' 100PRP
Figura 19 - Varrimentos de tensão das emulsões a pH 7 obtidas das seguintes misturas: 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Em todas as misturas, o intervalo de tensões no qual os módulos de conservação e de dissipação
são independentes da tensão aplicada (zona de viscoelasticidade linear) situa-se sensivelmente
entre os 0,5 e 10 Pa e, como tal, deste último valor, qualquer tensão aplicada poderá
eventualmente provocar uma ruptura da estrutura interna do material. O comportamento
47

G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
viscoelástico linear que estas emulsões apresentam é semelhante ao comportamento caraterístico
das emulsões floculadas (Franco et al, 1997; Franco et al, 1998a; Raymundo et al, 2002).
Na figura seguinte (figura 20) estão representados os espetros mecânicos das 5 misturas dos
dois tipos de proteína. Os espectros mecânicos apresentados na figura anterior mostram que as
amostras das misturas 50PE+50PRP e 20PE+80PRP são as emulsões mais estruturadas
apresentando valores de G’e G’’ mais elevados que as restantes. Parece existir um efeito
sinergético nestas duas misturas o que leva à estabilização da estrutura. Em todos os casos, G’ >
G’’, isto é, todas as amostras apresentam sistemas estruturados com a componente elástica
superior à componente viscosa. Todas estas emulsões apresentam espetros mecânicos típicos de
emulsões proteicas estabilizadas nas quais uma rede proteica é desenvolvida devido à ocorrência
de um extenso processo de floculação em ponte (Franco et al., 1998a). De acordo com os
resultados obtidos a mistura 100PE é a mistura que dá origem a emulsões menos estruturadas,
uma vez que apresenta valores de G’ e G’’ mais baixos que as restantes.
1,0E+04
1,0E+03
1,0E+02
1,0E+01
1,0E+00
1,0E-04 1,0E-03 1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02
f (Hz)
G' 100PE G'' 100PE G' 80PE+20PRP G'' 80PE+20PRP G' 50PE+50PRP G'' 50PE+50PRP
G' 20PE+80PRP G'' 20PE+80PRP G' 100PRP G'' 100PRP
Figura 20 - Espetros mecânicos das emulsões a pH 7 obtidas das seguintes misturas: 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
48

Eta (Pa.s)
Resultados e discussão
Raymundo et al. (2005) estudaram as propriedades reológicas e de textura de emulsões
preparadas com proteínas de ervilha. Neste estudo apresentam um espectro mecânico com
comportamento dos módulos viscoelásticos semelhante, uma vez que o valor de G’ é sempre
superior ao valor de G’’ na faixa de frequência utilizada e a evolução do valor do módulo de
conservação com a frequência mostra uma tendência para o desenvolvimento da região de
plateau.
1,0E+06
1,0E+05
1,0E+04
1,0E+03
1,0E+02
1,0E+01
1,0E+00
1,0E-01
1,0E-06 1,0E-05 1,0E-04 1,0E-03 1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02 1,0E+03 1,0E+04
Velocidade de deformação (s -1 )
Eta 100PE Eta 80PE+20PRP Eta 50PE+50PRP Eta 20PE+80PRP Eta 100PRP
Figura 21 - Curvas de viscosidade das emulsões a pH 7 obtidas das seguintes misturas: 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Na figura 21 são apresentadas as curvas de viscosidade obtidas paras as emulsões
correspondentes às cinco misturas de proteínas. Todas as emulsões estudadas apresentam um
comportamento reofluidificante, isto é, para baixas taxas de deformação observa-se uma zona
Newtoniana (Ƞ 0 ), enquanto que para taxas de deformação elevadas, a viscosidade aparente
diminui à medida que a taxa de deformação aumenta.
O modelo Carreau é o modelo mais adequado para descrever o comportamento reológico dos
polissacáridos e como tal foi este o modelo utilizado neste trabalho prático (Raymundo, 1999).
É caraterizado pela seguinte equação:
Ƞ ap = Ƞ ∞ + (Ƞ 0 - Ƞ ∞ )/
1 +
,
2
s
c
49

