Nos Apêndices F, G e H são apresentadas as tabelas de ANOVA, efeitos dos fatores e coeficientes de regressão do modelo de superfície de resposta de segunda ordem para a textura (N). As variáveis em vermelho são significativas para a taxa de derretimento (g/min) em nível de 5 % (p<0,05). Os efeitos menos significativos podem ser ignorados na construção do modelo, sendo o coeficiente de determinação encontrado no modelo de superfície de resposta para a textura R2= 0,4979 indicando que o modelo não é adequado para representar os dados experimentais, o que pode ser explicado pela
grande variabilidade encontrada no procedimento experimental para determinar a textura.
Os resultados das análises de textura nas diferentes concentrações da enzima transglutaminase combinadas com diferentes concentrações das enzimas lactase adicionadas em sorvete de morango diet na temperatura de 20 °C são apresentados na figura 6, a seguir.
Figura 6 - Gráfico da análise da superfície de resposta para textura referentes às variações da concentração das enzimas transglutaminase e lactase adicionadas às formulações sorvete de morango diet preparadas na temperatura de 20 °C.
Sob a temperatura de 20 °C utilizando as concentrações da enzima lactase (0,3 g/L) foram obtidas texturas superiores a 50 N em concentrações acima de 7 U/g de transglutaminase.
No entanto, em menores concentrações da enzima de transglutaminase (1 U/g proteina) e utilizando concentrações de lactase acima de 0,65 g/L, maior foi a textura; valores de textura mais baixos serão obtidos com maiores concentrações de lactase e transglutaminase associadas.
Podemos concluir que utilizando maiores concentrações da enzima transglutaminase e baixas concentrações de lactase em temperaturas baixas, obtém-se maior textura.
As reações enzimáticas são fortemente dependentes de ótima temperatura, que influencia diretamente a atividade da enzima, aumentando a velocidade da reação e, por consequência, a conversão do substrato em produto. Temperaturas abaixo ou acima dessa faixa inibem a atividade enzimática; por outro lado, sob temperaturas muito superiores ocorre a inativação da enzima, devido a sua desnaturação (CARMINATTI, 2001).
Mesmo sob temperatura baixa (20 °C) e menores concentrações de lactase, conforme os tratamentos T3 e T7, maiores concentrações de transglutaminase aumentaram a textura do sorvete. Damodaran (2007) observou que o gel de proteína é responsável pela formação de uma rede tridimensional de moléculas de proteínas agregadas. Essa rede protéica aprisiona a água por forças capilares, formando pequenos cristais de gelo que influem diretamente na textura.
Quando usada maior concentração da enzima, ocorre um decréscimo na força do gel, e este, por sua vez, fica mais fraco e perde sua capacidade de reter água, podendo ocorrer a sinérese. O excesso de ligações -(-Glu) Lys pode inibir o desenvolvimento uniforme da rede proteica (KURAISHI et al., 1996).
Estudos relatam que polimerização proteica excessiva da enzima transglutaminase favorece a formação de estrutura com maior força de quebra, mas com textura frágil, quebradiça e não flexível (KURAISHI, YAMAZAKI; SUSA, 2001); demonstrando a necessidade de utilizar quantidades apropriadas da enzima transglutaminase para cada tipo de alimento, evitando a polimerização excessiva.
A textura do sorvete depende de muitos fatores, como: a agregação dos glóbulos de gordura, quantidade de ar, viscosidade da fase aquosa e tamanho dos cristais de gelo A qualidade final do produto, particularmente a textura refinada e a sensação de frescor percebida pelo consumidor, depende, além da formulação, da sua estrutura, que é
definida principalmente pela distribuição, tamanho, morfologia das bolhas de ar e cristais de gelo. (Kus; ALTAN; KAYA, 2005).
O resultado das análises de textura para as diferentes concentrações da enzima transglutaminase combinadas com diferentes concentrações da enzima lactase adicionadas em sorvete de morango diet na temperatura de 30 °C está apresentado na figura 7, a seguir.
Figura 7 - Gráfico da análise da superfície de resposta para textura referente às variações da concentração das enzimas transglutaminase e lactase adicionadas às formulações sorvete de morango diet preparadas sob temperatura de 30 °C.
Na temperatarua de 30 °C, ocorre interação entre as concentrações das enzimas lactase e transglutaminase. Em concentrações menores que 0,3 g/L da enzima lactase, utilizando maiores concentrações da enzima transglutaminase, obtiveram-se valores de textura inferiores a 10 N, confirmando que a enzima transglutaminase aumenta a firmeza dos sorvetes, devido ao fortalecimento da rede proteica, produzindo uma emulsão uniforme estável e diminuindo a formação de cristais de gelo (GOFF, 2006).
Por outro lado, em maiores concentrações da enzima lactase, acima de 0,55 g/L, com concentrações maiores da enzima transglutaminase, foi menor a textura obtida. Isso se explica pela atuação combinada das enzimas lactase e transglutaminase, que, reduzindo a quantidade de água do meio pela hidrólise da lactose, elevou a quantidade de sólidos totais (proteínas), podendo ter polimerizado as proteínas, formando ligações cruzadas sob temperaturas próximas da temperatura ótima das enzimas.
O fortalecimento da rede de proteínas produz uma textura uniforme e emulsão estável, reduzindo a formação de cristais de gelo durante o armazenamento (EL-NAGAR et al., 2002). A atuação da enzima transglutaminase na formação de uma rede de proteínas mais coesa através das proteínas do leite polimerizadas, podendo reduzir a cristalização do gelo, o que torna o sorvete mais macio.
