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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.9.2003.tde-15052009-170439
Documento
Autor
Nome completo
Tânia Misuzu Shiga
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2003
Orientador
Banca examinadora
Lajolo, Franco Maria (Presidente)
Cortelazzo, Ângelo Luiz
Filisetti, Tullia Maria Clara Caterina
Lanfer-Marquez, Ursula Maria
Sgarbieri, Valdemiro Carlos
Título em português
Participação dos polissacarídeos de parede celular no fenômeno de endurecimento de feijões (Phaseolus vulgaris L.) - cv Carioca-Pérola
Palavras-chave em português
Phaseolus vulgaris L.
Cromatografia a gás
Espectrometria de massa
Feijão (Análise química)
Polissacarídeo
Textura
Resumo em português
O feijão é um alimento nutritivo amplamente consumido no Brasil, porém, apresenta facilidade para desenvolver o defeito textural hard-to-cook (HTC) que torna as sementes resistentes ao amaciamento por cocção e provoca perdas econômicas e nutricionais. A maciez, um atributo importante nos grãos, proporciona melhor aceitabilidade do produto pelo consumidor, melhor qualidade nutricional e organoléptica e menor gasto de tempo e combustível no preparo. Devido à importância da parede celular na textura dos alimentos, foram investigadas alterações na estrutura e composição de seus polissacarídeos causada pelo HTC. Com este intuito, feijões Carioca-Pérola foram armazenados por 8 meses à 30°C / 75% UR e amostras cruas e cozidas tiveram suas paredes celulares extraídas através de tratamento enzimático-químico, produzindo uma fração solúvel em água (FSA) e outra insolúvel, denominada fração insolúvel em água (FIA). A FIA foi fracionada resultando em polímeros solúveis em solução de quelante de CDTA (FCDTA), base fraca (FBF) e álcali 4M (H4). A FSA foi separada em coluna de troca aniônica e os polímeros assim obtidos foram tratados com celulase e endopoligalacturonase e analisados quanto ao conteúdo de açúcares, peso molecular e natureza das ligações através de cromatografia em fase gasosa e a líqüido e por espectrometria de massa. Os resultados revelaram que 75% da parede celular do cotilédone é constituída pelas frações FSA, H4 e FCDTA, ricas em arabinanos ramificados de elevado peso molecular, contendo pequenas quantidades de xiloglicanos (XG), arabinogalactanos tipo II (AGII), galactanos, ramnogalacturonanos (RG) e xilogalacturonanos (XGA). As cascas dos feijões eram compostas por xilanos, celulose, XG, arabinanos e por pequena quantidade de RG. As sementes HTC possuem menor quantidade de polissacarídeos solúveis em água (FSA) e em solução de CDTA (FCDTA) e maior quantidade de material insolúvel em água (FIA), principalmente, polímeros da fração H4. Os feijões normais perdem grande quantidade de material péctico durante a cocção através da despolimerização e solubilização das pectinas hidrossolúveis (FSA) e, principalmente, pela solubilização dos polissacarídeos provenientes da fração H4, entretanto, a perda de material péctico em amostras HTC é mínima. Os feijões envelhecidos podem apresentar menor grau de metil esterificação das pectinas, que impediria a despolimerização. A redução na solubilidade dos polímeros da fração H4 pode estar relacionada com a perda de ramificação dos arabinanos e xiloglicanos resultando em polissacarídeos com cadeias mais lineares, que causam alinhamento das cadeias e formação de interações do tipo ponte de H, tornando os polímeros menos solúveis. O aumento de XGA e AU nas frações pécticas da FSA, bem como na FCDTA e FBF reforçam a suposição.
Título em inglês
The participation of the cell wall polysaccharides in common beans (Phaseolus vulgaris L. - cv Carioca-Pérola) hardening
Palavras-chave em inglês
bean
Gas chromatography
Mass spectrometry
Phaseolus vulgaris L.
Polysaccharide
Texture
Resumo em inglês
Beans is a nourishing food source widely consumed in Brazil. However, they show tendency to develop easily the textural defect named Hard-to-cook (HTC) that becomes the seeds resistant to softening by cooking, causing economical and nutritional losses. Softness is an important quality attribute of pulses that increases acceptability by consumer and provides betters nutritional and organoleptical qualities that results in less time and fuel spent. Because the importance of the cell wall to the food texture, changes in its polysaccharide structure and composition were investigated during the development of HTC. With this aim, Carioca-Pérola beans were stored for 8 months at 30°C / 75% RH and raw and cooked samples have had the cell wall extracted by enzymatic-chemical treatment, producing a water soluble fraction (FSA) and a water insoluble fraction, named water insoluble fraction (FIA). The FIA was fractionated, producing CDTA soluble polymers, weak base soluble polymers (FBF) and 4M alkali-soluble fraction (H4) The FSA was separated using anion exchange chromatography. All fractions obtained were treated withcelulase and endopoligalacturonase and analyzed for sugar content, molecular weight and sugar linkage using gas and liquid chromatography and mass spectrometry. The results revealed that FSA; H4 and CDTA fractions composed 75% of the cell wall material. This fractions were rich in high molecular weight branched arabinans, and also contained small amounts of xyloglucans (XG), arabinogalactans type II (AGII), galactans, rhamnogalacturonans (RG) and xylogalacturonans (XGA). Xylans, cellulose, XG, arabinans and small amounts of RG composed beans hulls cell wall. The HTC seeds have less amounts of CDTA and water-soluble polysaccharides (FCDTA and FSA) and higher amounts of water insoluble material (FIA), especially polysaccharides of H4 fraction. Normal beans loss high amounts of pectic material during cooking by water soluble pectin depolymerization and solubilization, and mainly by H4 fraction polysaccharide solubilization. However, the loss of pectic material in HTC beans is minimal. Aged beans pectins could have less methylesterification degree and, therefore, less depolymerization. The loss in H4 fractions polymers solubility could be related with the loss of arabinans and XG branches, resulting in a straight polysaccharide backbone, that cause chains alignment and H bonds formation, produce less soluble structures. The increase in the amounts of XGA and UA in FSA and also in the FCDTA and FBF fractions corroborates the supposition.
 
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Data de Publicação
2009-05-18
 
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