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  • Ruann de Castro

Resíduo, subproduto ou um valioso ingrediente?


Já não é mais nenhum mistério que o consumo de carne de frango no mundo vem se tornando cada vez maior, e existem diversos fatores relacionados a esse aumento, como: aspectos nutricionais (alto conteúdo de proteínas e menor fração de gordura), e fatores sociais (menor preço e maior praticidade). Consequentemente, o volume produtivo e o comércio da carne de frango in natura, bem como seus derivados (nuggets, hambúrgueres, defumados) acompanham este crescimento.


Créditos: cenariorural.com.br


Só no Brasil, em 2019, foram produzidos 13,245 milhões de toneladas de frango de corte (ABPA, 2020). Aliado à alta produção, há a geração de uma quantidade de resíduos da agroindústria do frango (sólidos e líquidos), que representam de 40-60% do peso do animal (THORESEN et al., 2020). Dentre os principais resíduos destacam-se as penas, vísceras e sangue.

Todo esse material apresenta alta carga orgânica, tornando-se uma potencial fonte poluidora do meio ambiente. Por exemplo, a composição química da farinha desses resíduos (penas e vísceras), contêm em média 85% de matéria orgânica, tendo como macronutrientes principais proteínas (67%) e lipídeos (14%), além de aproximadamente 6% de matéria inorgânica, contendo principalmente os minerais cálcio e fósforo (ROSTAGNO et al., 2017). Pelo alto conteúdo de proteínas, as farinhas de vísceras e penas apresentam uma composição rica em aminoácidos (Tabela 1).


Tabela 1. Composição de aminoácidos em farinha de vísceras e penas de frango (Adaptado de Rostagno et al., 2017).

O gerenciamento correto dos resíduos sólidos, recomendado pela Política Nacional de Resíduos Sólidos (BRASIL, 2010) pode ser realizado por meio da compostagem, incineração e queima, ou ainda destinados à produção de farinhas para incorporação em ração animal ou tratamentos biológicos, como a digestão anaeróbia por micro-organismos para produção de gases utilizados como bioenergia, tratamentos estes imprescindíveis para evitar problemas ambientais (OH; YOON, 2017).

O grande problema para as empresas é justamente o custo envolvido para o tratamento desses resíduos/subprodutos de baixo valor agregado, transformando o próprio produto em despesa.

Problema ou solução?


Como foi citado anteriormente, esses resíduos são ricos em compostos orgânicos, além de alguns micronutrientes inorgânicos. Sendo válido ressaltar que os resíduos gerados a partir da agroindústria do frango possuem alto teor de proteínas, o que já acende uma luz para possíveis aplicações! Se você tem acompanhado as matérias publicadas em nosso blog, já deve estar sabendo o quão importante são as proteínas e como a hidrólise das mesmas pode dar origem a biomoléculas com excelentes benefícios para a saúde, os peptídeos bioativos.

Sendo assim, o material proteico não aproveitado de forma integral durante a produção do frango, torna-se um possível substrato para a produção de peptídeos bioativos. Os hidrolisados proteicos contendo os peptídeos bioativos podem ser utilizados como ingredientes em produtos diversos e gerar lucros para a empresa, além de contribuir com a redução do descarte inadequado e da contaminação do meio ambiente.

Interessante! Mas, como obter esses peptídeos utilizando resíduos?

A hidrólise proteica para produção de peptídeos bioativos ocorre por três processos principais: 1) fermentação microbiana, 2) hidrólise química (ácida ou alcalina) e 3) hidrólise enzimática.


Hidrólise proteica? Hã?


Calma, calma, vou explicar tudinho agora!


A hidrólise é um processo capaz de realizar a quebra da proteína, que são moléculas grandes formadas por unidades menores, os aminoácidos. Quando um conjunto de aminoácidos está unido em uma sequência linear, temos os peptídeos, e são justamente essas frações, que podem apresentar propriedades benéficas à saúde humana, dentre as quais podemos citar atividade antidiabética, anti-inflamatória, antimicrobiana, antioxidante, dentre outras. Os hidrolisados proteicos também podem apresentar funções tecnológicas em alimentos, sendo elas: melhoria na formação de espuma, maior capacidade de retenção de água e capacidade emulsificante.

O processo de hidrólise das proteínas, ou seja, a quebra dessa molécula em frações menores de peptídeos e até aminoácidos livres pode ocorrer por (ASHAOLU, 2020):

  • Fermentação microbiana: na qual o micro-organismo durante o seu crescimento produz enzimas proteolíticas que vão realizar a hidrólise das proteínas. O grande problema desse método é que o próprio micro-organismo pode consumir os peptídeos formados, reduzindo o rendimento do processo.

  • Hidrólise química: nesse processo, são utilizadas soluções químicas altamente ácidas ou alcalinas associadas à tratamento térmico. Devido às condições extremas de processo, a hidrólise química reduz o conteúdo nutricional do produto final pela oxidação de aminoácidos essenciais. Adicionalmente, o perfil de peptídeos não ocorre de forma padronizada, podendo mudar a cada vez que o processo é realizado. Esse tipo de processo também é considerado mais agressivo ao meio ambiente devido à utilização de reagentes químicos.