Eta0 (Pa.s)
Resultados e discussão
Onde Ƞ ap é a viscosidade aparente, Ƞ 0 a viscosidade limite Newtoniana para taxa de deformação
nula, Ƞ ∞ a viscosidade limite para a taxa de deformação infinita, c o valor da taxa de
deformação crítica e “s” um parâmetro adimensional relacionado com a zona intermédia e dado
pelo declive da zona reofluidificante.
O modelo foi ajustado às curvas experimentais e a partir desse ajuste obteve-se o parâmetreo
ETA 0 (viscosidade limite para a taxa de deformação nula) para as diferentes misturas em estudo.
Na figura seguinte (figura 22) estão representadas as viscosidades limite Newtoniana para a taxa
de deformação nula das emulsões a pH 7 correspondentes às misturas de 100PE, 80PE+20PRP,
50PE+50PRP, 20PE+80PRP, 100PRP.
8,0E+05
6,0E+05
bc
c
4,0E+05
2,0E+05
a
a
ab
0,0E+00
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
Figura 22 - Viscosidade limite Newtoniana para a taxa de deformação nula das emulsões a pH 7
obtidas das seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Letras diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05)
As emulsões das misturas 20PE+80PRP e 50PR+50PRP são as que apresentam os valores de
viscosidade limite Newtoniana para a taxa de deformação nula significativamente mais elevados
(p < 0,05).
50

Resultados e discussão
4.4. Emulsões de misturas de proteína de pescada e proteína de ervilha a pH 3,8
4.4.1. Caraterização da cor das emulsões
Na tabela 4 estão representadas as coordenadas de cor, L*, a* e b* das emulsões a pH 3,8
preparadas a partir das 5 misturas de proteína de ervilha e proteína recuperada de pescada
estudadas.
Tabela 4 - Determinação instrumental da cor – Coordenadas L*, a* e b* das emulsões a pH 3,8
preparadas com as seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP;
100PRP. Valores na mesma coluna com letras diferentes significam médias estatisticamente
diferentes (p < 0,05).
L* a* b*
100PE 81,53 ± 0,41 b -0,37 ± 0,12 d 10,89 ± 0,22 e
80PE+20PRP 73,95 ± 2,92 a -0,51 ± 0,05 b 10,56 ± 0,02 c
50PE+50PRP 82,39 ± 0,08 c -0,44 ± 0,05 c 10,72 ± 0,18 d
20PE+80PRP 84,89 ± 0,89 d -0,87 ± 0,01 a 8,69 ± 0,37 b
100PRP 84,53 ± 1,39 d -0,95 ± 0,14 a 7,90 ± 0,18 a
Verifica-se que as 5 emulsões das diferentes misturas em estudo neste trabalho prático
apresentam um valor de L* elevado, encontrando-se no intervalo de 73 a 85. Como tal todas as
emulsões a pH 3,8 apresentam uma tonalidade bastante clara, sendo a emulsão reparada com a
mistura 20PE+80PRP a mais clara (84,89 ± 0,89). Para além disso, todas as 5 emulsões
apresentam valores negativos de a*, variando este parâmetro entre -0,37 e -0,95, o que significa
que as emulsões em estudo apresentam uma tonalidade ligeiramente avermelhada. As emulsões
preparadas com as misturas 100PRP e 20PE+80PRP são significativamente mais avermelhadas
(p < 0,05) do que as restantes.
Analisando a componente b*, observa-se que as 5 emulsões preparadas com as diferentes
misturas em estudo neste trabalho apresentam uma tonalidade amarelada. Das 5 emulsões, a
emulsão correspondente à mistura 100PE é a que apresenta uma tonalidade significativamente
mais amarelada (p < 0.05). Verifica-se ainda que que todas as emulsões obtidas a partir das 5
diferentes misturas são significativamente diferentes (p

W
Resultados e discussão
100
80
b
a
c d d
60
40
20
0
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
Figura 23 - Valores da brancura das emulsões a pH 3,8 preparadas com as misturas 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras diferentes significam médias
estatisticamente diferentes (p < 0,05).
Por observação da figura anterior, verifica-se que o valor da brancura de todas as emulsões é
elevado. As emulsões correspondentes às misturas de 20PE+80PRP (82,54 ± 0,95) e 100PRP
(82,59 ± 1,14) são significativamente mais esbranquiçadas (p < 0,05) que as restantes.
4.4.2. Textura das emulsões
A figura 24 apresenta os valores da firmeza e adesividade das emulsões em estudo neste
trabalho. As emulsões das misturas 20PE+80PRP e 100PRP apresentam um valor de firmeza e
de adesividade significativamente superior às preparadas só com PE, com 20% e 50 % de PE.
Em oposição, as emulsões que apresentam um valor de firmeza e de adesividade
significativamente mais baixo (p < 0,05) são as emulsões preparadas a partir das mistura
80PE+20PRP e 100PE.
52

