PROCESSAMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE GELATINA DE OSSOS DE PESCADA (Macrodon ancylodon)

  Alfaro, A. T.1*; Costa, C. S.2; Jesus, F.R.1; Costa, R.1 ; Kuhn, C.2;  Borges, C3., Prentice, C.1
                          1Laboratório de Tecnologia de Alimentos – FURG
2Laboratório de Bromatologia e Bioquímica de Alimentos– DCTA – FAEM/UFPEL
3Laboratório de Biopolímeros- Instituto de Biotecnologia/UFPEL

Campus Cidade  – Eng. Alfredo Huch, 475, CEP 96201-900
* alexandrealfaro@yahoo.com.br

1.	INTRODUÇÃO

A cidade de Rio grande, situada no extremo Sul do Brasil, por sua localização geográfica e tradição pesqueira possui diversas indústrias processadoras de pescado, gerando uma grande quantidade de resíduo que na sua maior parte é utilizado para a obtenção de subprodutos de baixo valor agregado. 
Cerca de 30% do resíduo do processamento de pescado, consiste em pele e ossos com elevada quantidade de colágeno [6]. O colágeno é o maior componente do tecido conectivo, sendo parte considerável da estrutura do peixe.
 A gelatina é obtida através da hidrólise do colágeno [11]. A sua manufatura envolve a conversão de colágeno presente nos tecidos e a remoção do material não-colagenoso presente.Todos tipos de gelatina possuem composição similar, contendo água, pequena quantidade de sais minerais e proteína de tecido conectivo pura. No entanto, dependendo do material utilizado, do processo de pré-tratamento empregado e da intensidade da hidrólise, vários tipos de gelatina com propriedades diferentes podem ser obtidas [12].
	 A grande maioria das gelatinas comerciais é derivada de mamíferos, principalmente obtidas a partir de pele de porco e couro bovino, mas por muitas razões sócio-culturais, cresce a exigência de fontes alternativas. Algumas destas razões são, por exemplo, restrições religiosas como a do judaísmo e islamismo, e doenças relacionadas a bovinos .
Este trabalho teve como objetivos, a obtenção de gelatina utilizando ossos de pescada (Macrodon ancylodon), tratados como resíduo pelas indústrias processadoras de pescado e caracterizar a gelatina obtida quanto as suas propriedades físicas (pH e rendimento) e composição química.
 
2.	MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Materiais

Foram utilizadas carcaças frescas de pescada (Macrodon ancylodon), recém filetadas, obtidas junto à empresa Furtado Indústria de Pescados S/A. A carne ainda aderida a espinha foi retirada utilizado despoldadeira (BAADER Mod. 694, Germany), e os ossos então acondicionados em caixas apropriadas com gelo foram transportados para as dependências da Universidade Federal do Rio Grande , onde foram estocados à –18ºC, até sua utilização(aproximadamente 3 dias). Todos reagentes utilizados eram de grau analítico. 

2.2 Composição centesimal da matéria-prima

Umidade e cinzas foram determinadas por método gravimétrico, segundo A.O.A.C., 1995 [1]. Lipídios foram determinados segundo o método de extração de Soxhlet, de acordo com a A.O.A.C., 1995 [1]. Proteína foi determinada pelo método de Kjeldahl, segundo A.O.A.C., 1995. Utilizando fator de conversão de 5,4 [9]

2.3 Composição centesimal da gelatina

Umidade, cinzas e lipídios das gelatinas foram determinados, segundo BSI, 1975 [2]. Proteína foi determinada pelo método de Kjeldahl, segundo A.O.A.C., 1995 [1]. Utilizando fator de conversão de 5,5 [4].

2.4  Rendimento e análise de cor

O rendimento foi calculado em peso seco de gelatina/peso úmido de ossos x 100.

2.5 Determinação do pH

O método do British Standard Institute (B.S. 757) [2] foi utilizado.Solução 1% p/v de gelatina foi preparada com água destilada e resfriada até temperatura ambiente, aproximadamente 25ºC. A determinação do pH foi realizada utilizando eletrodo de vidro.

3.	RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os ossos foram desengordurados em água à temperatura de 35ºC sob agitação continua, e depois lavados em água corrente. Após foram moídos em moinho de facas na granulometria de 4mm, sendo então, lavados em água corrente a temperatura ambiente para retirada de impurezas presentes. Os ossos então, foram submetidos a tratamento ácido, em soluções de HCl 4% (1:5 p/v) , por período de 72h, a temperatura de 10ºC. A osseína (ossos desmineralizados) então, foi lavada em água corrente para retirada do ácido em excesso, até  pH acima de 4.
As extrações foram realizadas sob agitação constante, em duas etapas de 120 minutos a temperaturas de 60ºC e 80ºC, em água destilada com pH 4 ajustado pela adição de ácido fosfórico, mantendo a proporção de 2½ de solução para 1 de osseína. 
		Após a extração o material foi centrifugado (10000g), por 60 minutos e o caldo obtido filtrado em funil de Büchner com papel filtro Whatman nº 4, sendo após, o filtrado liofilizado e moído. 
A gelatina apresentou rendimento de 5,65% e pH  4,35   . Os valores encontrados para o rendimento do processo são significativamente mais altos dos que os descritos por Muyonga et. al. (2004) [9], que foram de 1,3 -2,4% para gelatina de ossos de nile perch (Lates niloticus). Uma possível explicação para esta diferença nos rendimentos seria a granulometria do material.  Segundo Nicolas-Simonnot et al. (1997) [10], menores rendimentos são observados na extração de gelatina de ossos com maior tamanho de partícula. 
Os ossos apresentaram elevado teor de cinzas como esperado, devido a grande quantidade de cálcio e outros sais. A baixa porcentagem de gordura se deve a eficiente remoção realizada pela despolpadeira (BAADER Mod. 694, Germany) do material orgânico aderido as espinhas, facilitando a etapa de desengorduramento subseqüente.  O conteúdo de proteína em média encontrado para os ossos de foi de 14,65% (tabela 1), sendo semelhante aos valores descritos para ossos de cod (15,3%) e nile perch (13%), por Gidberg et. al. (2002) [5] e Muyonga et al. (2004) [9], respectivamente. É valido ressaltar, que o teor de proteínas representara a máxima quantidade possível de colágeno presente no tecido, e portanto, o máximo rendimento possível de gelatina.  
	