Em concentrações de enzima lactase maiores que 0,9 g/L, as texturas foram as maiores encontradas, variando de 40 a 80 N para baixa concentração de transglutaminase (< 4 U/g).
Conclui-se que para obter maiores texturas – acima de 80 N – sob a temperatura 30 °C, o ideal é utilizar maiores concentrações da enzima lactase com menores concentrações da enzima transglutaminase.
A polimerização das proteínas pela enzima transglutaminase formou um gel mais firme, exigindo maior força para romper o gel, devido ao maior número de ligações cruzadas formadas no produto (KURAISHI; SAKAMOTO; SOEDA, 1996; BONISCHI et al., 2007). Todavia, convém salientar textura elevada não é característica de qualidade desejada no sorvete.
A desejável leveza do sorvete está intimamente relacionada com sua firmeza: um produto mais leve, menos denso, apresentará menor firmeza e menor força será necessária para cisalhá-lo (SILVA, 2004).
Andrade (2005) obteve maior hidrólise da lactose a 35 ºC, reduzindo o teor de lactose e consequentemente aumentando o teor de sólidos totais do leite (proteínas), o que pode ter contribuíndo para
melhor polimerização das proteínas do leite pela enzima transglutaminase, favorecendo a formação de textura mais firme.
Quando incubada a 35 °C por 100 minutos, a região N-terminal hidrofílica da β-caseína guarda resíduos de glutaminas que se tornam disponíveis à ação de polimerização pela transglutaminase no meio aquoso. Esse processo é altamente específico, pois os resíduos de glutamina da β-caseína são preferencialmente modificados pela transglutaminase. A exposição dos resíduos de glutamina resulta da interação com o solvente aquoso ou com a carga dos aminoácidos adjacentes à glutamina. (O´CONNEL; KRUIF, 2003).
O resultado das análises de textura das diferentes concentrações da enzima transglutaminase combinadas com diferentes concentrações da enzima lactase adicionadas em sorvete de morango diet sob temperatura de 40 °C são apresentados na figura 8, a seguir.
Figura 8 - Gráfico da análise da superfície de resposta para textura referente às variações de concentração das enzimas transglutaminase e lactase adicionadas às formulações sorvete de morango diet preparadas sob temperatura de 40 °C.
Para concentrações da enzima lactase abaixo de 0,4 g/L na temperatura de 40 °C, as texturas obtidas foram inferiores a 12 N nas concentrações da enzima transglutaminase, variando em toda a faixa estudada.
Entretanto, em concentrações acima de 0,6 g/L da enzima lactase, utilizando maiores quantidades da enzima transglutaminase, foram obtidas menores texturas, com variações maiores em função do aumento da concentração da lactase, possivelmente as enzimas formaram uma estrutura mais coesa, formando bolhas de ar, cujas propriedades térmicas evitam a movimentação da água do meio para formar cristais de gelo, que afetariam a textura do sorvete, tornando-o mais duro.
Um sorvete com menor textura apresenta menor firmeza, mais leveza e, portanto, menor força será necessária para cisalhá-lo. De maneira semelhante, Wang et al. (2007) observaram que a atuação da enzima transglutaminase formou uma rede proteica mais coesa através da polimerização das proteínas lácteas presentes no sorvete, diminuindo a formação de cristais e melhorando-lhe a firmeza.
Desta forma, concentrações da enzima lactase superiores a 0,8 g/L resultaram em textura maior que 160 N com utilização da enzima transglutaminase em concentração de até 3 U/g proteína.
O efeito do tempo de incubação foi também investigado por outros grupos de investigação (LAUBER et al., 2000; DE JONG; KOPPELMAN, 2002; JAROS et al., 2006b, 2010), que têm enfatizado a importância de controlar o grau da polimerização promovida pela enzima transglutaminase, uma vez que a polimerização excessiva provoca a formação de grandes oligômeros que reduzem, ou mesmo inibem, o desenvolvimento de uma rede proteica mais uniforme, formando regiões com estruturas de diferentes graus de rigidez.
Entretanto, quando foram utilizadas as mesmas concentrações de lactase (0,8 g/L), as texturas encontradas foram menores que 12 N com utilização da enzima transglutaminase em concentrações maiores que 6,5 U/g proteína.
Para Jaros et al. (2010), em soluções de caseína e leite cru bovino na presença de enzima transglutaminase inativada por processos distintos (calor ou enzimático), causou máxima rigidez do gel proteico (monitorada em função do tempo de armazenamento), após incubação na concentração de 3 U/g proteína sob temperatura de 40 °C.
Eissa e Khan (2006) encontraram resultados semelhantes para isolado proteico de soro desnaturado quimicamente. Segundo esses autores, o reduzido grau de interações hidrofóbicas pode ter sido
causado pela estrutura compacta da proteína resultante das ligações cruzadas promovidas pela transglutaminase; na formação dessa rede proteica, os agregados formados apresentaram em seu interior os resíduos hidrofóbicos que levaram a formar textura mais firme.
Na figura 9, as análises de ANOVA para textura nos tratamentos T1 a T18 apresentaram (***) diferenças estatísticas significativas (p<0.0001) e diferenças estatísticas significativas para (**) (p<0.001) em relação ao tratamento T2.
Figura 9 – Gráfico das análises estatísticas da textura nos tratamentos T1 a T18 dos sorvetes de morango diet. (***) diferença estatística significativa (p<0.0001); (**) significativo (p<0.001) em relação ao tratamento T2.