Adesividade (N.s)
Firmeza (N)
Resultados e discussão
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
ab
a
b
c
c
0,00
100 PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
(a)
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
ab
a
bc
c
c
(b)
100 PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
Figura 24 - Valores de firmeza (a) e de adesevidade (b) das emulsões a pH 3,8 obtidas das
seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP. Letras
diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05).
Batista et al. (2006) estudaram o efeito da adição de pigmentos naturais, nomeadamente luteína
e ficocianina, em emulsões estabilizadas de proteína de ervilha. Estes autores obtiveram valores
de firmeza para as diferentes concentrações de luteína adicionadas bastante superiores aos
valores de firmeza de qualquer uma das misturas que contêm PE.
53

G' ;G'' (Pa)
Resultados e discussão
4.4.3. Propriedades viscoelásticas das emulsões
A partir da Figura 25 pode avaliar-se os varrimentos de tensão das emulsões a pH 3,8 em função
das diferentes proporcões mássicas de proteína de ervilha e proteína recuperada de pescada.
1,0E+04
1,0E+03
1,0E+02
1,0E+01
1,0E+00
1,0E-01
1,0E-02
1,0E-03
1,0E-04
1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02 1,0E+03 1,0E+04
t (Pa)
G' 100PE G'' 100PE G' 80PE+20PRP G'' 80PE+20PRP G' 50PE+50PRP
G'' 50PE+50PRP G' 20PE+80PRP G'' 20PE+80PRP G' 100PRP G'' 100PRP
Figura 25 - Varrimentos de tensão das emulsões a pH 3,8 obtidas das seguintes misturas:
100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Como se pode observar na figura anterior o intervalo de tensões no qual os módulos de
conservação e de dissipação são independentes da tensão aplicada (zona de viscoelasticidade
linear) situa-se sensivelmente entre os 0,5 e 10 Pa e, como tal, a partir deste último valor,
qualquer tensão aplicada poderá eventualmente provocar uma ruptura da estrutura interna do
material. O mesmo acontece com as emulsões preparadas a pH 7, o que significa que o ajuste do
pH a um valor mais ácido não afeta a zona de viscoelasticidade linear.
54

G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
1,0E+04
1,0E+03
1,0E+02
1,0E+01
1,0E+00
1,0E-04 1,0E-03 1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02
f (Hz)
G' 100PE G'' 100PE G' 80PE+20PRP G'' 80PE+20PRP G' 50PE+50PRP
G''' 50PE+50RPRP G' 20PE+80PRP G'' 20PE+80PRP G' 100PRP G'' 100PRP
Figura 26 - Espetros mecânicos das emulsões a pH 3,8 obtidas das seguintes misturas: 100PE;
80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Na figura 26 estão representados os espetros mecânicos das emulsões a pH 3,8 preparadas a
partir das cinco diferentes misturas em estudo. Pela observação dos espetros mecânicos
presentes nesta figura, constata-se que a este pH o efeito sinergético destas duas proteínas não é
tão evidente como a pH 7, uma vez que o espetro mecânico da mistura 100PRP é idêntico ao
das misturas 20PE+80PRP e 50PE+50PRP. Em todos os casos, G’ > G’’, isto é, todas as
amostras apresentam sistemas estruturados com a componente elástica superior à componente
viscosa. Estas emulsões apresentam espetros mecânicos típicos de emulsões proteicas estáveis
nas quais ocorre um desenvolvimento de uma rede elástica devido à ocorrência de um processo
de floculação. Estes resultados são semelhantes aos resultados obtidos com as emulsões a pH 7,
o que é positivo para este trabalho prático, uma vez que o objetivo é que as emulsões a pH 3,8
tenham propriedades viscoelásticas semelhantes às das emulsóes a pH 7, na medida em que os
molhos para saladas apresentam um pH de cerca de 3,8 como já foi dito anteriormente.
55