             Tabela 1 – Composição centesimal dos ossos de pescada
Umidade %	43,65	
Gordura %	3,95	
Proteína %	14,65	
Cinzas %	34,80	
             Valores médios apresentados para duas determinações da mesma amostra

O teor médio de umidade da gelatina foi de 8,95 % (tabela 2). Gelatinas comerciais apresentam conteúdo de umidade entre 9-14%, com ocasionais amostras fora desta faixa [4]. Segundo Cole (2002) [3], teores de umidade baixos (6%- 8%) tornam a gelatina muito higroscópica dificultando a determinação de seus atributos físicos com acuracidade. Gudmundsson & Hafsteinsson (1997) [7], observaram que gelatinas secas por congelamento (freeze-dried) apresentam valores de bloom consideravelmente mais altos que gelatinas secas por ar quente (air-dried). 

Tabela 2 – Composição centesimal da gelatina obtida e ossos de pescada
Umidade %	8,95	
Gordura %	-	
Proteína %	84,6	
Cinzas %	3,8	
             Valores médios apresentados para duas determinações da mesma amostra

A gelatina apresentou um alto conteúdo de cinzas (3,8%) ficando acima do máximo teor de cinzas recomendado de 2,6% [8;9]. Segundo Muyonga et. al. (2004) [9], um alto conteúdo de cinzas indica um inadequado processo de lixiviação, no entanto, a produção de gelatina de ossos pode requerer uma etapa de troca iônica, para remoção dos sais e otimização do processo de desmineralização. 

4. CONCLUSÕES

A gelatina de ossos de pescada (Macrodon ancylodon) obtida através de pré-tratamento ácido apresentou rendimento de 5,65% e pH  4,35. Os ossos de pescada apresentaram alto conteúdo de cinzas como esperado e teor de proteína de 14.65, acordando com valores citados em literatura. A gelatina apresentou conteúdo de cinzas elevado, podendo ser necessário uma etapa adicional ao processo de troca iônica para retirada de sais.
  
5.	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] A.O.A.C. (1995) Official Methods and recommended practices of the American oil chemist’s society, Ed. D. Feistane, Washington D.C.
[2] BSI (British Standards Institution) (1975). Methods for sampling and testing gelatin (physical and chemical methods). London. BSI.
[3] COLE C. G. B.(2002) Gelatin Food Science.
[4] EASTOE J. E. & LEACH A. A. (1977). Chemical constitution of gelatin. In A. G. Ward, & A. Courts (Eds.), The science and technology of gelatin (pp. 73–108). London. Academic Press.
[5] GILDBERG A., ARNESEN J. A., CARLEHÖG M. (2002) Utilisation of cod backbone by biochemical fractionation. Process Biochemistry. v.38 p. 475-480.
[6] GÓMEZ-GUILLÉN M. C., TURNAY J., FERNÁNDEZ-DÍAZ M. D., OLMO N., LIZARBE, M. A., & MONTERO, P. (2002) Structural and physical properties of gelatin extracted from different marine species: a comparative study. Food Hydrocolloids. v.16 p. 25–34.
[7] GUDMUNDSSON M. & HAFSTEINSSON H. (1997). Gelatin from cod skins as affected by chemical treatments. Journal of Food Science. v. 62 p. 37–39.
[8] JONES N. R. (1977). Uses of gelatin in edible products. In A. G. Ward, & A. Courts (Eds.), The science and technology of gelatin (pp. 365–394). London. Academic Press.
[9] MUYONGA J.H., COLE C.G.B., DUODU K. G. (2004) Extraction and physico-chemical characterisation of Nile perch (Lates niloticus) skin and bone gelatin. Food Hydrocolloids. V. 18 p. 581–592. 
[10] NICOLAS-SIMONNOT MO, TREGUER V, LECLERC JP, SARDIN M, BRAJOUX JP, MOY J, TAKERKART G. (1997) Experimental study and modelling of gelatin production from bone powder: elaboration of an overall kinetic scheme for the acid process. Chemical  Engineering Journal. v. 67 p. 55-64.
[11] NORLAND, R. E., Fish gelatin. In M. N. Voight, & J. K. Botta (Eds.), Advances in fisheries technology and biotechnology for increased profitability (pp. 325–333). Lancaster: TechnomicPublishing Co., 1990.
[12] SCHOTT A. (2001). Functions of gelatine in food applications. American association of cereal Chemists, Inc., V. 46 p. 414-416.