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O que é o grau de hidrólise (DH) e por que ele é importante?
Além da Biofarmacêutica | Perguntas Frequentes sobre Peptídeos de Proteína Vegetal
Resposta curta:O grau de hidrólise (DH) é a porcentagem de ligações peptídicas em uma proteína que foram rompidas durante a hidrólise. É o dado de processo mais útil em uma especificação de peptídeos, pois registra o grau de reação e está relacionado à solubilidade, distribuição de massa molecular, osmolalidade e — por meio de uma conhecida relação em forma de sino — ao amargor. Por si só, não indica quais ligações foram rompidas, portanto, o método utilizado para medi-lo deve ser especificado.
Como o DH é calculado e medido
O grau de hidrólise (DH) é o número de ligações peptídicas hidrolisadas dividido pelo número total de ligações peptídicas na proteína inicial, expresso em porcentagem. O total é estimado a partir da composição de aminoácidos e do teor proteico da matéria-prima, o que significa que o DH é um valor calculado e não medido diretamente. Na prática, ele é obtido pela medição dos novos grupos terminais ou dos prótons liberados durante a quebra das ligações: métodos colorimétricos com reagentes como OPA ou TNBS em uma amostra retirada, titulação com pH controlado durante a reação ou métodos baseados em titulação após o fato. Como cada método contabiliza aspectos ligeiramente diferentes, os valores de DH só são comparáveis quando obtidos pelo mesmo método e com a mesma base de cálculo.
Que alterações um DH mais elevado pode causar na prática?
- Solubilidade- Mais ligações rompidas significam fragmentos menores e mais polares, resultando em melhor solubilidade em água fria em uma faixa de pH mais ampla.
- Clareza- Menos fragmentos grandes reduzem a tendência de turbidez ou sedimentação em bebidas límpidas.
- OsmolalidadeFragmentos menores e aminoácidos livres aumentam a carga osmótica, o que é importante em bebidas clínicas e esportivas.
- Gosto- O amargor e as notas salgadas geralmente se tornam mais difíceis de controlar à medida que a hidrólise progride, a menos que o sistema enzimático e uma etapa de remoção do amargor sejam projetados para isso.
- proteína residual intacta- A proporção de material proteico maior diminui, o que é relevante quando um produto é projetado com foco na redução de proteínas residuais; a extensão dessa diminuição deve ser verificada por meio de análises específicas para cada grau de pureza.
A curva de sino da amargura
O amargor em hidrolisados é classicamente descrito como uma função em forma de sino do grau de hidrólise (DH). Em baixos valores de DH, apenas algumas ligações são quebradas, de modo que relativamente poucas regiões hidrofóbicas ficam expostas e o produto tem sabor suave. O amargor aumenta até atingir um máximo no meio da faixa, onde muitos peptídeos hidrofóbicos curtos estão presentes. Em altos valores de DH, o material é dominado por peptídeos muito pequenos e aminoácidos livres, e o amargor geralmente diminui novamente, embora o sabor seja então caracterizado por notas salgadas e semelhantes a caldo, em vez de um amargor propriamente dito. A posição do máximo depende da proteína e da enzima, portanto, a curva serve como um guia de comportamento, e não como uma regra fixa.
DH não é o mesmo que distribuição de peso molecular.
O grau de hidrólise (DH) contabiliza as ligações quebradas; a distribuição do peso molecular mede o tamanho das cadeias resultantes. A especificidade enzimática e qualquer etapa de fracionamento significam que dois peptídeos vegetais podem atingir o mesmo DH com distribuições diferentes, portanto, um produto com o mesmo DH ainda pode diferir na proporção de material acima de 3.000 Da, que é exatamente a fração que causa turbidez em uma bebida límpida. Especifique ambos e pergunte sobre o método utilizado em cada um.
Bandas DH indicativas em uso comercial
| Banda | Personagem geral | Onde é utilizado |
|---|---|---|
| Baixo, aproximadamente 5 a 10 por cento | Sabor suave, ganho de solubilidade moderado, retenção de fragmentos maiores. | Produtos onde o sabor é fundamental e a transparência total não é necessária. |
| Médio, aproximadamente 10-20 por cento | Boa solubilidade com amargor controlável quando o sistema enzimático é bem escolhido. | Bebidas, pós e barras; a faixa comercial mais comum. |
| Alto, acima de aproximadamente 20% | A principal dificuldade reside em alcançar a máxima solubilidade, fragmentos mínimos e controle do sabor. | Bebidas e formatos com alto teor de proteína que necessitam de máxima solubilidade. |
Essas faixas se sobrepõem na prática e são apenas indicativas. O alvo apropriado depende da fonte, do sistema enzimático, do formato e do perfil de sabor desejado, portanto, deve ser definido com o fornecedor com base em seus próprios testes de aplicação e confirmado na especificação.
Como escrever DH em uma especificação
Indique um intervalo de valores-alvo em vez de um único valor, mencione o método analítico e a base de cálculo, e inclua a distribuição de massa molecular e os requisitos de sabor correspondentes para que os três sejam interpretados em conjunto. Nunca compare um DH de um fornecedor com um DH de outro sem verificar se ambos utilizaram o mesmo método. Confirme os limites e métodos com base no certificado de análise do fornecedor e nas normas aplicáveis no seu mercado.
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