G'; G'' (Pa)
Resultados e discussão
1,0E+06
1,0E+05
1,0E+04
1,0E+03
1,0E+02
1,0E+01
1,0E+00
1,0E-01
1,0E-06 1,0E-05 1,0E-04 1,0E-03 1,0E-02 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02 1,0E+03 1,0E+04
Velocidade de deformação (s -1 )
Eta 100PE Eta 80PE+20PRP Eta 50PE+50PRP Eta 20PE+80PRP Eta 100PRP
Figura 27 - Curvas de viscosidade das emulsões a pH 3,8 obtidas das seguintes misturas:
100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP; 100PRP.
Na figura anterior (figura 27) estão respresentadas as curvas de viscosidade das emulsões a pH
3,8 obtidas a partir das cinco misturas. Tal como as curvas de viscosidade das emulsões a pH 7,
as curvas de viscosidade das emulsões a pH 3,8 representadas na figura 27 apresentam um
comportamento reofluidificante. Constate-se, assim, que a mudança de pH das emulsões para
3,8 não afeta o comportamento das curvas de viscosidade.
Na figura seguinte (figura 28) estão representadas as viscosidades limite Newtoniana (Ƞ 0 ) para a
taxa de deformação nula das emulsões a pH 3,8 correspondentes às misturas de 100PE,
80PE+20PRP, 50PE+50PRP, 20PE+80PRP, 100PRP.
56

Eta0 (Pa.s)
Resultados e discussão
4,0E+05
c
3,0E+05
bc
2,0E+05
1,0E+05
a
a
ab
0,0E+00
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
Figura 28 - Viscosidade limite Newtoniana para a taxa de deformação nula das emulsões a pH
3,8 obtidas das seguintes misturas: 100PE; 80PE+20PRP; 50PE+50PRP; 20PE+80PRP;
100PRP. Letras diferentes significam médias estatisticamente diferentes (p < 0,05).
Verifica-se que as emulsões das misturas 100PRP e 20PE+80PRP são as que apresentam
valores de viscosidade limite Newtoniana significativamente maiores (p < 0,05) e como tal estas
três misturas possuem uma maior consistência. Este parâmetro representa a viscosidade quando
a estrutura interna não é danificada pela tensão aplicada e mede a resistência máxima, a partir da
qual o sistema começa a fluir (Raymundo et al., 2005).
4.4.4. Módulo plateau das emulsões a pH 7 e a pH 3,8
Um parâmetro caraterístico deste tipo de emulsões é o módulo plateau, G 0 N, que traduz a
contribuição dos entrelaçamentos entre os filmes proteicos que revestem as gotas para a
estrutura do sistema, correspondendo ao valor do módulo elástico obtido quando a tanδ atinge
um mínimo. Em termos de Ciência de Polímeros, o módulo plateau tem sido relacionado com a
densidade dos entrelaçamentos que se desenvolvem entre as moléculas poliméricas. Por
anologia, no estudo das emulsões, este parâmetro (G 0 N) tem sido relacionado com a formação de
uma malha de entrelaçamentos entre as moléculas proteicas adsorvidas e não adsorvidas na
interface, resultante de uma extensa floculação das gotas de óleo (Raymundo, 1999). O módulo
plateau pode ser facilmente estimado, a partir do valor de G’, para o qual tanδ (G’’/G’)
apresenta um valor mínimo, ou seja:
57

