Publicação
Imobilização de pectinases em micropartículas de poliamida para aplicação na clarificação de mostos de vinho rosé
| Resumo: | A produção de vinho depende fortemente de processos enzimáticos, nomeadamente das pectinases, utilizadas na clarificação do mosto para remover substâncias pécticas responsáveis pela turbidez. No entanto, a aplicação de enzimas livres é economicamente e operacionalmente limitada devido à impossibilidade de recuperação e reutilização, bem como à sua instabilidade. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento e avaliação de uma nova classe de micropartículas porosas de poliamida (PA) como suportes para imobilização enzimática de pectinases, com o objetivo de criar biocatalisadores sustentáveis, eficientes e reutilizáveis para a indústria enológica. Foram estudados vários tipos de poliamidas (PA4, PA6, PA12 e PA612), com e sem incorporação de nanopartículas ferromagnéticas, sintetizadas por polimerização aniónica ativada por abertura de anel (AAROP). A enzima pectinolítica foi imobilizada por adsorção física não covalente, método que preserva a sua estrutura e atividade. A morfologia e composição dos suportes foram caracterizadas por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), espetroscopia EDX e FTIR, confirmando a adesão enzimática. Os parâmetros de imobilização e atividade enzimática foram determinados por espectrofotometria UV-Vis, em comprimentos de onda específicos para cada reação. Os biocatalisadores imobilizados apresentaram rendimento de imobilização entre 14– 37% e atividade catalítica comparável ou superior à da enzima livre. Estudos cinéticos revelaram efeitos de inibição pelo substrato, ajustados por modelos de propostos na literatura, destacando os sistemas Pec@PA12 e Pec@PA612 como os mais eficientes. Na aplicação prática à clarificação de mosto rosé, os biocatalisadores reduziram a turbidez em menos tempo que a enzima livre, sem alterar significativamente a cor do vinho. Adicionalmente, os sistemas imobilizados mantiveram mais de 50% da atividade após oito ciclos de reutilização e boa estabilidade durante o armazenamento a 4 °C. Em síntese, o trabalho comprova a viabilidade da imobilização de pectinases em poliamidas porosas como alternativa ecológica e economicamente vantajosa à utilização de enzimas livres na clarificação de mostos, abrindo perspetivas promissoras para a aplicação de biocatalisadores poliméricos na indústria vinícola. |
|---|---|
| Autores principais: | Araújo, Samuel Moreira |
| Assunto: | Imobilização enzimática Pectinase Poliamida Vinificação Enzyme immobilization Polyamide Winemaking |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A produção de vinho depende fortemente de processos enzimáticos, nomeadamente das pectinases, utilizadas na clarificação do mosto para remover substâncias pécticas responsáveis pela turbidez. No entanto, a aplicação de enzimas livres é economicamente e operacionalmente limitada devido à impossibilidade de recuperação e reutilização, bem como à sua instabilidade. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento e avaliação de uma nova classe de micropartículas porosas de poliamida (PA) como suportes para imobilização enzimática de pectinases, com o objetivo de criar biocatalisadores sustentáveis, eficientes e reutilizáveis para a indústria enológica. Foram estudados vários tipos de poliamidas (PA4, PA6, PA12 e PA612), com e sem incorporação de nanopartículas ferromagnéticas, sintetizadas por polimerização aniónica ativada por abertura de anel (AAROP). A enzima pectinolítica foi imobilizada por adsorção física não covalente, método que preserva a sua estrutura e atividade. A morfologia e composição dos suportes foram caracterizadas por microscopia eletrónica de varrimento (SEM), espetroscopia EDX e FTIR, confirmando a adesão enzimática. Os parâmetros de imobilização e atividade enzimática foram determinados por espectrofotometria UV-Vis, em comprimentos de onda específicos para cada reação. Os biocatalisadores imobilizados apresentaram rendimento de imobilização entre 14– 37% e atividade catalítica comparável ou superior à da enzima livre. Estudos cinéticos revelaram efeitos de inibição pelo substrato, ajustados por modelos de propostos na literatura, destacando os sistemas Pec@PA12 e Pec@PA612 como os mais eficientes. Na aplicação prática à clarificação de mosto rosé, os biocatalisadores reduziram a turbidez em menos tempo que a enzima livre, sem alterar significativamente a cor do vinho. Adicionalmente, os sistemas imobilizados mantiveram mais de 50% da atividade após oito ciclos de reutilização e boa estabilidade durante o armazenamento a 4 °C. Em síntese, o trabalho comprova a viabilidade da imobilização de pectinases em poliamidas porosas como alternativa ecológica e economicamente vantajosa à utilização de enzimas livres na clarificação de mostos, abrindo perspetivas promissoras para a aplicação de biocatalisadores poliméricos na indústria vinícola. |
|---|