OTIMIZAÇÃO DO MÉTODO DE EXTRAÇÃO DE PROTEÍNAS DA CARNE CAPRINA UTILIZANDO PLANEJAMENTO FATORIAL E METODOLOGIA DE SUPERFÍCIE RESPOSTA

Abstract

RESUMO: Atualmente a produção de caprinos vem ganhando destaque no mundo inteiro. A carne destes animais apresenta características nutricionais interessantes como baixos teores de gorduras e colesterol, além de elevado teor de ferro e proteínas. A análise quantitativa das proteínas tem exigido um maior cuidado no preparo da amostra, tendo em vista que estas são moléculas complexas. Diante disto, o presente estudo tem como objetivo otimizar as condições de extração de proteínas da carne de caprinos, no que diz respeito à temperatura, tempo de extração, volume e concentração do extrator, empregando planeamento fatorial e metodologia de superfície de resposta. Aplicou-se um planejamento fatorial 24 para a triagem das variáveis e após este fez-se um novo planejamento composto de face centrada. A carne foi liofilizada, homogeneizada, e a seguir fez-se a extração das proteínas com Tris/HCl, pH 7,3 nas temperaturas, volumes, tempos de extração e concentração do extrator estabelecidos pelos planejamentos experimentais. Após esta etapa centrifugou-se e lavou-se o extrato obtido com éter de petróleo. Obteve-se como resposta o teor total de proteína extraída, quantificada pelo método de Bradford. O resultado do planejamento 24 mostrou que os fatores: temperatura, tempo de extração e volume do extrator foram significativos ao nível de 95% de confiança, além das interações entre o volume do extrator e tempo de extração, tempo e temperatura de extração, temperatura e volume de extrator. A concentração do extrator não demonstrou ser significativa, sendo posteriormente fixada em nível conveniente de acordo com a interpretação do seu efeito. O modelo quadrático proposto (planejamento composto de face centrada) não apresentou falta de ajuste e obteve um coeficiente de determinação de 0,96, o que significa que o modelo explica 96% da variância total dos dados ao redor da média. Adicionalmente, um teste t de comparação entre médias mostrou que não houve diferença significativa entre os teores de proteínas extraídos no ponto central (19,29 mg/100 g) e no ponto máximo estimado pelo modelo (19,58 mg/100 g). As condições ótimas para o método proposto foram de: 0,05 mol L-1 para concentração do extrator, tempo de extração de 10 minutos, temperatura de 44°C e volume do extrator de 3,5 mL. O teor de proteína extraída nas condições ótimas foi significativamente maior do que alguns relatados na literatura. Os cromatogramas dos extratos obtidos para as temperaturas estudadas sugerem que o perfil cromatográfico das proteínas não sofre grande mudança com a variação da temperatura. O método proposto revela ser não destrutivo para as proteínas, simples, rápido e barato podendo ser usado em investigações proteômicas e para produzir concentrados confiáveis de proteínas da carne caprina.............ABSTRACT: Nowadays, the goats’ production has been increasing significantly worldwide. The meat of these animals shows interesting nutritional characteristics, such as, low fat and cholesterol levels, besides high iron and protein content. The quantitative analysis of proteins has required a properly sampling, regarding the complexity of these molecules. In this context, the aim of the present study is perform an optimization of the protein extraction conditions with respect to: temperature; time of extraction; volume and concentration of the extractor agent, by applying factorial design and response surface methodologies. A 24 factorial design was employed in order to accomplish a variable screening, being followed by a 23 + central point + axial points design. The meat was freeze dried, homogenized and subsequently extracted its proteins by using Tris/HCl, pH 7,3 at temperatures, volumes, extraction times and concentration of the extractor one set by the experimental designs. After this step the obtained extract was centrifuged and washed with petroleum ether. The response was the total extracted protein content, quantifying by Bradford method. The 24 experimental design results showed as significantly at 95% confidence level, the factors: temperature; extraction time; e extractor volume, besides the second order interactions between: extractor volume and time; temperature and extractor volume; and temperature and time. The extractor concentration was not significant and in the following experiments it was maintained at a proper level according to the interpretation of its effect. The proposed quadratic model (23 + central point + axial points) did not show significant lack of fit and also it achieved a coefficient of determination equal to 0.96, which means that 96% of the total variance around the mean was explained by the model. Furthermore, a two tailed t test showed that there was no significant difference between the extracted protein content at the central point (19.29 mg/100 g) and that one (19.58 mg/100 g) at the critical point pointed out by the model. The optimal conditions were as follow: 10 minutes; temperature at 44 °C; and volume of extractor agent of 3.5 mL. In this work, the extracted protein content at optimal point was significantly higher than other reports from literature. The chromatograms of extracts obtained for the studied temperatures suggested that the protein chromatographic profile did not suffer serious modifications with the temperature variation. The proposed method reveals to be non-destructive to proteins, simple, fast and cheap, and may be used in proteomic investigations, besides to produce reliable goat protein concentrates.