Estudo das cadeias de arabinanas dos polissacarídeos pécticos da parede celular da polpa da azeitona: efeito do amadurecimento e processamento

Abstract

O estudo realizado tem como principal objectivo a caracterização estrutural de uma fracção de polissacarídeos pécticos ricos em arabinose (sn-CR) que se encontra embebida na matriz da parede celular da polpa da azeitona ao longo do processamento a azeitonas de mesa pretas oxidadas, amadurecimento e por combinação de ambos os factores. De forma a avaliar as alterações provocadas pelo amadurecimento foram realizados estudos em polissacarídeos pécticos das fracções sn-CR isoladas a partir do CWM da polpa de azeitonas de duas colheitas diferentes (1997 e 1998) em três estados de amadurecimento: verde, cerejado e preto. De forma a estudar as alterações provocadas pelo processamento e amadurecimento foram utilizadas fracções sn-CR provenientes de azeitonas 1) não processadas, 2) após terem sofrido tratamento por salmoura, 3) após tratamento alcalino e 4) no produto processado. Estes polissacarídeos pécticos foram estudados utilizando Cromatografia de Permeação em Gel (GPC), análise por metilação, espectroscopia de Ionização por Plasma (ICP), Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e difracção de Raio-X. Os polissacarídeos das fracções sn-CR são constituídos por duas populações de polissacarídeos pécticos com pesos moleculares distintos (1100-600 kDa e 135-60 kDa). Observou-se que o grau de polimerização diminui ao longo do amadurecimento, após tratamento alcalino e no produto final e aumenta após com o armazenamento em salmoura. A difracção por Raio-X tornou possível a identificação de complexos cálcio-GalA, tendo sido o cálcio existente nas amostras quantificado por ICP. A percentagem de cálcio, bem como o grau de cristalinidade das amostras aumenta do estado verde para o cerejado, diminuindo no estado preto. Constatou-se igualmente que a salmoura leva à perda de estrutura cristalina, dando-se uma progressiva regeneração desta com o tratamento alcalino e produto final. As análises por metilação e os ensaios por RMN contribuíram para a elucidação da estrutura das arabinanas da fracção sn-CR. A estrutura encontrada apresenta analogias estruturais com as de outras arabinas da polpa da azeitona. Pelas análises de metilação verificou-se, com o amadurecimento, um aumento no grau de ramificação da cadeia principal dos polissacarídeos pécticos, acompanhado por uma diminuição do tamanho das cadeias de arabinanas. Conclui-se ainda que o grau de ramificação das arabinanas diminui na passagem do estado verde ao cerejado, aumentando no estado preto. O trabalho realizado mostrou que o amadurecimento era factor responsável pelas diferenças encontradas entre as amostras ao longo do processamento. Contudo, observou-se um decréscimo no grau de polimerização das arabinanas ao longo do processamento até ser atingido um número limite de 50 resíduos de Araf.

The aim of the present work was to obtain information about the structural modifications during ripening, processing and by combination of the two effects, of the arabinan-rich pectic polysaccharides (sn-CR) immeshed within the olive pulp cell wall matrix. To evaluate the impact of ripening, studies were carried out on pectic polysaccharides of sn-CR fractions isolated from the cell wall material of olive pulp from 1997 and 1998 harvests in three stages of ripening, i.e. green, cherry and black. The combined effect of ripening and processing to black oxidised table olives on the structural organisation of the pectic polysaccharides present in the sn-CR fraction was studied in samples obtained for the three pointed out ripening stages from 1) non-processed olives, 2) after brine storage, 3) after alkali treatment and 4) processed product. These pectic polysaccharides were studied by Gel Permeation Chromatography (GPC), methylation analysis, Inductively Coupled Plasma (ICP), Nuclear Magnetic Ressonance (NMR) Spectroscopy and X-Ray diffraction. The sn-CR material is composed of two populations of pectic polysaccharides with different molecular weight (1100–600 kDa and 135-60 kDa). The molecular weigth decreased with ripening, with the alkali treatment and in the final processed product. An increase was observed after brine storage. The calcium present was quantified by ICP, and X-Ray diffraction allowed the identification of calcium-GalA complexes. These studies showed that, both the calcium content and the degree of cristalinity increased from green to cherry state and decreased in the black. The brine storage was responsible by a loss of cristalinity, that was partially regained after alkali treatment an in the final processed product. Methylation analysis and NMR studies allowed the elucidation of the structure of the arabinans, that was shown to be related with the one already studied for olive pulp. It was also possible to identify a decrease in the degree of branching of the pectic polysaccharides and a decrease in the size of the arabinans with ripening. The arabinans showed also a decrease in their degree of branching from green to cherry state and a considerable increase in the black stage. It was also possible to conclude that the stage of ripening was the main responsible by the changes observed in the sn-CR pectic polyssacharides during processing. Still, it was observed during processing a decrease in the degree of polymerisation of the arabinans to a limit of 50 Araf residues.