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Química

Enzimas na cozinha

Júlio Cesar de Carvalho*
Especial para a Página 3 Pedagogia & Comunicação

Objetivos

Mostrar aos alunos um exemplo de reação enzimática, comum no dia-a-dia. Para alunos de níveis básicos de química (ensino fundamental e início do médio), é um tema que instiga a curiosidade e ajuda a gostar de química; para níveis mais avançados, é uma forma interessante de reforçar os conceitos de catálise, reagentes e produtos.

Ponto de partida

Não há necessidade de conhecimentos prévios formais de química, embora haja vários desdobramentos interessantes que podem ser abordados nos tópicos de reações, cinética química, bioquímica e funções orgânicas. Ver "sugestões e dicas".

Estratégias

1) Corte uma maçã e peça aos alunos que observem, com olhos "investigativos" o que ocorre com a fruta. A área exposta ao ar escurecerá em alguns minutos. Batatas também funcionam, mas leva mais tempo.

2) Especule com os alunos o que ocorreu. Há outros exemplos de fenômenos semelhantes em alimentos? Ainda não explique o que ocorre.

3) Como se pode evitar que ocorra o escurecimento? Certamente haverá sugestões. Eis algumas que funcionam, da menor para a maior eficiência:

Salgar ou adoçar o vegetal (+).

Pingar suco de limão ou vinagre sobre o vegetal cortado (++).

Manter o vegetal cortado imergido em água (+++).

Escaldar (imergir em água quente, por 30s a 2 minutos) (++++)

Molhar com uma solução de antioxidante (ácido ascórbico, por exemplo) (++++)

4) Peça aos alunos que, sozinhos ou em grupos, especulem sobre o que ocorre. Informe a eles que o processo é chamado de "pardamento enzimático"; a partir desse nome ("pardamento" = escurecimento, e "enzimático" = que envolve enzimas), muitas boas idéias podem aparecer.

5) Finalmente, explique que, nas maçãs e em alguns outros vegetais, alguns compostos sofrem oxidação ao ar, e essa oxidação forma produtos que, por sua vez, polimerizam (formam cadeias longas) que apresentam cor cada vez mais escura.

Não se preocupe em discutir a natureza dos compostos envolvidos (a não ser que os alunos já tenham boa base de química), mas sim o que são os reagentes e produtos, e o que é uma enzima.

Explique que enzimas são proteínas com propriedades de catálise. Essas proteínas podem ser "desnaturadas" (de modo simples, deformadas) usando calor ou outras condições.

6) Agora que você explicou o que ocorre, peça aos alunos para explicarem por que os métodos do item 3) funcionam mais ou menos. Importante mesmo é entender a imersão em água e o escaldado, mas veja as outras explicações:

Método	Funciona porque...
Salgar ou adoçar o vegetal	Quase não funciona. Enzimas podem ser suscetíveis à presença de solutos diversos, mas nesse caso seria preciso bastante soluto...
Pingar suco de limão ou vinagre sobre o vegetal cortado	Abaixa o pH, o que tende a alterar a forma da enzima e, portanto, a sua eficiência
Manter o vegetal cortado imergido em água	Dificulta a exposição ao ar
Escaldar (imergir em água quente, por 30s a 2 minutos)	“Lava” parte dos reagentes e desnatura a enzima, que não pode mais catalisar a reação
Molhar com uma solução de antioxidante (ácido ascórbico, por exemplo)	Converte quinonas de volta a fenóis. Não impede a reação, mas regenera os reagentes!

7) Para finalizar, peça aos alunos para pesquisarem mais alguns exemplos de reações enzimáticas no dia-a-dia.

Sugestões e dicas

Se os experimentos com frutos forem feitos em uma cozinha ou cantina, o "material" pode ser comido após lavagem; se feito em laboratório, não pode - mesmo que pareça limpo.

Os alunos podem observar o pardamento em casa, como tarefa prévia à aula.

Uma maçã cozida (por 30 min. a 60°C) e cortada ao mesmo tempo que uma maçã crua, pode ser usada para comparação do pardamento.

Caramelização (geração de cor por aquecimento, por exemplo em caldas de açúcar ou em torradas) não é pardamento enzimático. Há ainda mais um tipo de pardamento não-enzimático, que ocorre por exemplo aos assar carnes, as reações de Maillard.

Para níveis avançados e curiosos de plantão:

A polifenol oxidase usa como co-fator o cobre (é, os íons Cu⁺ e Cu²⁺). Assim, uma outra forma de evitar pardamento enzimático é com a adição de um "seqüestraste", que se liga ao metal, impedindo que ele participe do processo; EDTA é um exemplo.

Nas reações de pardamento enzimático, compostos monofenólicos como a tirosina são convertidos a 1,2 difenóis e, em seguida, a 1,2 diquinonas. Esses dois passos de oxidação são enzimáticos. Em seguida, as diquinonas formadas podem polimerizar formando melaninas, polímeros coloridos.

*Júlio C. de Carvalho é engenheiro químico e professor do curso de Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia da UFPR.

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