Resultados e discussão
3000
2500
y
y
y
G 0 N
2000
1500
1000
500
a
x
ab
x
bc
c
ab
0
100PE
80PE+20PRP
50PE+50PRP
20PE+80PRP
100PRP
pH7 pH 3,8
Figura 29 - Valores de G 0 N das emulsões a pH7 e a pH 3,8, das 5 misturas de proteína de ervilha
e proteína recuperada de pescada em estudo.
Na figura 29 estão apresentados os valores de G 0 N das emulsões a pH 7 e a pH 3,8 das 5
misturas de PE e PRP.
Da análise dos resultados relativos ao pH 7, constata-se que parece não existir nenhuma relação
entre a percentagem de PE e os valores de G 0 N.
A pH 3,8 verifica-se que à medida que a percentagem de PE aumenta, os valores de aumentam
G 0 N igualmente. Contudo, as misturas 50PE+50PRP, 20PE+80PRP e 100PRP não apresentam
valores de G 0 N significativamente diferentes (p ≥ 0,05), o que significa que a partir da mistura
50PE+50PRP deixa de ocorrer um aumento significativo do valor de G 0 N.
Como se pode observar na figura 29, os valores de G 0 N vão aumentando à medida que a
quantidade de PRP na proporção da mistura vai aumentando, para o pH a 3,8. Resultados
semelhantes foram obtidos por outros autores como Pires et al. (2012), cujos verificaram que os
valores de G 0 N também aumentavam com o aumento do teor de proteína recuperada seca de
pescada utilizado na preparação das emulsões. Este comportamento pode ser explicado pelo
aumento da viscosidade da fase contínua da emulsão. A possível interação da proteína de
ervilha e da proteína recuperada de pescada pode também contribuir para o reforço da estrutura
58

Resultados e discussão
da emulsão através da formação de entrelaçamentos físicos (Raymundo et al., 2005; Pires et al.,
2012).
4.5. Análise sensorial dos “molhos para salada”
A figura seguinte (figura 30) apresenta a intensidade dos atributos do cheiro avaliados para os
molhos preparados com as misturas de proteínas 50PE+50PRP e 20PE+80PRP.
Ranço
10
Estranho
8
6
4
2
0
Vinagre
Especiarias
50PE+50PRP
20PE+80PRP
Figura 30 - Atributos do cheiro dos dois tipos de emulsões: 50 % proteína de ervilha e 50 % de
proteína recuperada de pescada (50PE+50PRP); 20 % proteína de ervilha e 80 % de proteína
recuperada de pescada (20PE+80PRP).
Como se pode verificar os provadores caraterizam a amostra 50PE+50PRP como sendo uma
amostra que apresenta um cheiro mais avinagrado do que a amostra 20PE+80PRP.
Relativamente à amostra 20PE+80PRP, esta manifesta um cheiro a especiarias mais intenso do
que a amostra 50PE+50PRP. Quer na amostra 50PE+50PRP como na amostra 20PE+80PRP os
provadores não identificaram a presença de nenhum cheiro estranho. No que diz respeito a estes
4 atributos não se verificam diferenças significativas (p ≥ 0.05) entre os molhos preparados com
50PE+50PRP e 20PE+80PRP.
Na figura seguinte (figura 31) são apresentados os atributos da textura e de aspecto dos dois
tipos de emulsões avaliados na prova sensorial.
59

Resultados e discussão
Cor
Consistência
10
8
6
4
2
0
Espalhabilidade
Granulosidade
Adesividade
50PE+50PRP
20PE+80PRP
Figura 31 - Atributos da textura e de aspecto dos dois tipos de emulsões: 50 % proteína de
ervilha e 50 % de proteína recuperada de pescada (50PE+50PRP); 20 % proteína de ervilha e 80
% de proteína recuperada de pescada (20PE+80PRP).
Por observação da figura 31, verifica-se que quer o molho preparado com a mistura
50PE+80PRP, quer o preparado com a mistura 20PE+80PRP apresentam uma boa
espalhabilidade (com uma intensidade de cerca de 8,5), adesividade (com uma intensidade de
cerca de 7) e uma cor típica destes produtos (com uma intensidade de cerca de 9).O molho da
mistura 50PE+80PRP foi considerado ligeiramente mais consistente que o da mistura
20PE+80PRP (mas ambas no intervalo de intensidades de 3 a 5) e esta última apresenta uma
alguma granulosidade (com uma intensidade de cerca de 2). Contudo, o molho preparado com a
mistura 50PE+50PRP não é significativamente diferente (p ≥ 0,05) do molho preparado com
20PE+80PRP para todos os atributos avaliados.
60