  • Hidrólise enzimática: nesse processo são aplicadas enzimas proteolíticas de diferentes origens (animal, vegetal e microbiana) já isoladas. A hidrólise enzimática apresenta várias vantagens, como: maior facilidade no controle das variáveis de processo (pH, temperatura, tempo), alta especificidade, velocidade de reação, além de ser eco-friendly.

Esquema simplificado da hidrólise de proteínas e obtenção de peptídeos e aminoácidos livres (Créditos: shutterstock.com)


Porque os hidrolisados proteicos são tão bons?


Os principais benefícios da hidrólise de proteínas é a formação de peptídeos bioativos, assim definidos por possuírem atividades biológicas que promovem benefícios à saúde. Quando estão ligados à proteína nativa estão em seu estado inativo, logo não exercem a função bioativa, sendo necessário a realização da clivagem proteica para liberação dos mesmos por meio dos processos de hidrólise (KARAMI; AKBARI-ADERGANI, 2019).

Diversos peptídeos de diferentes tamanhos e configurações podem ser originados a partir da clivagem das ligações peptídicas da proteína nativa. A composição dos aminoácidos e a forma como estão dispostos no peptídeo é o que determina sua ação benéfica à saúde. Dentre as principais funções fisiológicas, merecem destaque: ação antimicrobiana, anti-inflamatória, antioxidante, antitrombótica, anti-hipertensiva, opioide, imunomoduladora e quelante de metais.

Os hidrolisados proteicos também apresentam diversos benefícios quando utilizados como ingredientes coadjuvantes nas características tecnológicas de alimentos, como aumento da solubilidade e capacidade de retenção de água, propriedades emulsificantes, espumantes e gelificantes.

Incorporação de hidrolisados proteicos em rações animais


O principal fator que influencia a escolha adequada dos ingredientes proteicos para a preparação de ração animal é a sua digestibilidade. Apesar da maior quantidade de ração animal ser de origem vegetal, diversos problemas relacionados à baixa palatabilidade, sazonalidade e fatores antinutricionais, como é o caso da hemaglutinina que pode reduzir em até 15% a digestibilidade de proteínas de soja consumidas por peixes, reduzem a eficiência integral dessa fonte (STECH; CARNEIRO; DE CARVALHO, 2010).

Já a digestibilidade de resíduos contendo proteínas de origem animal é geralmente menor quando comparada à digestibilidade de fontes vegetais. Comparando a farinha de resíduos de frango, com o farelo de soja, a digestibilidade das proteínas do farelo de soja é cerca de 20% maior que a digestibilidade das proteínas da farinha de resíduos de frango, quando consumidas por aves e suínos (ROSTAGNO et al., 2017).

Para contornar a baixa digestibilidade e direcionar esses resíduos para aplicações mais atrativos, a hidrólise surge como um excelente processo. O grande benefício dos hidrolisados proteicos de origem animal reside justamente no aumento da digestibilidade proteica. Em estudo recente foi demonstrado que a suplementação parcial de rações para alimentação de tilápias do Nilo com hidrolisados proteicos de origem animal (fígado e mucosa suínos; penas e carne de frango) resultou em um maior aproveitamento das proteínas e dos aminoácidos essenciais presentes na ração (CARDOSO et al., 2020). Os hidrolisados proteicos ainda fornecem pequenas frações de peptídeos, que contribuem com a melhoria da saúde intestinal, crescimento e eficiência da produção.

Alguns fatores relacionados ao consumo de hidrolisados proteicos explicam porque eles geram resultados tão interessantes, como: a) pequenos peptídeos apresentam maior taxa de absorção quando comparados a uma quantidade equivalente de aminoácidos livres; b) a taxa de consumo de peptídeos pequenos pelas bactérias do intestino delgado é menor do que o consumo de uma quantidade equivalente de aminoácidos livres; c) alguns peptídeos específicos, como os bioativos, podem melhorar a morfologia, motilidade e função gastrointestinal e d) os peptídeos promovem um estado fisiológico que favorece o anabolismo, ou seja, auxiliam nas reações de biossíntese de componentes celulares (HOU et al., 2017).

E tem mais!


Alguns estudos desenvolvidos por nosso grupo de pesquisa no Laboratório de Bioquímica de Alimentos já demonstraram como processos fermentativos e enzimáticos para transformação de farinhas de penas e vísceras de frango podem ser eficientes na produção de enzimas e de peptídeos com propriedades antioxidantes e anti-hipertensivas (OLIVEIRA et al., 2019; AGUILAR et al., 2020; SILVA; DE CASTRO, 2020)! De resíduos a valiosos ingredientes, temos investido no desenvolvimento de processos sustentáveis para destinar substratos pouco valorizados em moléculas de alto valor agregado e com excelentes propriedades biológicas!

Por tudo que você viu até agora relacionado às proteínas e aos peptídeos bioativos, deve estar achando incrível como um único macronutriente consegue ser tão versátil e fascinante! Mas ainda não acabou! Muitos outros conhecimentos e aplicações dessas biomoléculas ainda estão por vir nos próximos textos, aqui mesmo no Blog do Laboratório de Bioquímica de Alimentos!


Para maiores informações sobre os nossos trabalhos e atividades de pesquisa, conecte-se com a gente por meio dos nossos canais oficiais:


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Autoria: Yuri Matheus Silva Amaral

Revisão: Mariane Daniele Munhoz e Ruann Janser Soares de Castro

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