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Previous issue date: 2009-02-06 / Pectinases, a group of enzymes that degrade pectic substances and break glycosidic linkages, are produced by fungi, yeasts and bacteria, but are also in plants in general and fruit in particular.In the juice industry the pectinolytic enzymes are added to increase the efficiency of the process, decrease the viscosity and reduce the time of filtration. The pectin methylesterase, PME, hydrolyzes the methyl ester groups, forming carboxyl groups in pectin chain, releasing methanol end H3O+. Therefore, its knowledge is vital in order to control the effectiveness of the treatment. The purpose of this study was to determine the optimum conditions of the activity of the pectin methylesterase in industry preparations, proposing a potentiometric procedure for determining the PME activity and compare the data with those obtained by traditional potentiometry and Uv-Vis, evaluate the efficacy of this method in determining the residual activity exogenous of PME in mango juice. The activity of PME in the three commercial samples, Pectinex 100L Plus, Panzym Univers and Panzym Clears, was determined by potentiometry, Uv-Vis spectroscopy, with the bromophenol blue indicator, and the action of alcohol oxidase with acetyl acetone. The reaction consisted of 5.00 mg.mL-1 apple pectin, 0.100 mol.L-1 sodium chloride and 50 μL commercial pectinolytic enzyme for a
volume of 30 mL. In all experiments the enzyme deesterification showed first-order kinetics, with increased activity at pH 4.0 to 4.5 and 45 ºC, whereas the complete inactivation occurred at 75 ºC for 10 minutes, in the three industrial preparations. The thermal inactivation of the
PME of Pectinex 100L Plus and Panzym Clears preparations occurred under the same conditions, when the activity was measured by the procedures of ΔVNaOH / Δttime or of ΔpH/
Δttime. The activity of PME in industrial preparations at 25 °C and pH 4.5, determined by UV-Vis spectroscopy with bromophenol blue indicator, showed good correlation with the
activity determined by the procedures by potentiometry. The stability of the indicator in the pectin solution allows its use to determine the PME activity in samples in which the optimum pH is located in acid band. The release of methanol as measured by alcohol oxidase, followed by the reaction with acetyl acetone to determine the formaldehyde, showed good agreement with the results of the enzyme activity measuring procedures used in this research. The inactivation of residual PME in mango juice occurred at 75 ºC for 20 minutes of exposure in the procedure ΔVNaOH / Δttime and 10 minutes of exposure during the procedure ΔpH/ Δttime. The residual activity of PME in 70 °C for 10, 20 and 30 minutes of exposure in the presence of juice was higher than in the control, indicating its protective effect. The procedure of ΔpH/
Δttime shows good correlation with other methods, with the advantage of precise and direct measures of [H+], excusing a series of reagents and high costs materials. / As pectinases, um grupo de enzimas que degradam substâncias pécticas e rompem ligações glicosídicas, são produzidas por fungos filamentosos, leveduras e bactérias, mas encontram-se também em plantas em geral e em frutas, em particular. Na indústria de sucos as enzimas pectinolíticas são adicionadas para aumentar o rendimento do processo, diminuir a viscosidade e reduzir o tempo de filtração. A pectina metilesterase, PME, hidrolisa os grupos metil éster, formando grupos carboxilícos na cadeia da pectina, produzindo metanol e H3O+.Portanto, é fundamental o seu conhecimento, a fim de controlar a eficiência do tratamento. O
objetivo deste trabalho foi determinar as condições ótimas da atividade da PME presente em preparações industriais, propor um procedimento potenciométrico para determinação da
atividade da enzima e comparar os dados com os obtidos por potenciometria tradicional e Uv- Vis, avaliar a eficiência do método proposto na determinação da atividade residual da PME exógena no suco de manga. A atividade da PME nas três amostras comerciais, Pectinex 100L Plus, Panzym Univers e Panzym Clears, foi determinada por potenciometria, espectroscopia Uv-Vis, com o indicador azul de bromofenol, e pela ação do álcool oxidase com acetil acetona. A reação consistiu de 5,00 mg.mL-1 de pectina de maçã, 0,100 mol.L-1 de cloreto de sódio e 50 μL de enzima pectinolítica comercial para um volume de 30 mL. Em todos os experimentos a desmetoxilação enzimática mostrou uma cinética de primeira ordem, com maior atividade em pH 4,0 a 4,5 e 45 ºC, sendo que a inativação completa ocorreu a 75 ºC por 10 min, nas três preparações industriais. A inativação térmica da PME das preparações Pectinex 100L Plus e da Panzym Clears ocorreu sob mesmas condições, quando a atividade foi medida pelos procedimenos de ΔVNaOH / Δttempo ou de ΔpH/ Δttempo. A atividade da PME nas preparações industriais a 25 ºC e pH 4,5, determinada por espectroscopia Uv-Vis com o indicador azul de bromofenol, apresentou boa correlação com a atividade determinada pelos
procedimentos por potenciometria. A estabilidade do indicador em solução com a pectina permite a sua utilização para determinar a atividade da PME em amostras nas quais o pH
ótimo localiza-se na faixa ácida. A liberação do metanol medida pela álcool oxidase, seguida da reação com a acetil acetona para determinar o formaldeído, mostrou boa concordância com os resultados dos procedimentos de medida de atividade enzimática utilizados neste trabalho. A inativação da PME residual em suco de manga ocorreu na temperatura de 75 ºC por 20 min de exposição no procedimento ΔVNaOH / Δttempo e durante 10 min de exposição pelo procedimento
ΔpH/ Δttempo. A atividade residual da PME a 70 ºC por 10, 20 e 30 min de exposição em presença do suco foi maior do que no controle, indicando o seu efeito protetor. O procedimento da ΔpH/ Δttempo apresenta boa correlação com os demais métodos, com a vantagem de medidas precisas e diretas da [H+], dispensando uma série de reagentes e materiais de custos elevados.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2.uepg.br:prefix/673 |
| Date | 06 February 2009 |
| Creators | Gonzalez, Samantha Lemke |
| Contributors | Rosso, Neiva Deliberali, Carneiro, Eliana Beleski Borba, Yamaguchi, Margarida Masami, Almeida, Mareci Mendes de |
| Publisher | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, UEPG, BR, Ciências e Tecnologia de Alimentos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG, instname:Universidade Estadual de Ponta Grossa, instacron:UEPG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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