Intensidade
Resultados e discussão
Estranho
Ácido
10
8
6
4
2
0
Salgado
Especiarias
50PE+50PRP
20PE+80PRP
Figura 32 - Atributos do sabor dos dois tipos de emulsões: 50 % proteína de ervilha e 50 % de
proteína recuperada de pescada (50PE+50PRP); 20 % proteína de ervilha e 80 % de proteína
recuperada de pescada (20PE+80PRP).
Na figura anterior (figura 32) apresentam-se os resultados relativos aos atributos do sabor dos
dois molhos em estudo. Os provadores caraterizam ambos os molhos como tendo um sabor a
salgado com uma intensidade de cerca de 4 e um sabor a ácido com uma intensidade de cerca de
7,5. Caracterizam igualmente o molho 20PE+80PRP como um sabor a especiarias mais intenso
do que o preparado com a mistura 50PE+50PRP. Contudo analisando estatisticamente estes 4
atributos do sabor, o molho 50PE+50PRP não é significativamente diferente (p ≥ 0,05) do de
20PE+80PRP, relativamente a todos eles.
A apreciação global do conjunto de provadores utilizado é apresentado na figura 33.
Apreciação global
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
A
Amostra
B
Figura 33 - Apreciação global do painel de provadores, numa escala de intensidade de 0 a 10.
61

Resultados e discussão
Como se pode observar na figura 33 verifica-se que relativamente à apreciação global dos
provadores, a amostra 50PE+50PRP (A) não é significativamente diferente (p ≥ 0,05) da
amostra 20PE+80PRP (B). Ambas as amostras foram avaliadas com uma intensidade entre 5 e
6.
Figura 34 - Preferência do painel de provadores pela amostra A ou amostra B
A figura 34 representa a percentagem de preferência pelos molhos em estudo neste trabalho. Do
conjunto de provadores 58,3 % prefere a amostra B, 16,7 % prefere a amostra A e 25,0 % não
tem preferência por nenhuma das amostras.
62

Conclusão
5. CONCLUSÃO
Neste trabalho prático recuperaram-se as proteínas existente nos subprodutos de pescada-do-
Cabo de modo a valorizar os mesmos. Esta recuperação proteica foi realizada com sucesso por
solubilização proteica. A posterior liofilização levou à obtenção de proteínas recuperadas de
pescada secas com valores de proteína brutal/proteína total, matéria gorda livre, humidade e
cinza total interessantes na sua utilização neste estudo prático.
A análise da textura dos géis das misturas dos géis das misturas de proteína de ervilha (PE) e
proteína recuperada de pescada (PRP) permitiu verificar que estes géis apresentam valores de
firmeza cada vez menores à medida que a percentagem de PRP na mistura diminui (ou a
percentagem de PE aumenta). Este facto permitiu concluir que a adição de PE prejudica a
firmeza dos géis resultantes. Estes resultados mostram que a PE pode funcionar como um
agente perturbador de gelificação nestas misturas, prejudicando deste modo a rede proteica
formada pelas proteínas de pescada. Outro motivo para esta diminuição dos valores de firmeza
com o aumento do teor de proteína de ervilha é o facto de estes dois diferentes tipos de proteínas
puderem formar redes proteicas independentes e termodinamicamente incompatíveis.
Através da avaliação das propriedades viscoelásticas dos géis resultantes das misturas concluise
que os géis de todas as cinco diferentes misturas estão praticamente formados no final do 1º
arrefecimento. A avaliação das cinéticas de maturação permite concluir que o teor de proteína
das PRP utilizado neste trabalho foi um pouco elevado, uma vez que os géis das misturas que
contêm PRP (80PRP+20PE, 50PRP+50PE, 20PE+80PRP) atingiram a maturação completa nos
primeiros min da etapa da maturação. Ao longo do resto do tempo da maturação, os valores de
G’ e G’’ permanecem praticamente constantes. Relativamente aos espetros mecânicos, estes
permitem concluir que os géis das cinco misturas são caraterizados como géis fracos e à medida
que a percentagem de PRP na mistura é maior, os géis resultantes apresentavam uma maior
estruturação, uma vez que os valores dos módulos de conservação e de dissipação são cada vez
mais elevados.
A avaliação das propriedades viscoelásticas das emulsões preparadas a partir das cinco
diferentes misturas mostram que a mudança de pH de 7 para 3,8 não alterou a zona de
viscoelasticidade linear nem o comportamento das curvas de viscosidade, que em ambos os
casos em todas as misturas apresentam um comportamento reofluidificante. Contudo, a análise
de velocidade de deformação limite, permite concluir que a pH 7 a emulsão que apresenta uma
maior velocidade de deformação limite corresponde à mistura 20PE+80PRP, enquanto que a pH
3,8 corresponde à mistura 100PRP. Todas estas emulsões (quer a pH 7 ou a pH 3,8) apresentam
espetros mecânicos típicos de emulsões proteicas estabilizadas nas quais uma rede proteica é
desenvolvida devido à ocorrência de um extenso processo de floculação em ponte e em que o
63

Conclusão
módulo de conservação (G’) é sempre superior que o módulo de dissipação (G’’) na faixa de
frequência estudada.
Uma vez que um dos objetivos deste trabalho é desenvolver e caraterizar sensorialmente um
inovador “molho para salada”, conclui-se que as emulsões a pH 3,8 (pH das maioneses
comerciais) que apresentavam valores de textura e de adesividade semelhantes aos das
maioneses comerciais são as emulsões correspondentes às misturas 50PE+50PRP e
20PE+80PRP. Por este motivo, estas foram estas emulsões as escolhidas para desenvolver o
“molho para salada”. Por análise das respostas dadas pelo painel de provadores utilizado à
pergunta “ Qual a amostra que prefere”, conclui-se que 58,3 % prefere correspondente à mistura
20PE+80PRP, 16,7 % prefere a amostra correpondente à mistura 50PE+50PRP e 25,0 % não
tem preferência por nenhuma das amostras.
Atendendo aos resultados relativos à caraterização das propriedades de cor, textura e das
propriedades viscoelásticas é possível propor outros estudos para complementar os resultados
obtidos, como o estudo destes mesmos parâmetros em géis preparados a partir de PRP com um
teor de proteína mais baixo. Seria igualmente bastante interessante analisar posteriormente a
distribuição do tamanho de gota das emulsões obtidas a partir das 5 diferentes misturas de
proteínas. Para melhor compreender a relação/sinergia entre os dois tipos de proteína estudados
neste trabalho (PE e PRP) na formação dos géis e das emulsões, a utilização da técnica de
microscopia confocal por varrimento laser num estudo posterior, seria fundamental para
completar os resultados dos parâmetros de cor, textura e reologia obtidos neste trabalho prático.
64

Referências bibliográficas
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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69

ANEXOS
70

Anexos
Anexo I – Diagrama da recuperação proteica por solubilização alcalina
Restos de pescada (Serradura)
Homogeneização (1 Serradura: 9 H 2 O)
Solubilização Alcalina - Ajuste pH 11,0 (NaOH 2M)
Centrifugação (Centrifuga continua)
Proteínas solubilizadas
Precipitação - Ajuste pH 5,5 (HCL 2M)
Centrifugação (Centrifuga continua)
Isolado proteico
Secagem (Liofilização)
Proteínas recuperadas secas
71

Anexos
Anexo II – Folha de prova de avaliação sensorial (“Molhos para saladas”)
FOLHA DE PROVA (Molhos para saladas)
Nome:…………………………………………………………..…. Data: ……………..…….
Código:……………..…………..
ASPETO
Cor
Atípico
Típico
CHEIRO
Ranço
Ausente
Muito intenso
Vinagre
Ausente
Muito intenso
Especiarias
Ausente
Muito intenso
Estranho
Ausente
(Típico)
Muito intenso
(Atípico)
TEXTURA
Consistência
Mole (muito fluída)
Dura (muito consistente)
72

Anexos
Espalhabilidade
Difícil de espalhar
Fácil de espalhar
Adesividade
Pouco adesivo
Muito adesivo
Granulosidade
Sem grânulos
Com muitos grânulos
SABOR
Ácido
Ausente
Muito intenso
Salgado
Ausente
Muito intenso
Especiarias
Ausente
Muito intenso
Estranho
Ausente
(Típico)
Muito intenso
(Atípico)
APRECIAÇÃO GLOBAL
Péssimo
Muito bom
73

Anexos
Qual a amostra que prefere?
A____ B____ Nenhuma____
Observações
Muito obrigado pela sua colaboração!
74

Anexos
Anexo III – Fotografias da prova de avaliação sensorial
Figura 35 - Amostra B - emulsão da mistura 20PE+80PRP e amostra A- emulsão da mistura
50PE+50PRP.
Figura 36 - Mesa de prova sensorial
Figura 37 - Painel de provadores durante a prova sensorial
75