Destoxificação

A transformação da torta de mamona em um produto atóxico que possa ser usado para alimentação animal já vem há muito tempo despertando a atenção de diversos pesquisadores no mundo, tendo-se obtido alguns resultados satisfatórios embora alguns passos tecnológicos ainda necessitem ser desenvolvidos para que o produto possa tornar-se economicamente viável.

A obtenção de cultivares de mamona isenta ou com baixo teor de ricina tem sido buscada através de melhoramento genético na Texas Tech University; no entanto, ainda não se dispõe de um genótipo de mamoneira totalmente livre de ricina, de forma que, mesmo em baixo teor, a ricina continua presente e a destoxificação de sua torta ainda é necessária. Também nos Estados Unidos, no Departamento de Agricultura, Albany, Califórnia, se está trabalhando no desenvolvimento de mamoneiras transgênicas na qual a síntese da ricina e das proteínas componentes do complexo alergênico CB-1A seja bloqueada. Já se conhece a rota bioquímica de síntese das proteínas-alvo, os genes que expressam as proteínas já foram identificados e os trabalhos estão avançando no sentido de sintetizar uma planta em que essas proteínas estejam ausentes, embora no presente não se tenham informações sobre os avanços obtidos nesse projeto.

Muitos processos para destoxificação já foram testados e alguns patenteados em diversos países. Em 1934, Petrozyan e Ponomarev publicaram um trabalho no qual mostravam a possibilidade de destoxificar a torta de mamona pelo seu cozimento por uma ou duas horas. Em 1938, confirmou-se que o aquecimento a 140ºC durante 60 a 90 minutos era suficiente para eliminar os princípios tóxicos dessa torta. Em 1940, foi patenteado na Alemanha um processo de destoxificação que consistia em ferver a torta repetidamente, por curtos períodos de tempo, com mudança da água após cada fervura. No mesmo ano, também foi concedida uma patente na Bélgica que se baseava em eliminar a ricina por extração da torta com halogenetos e hidróxidos alcalinos, seguida de autoclavagem. Em 1941, outra patente foi obtida na Hungria tratando-se a torta com vapor de água e posterior remoção a vácuo do excesso de umidade. Outra patente foi concedida em 1942 para tratamento da torta com água quente e clorofórmio em ebulição. Em 1949, estudos concluíram que a autoclavagem por cerca de 15 minutos e tratamento com ácidos ou álcalis diluídos foram eficazes; apenas o aquecimento a 80ºC não foi suficiente para eliminar os princípios tóxicos.

Gardner et al. (1960) testaram diversos processos para destoxificação da torta de mamona combinando diferentes temperaturas, adição de produtos químicos e outros processos: adição de produtos alcalinos (NaOH, KOH, Ca(OH)2), amonização, tratamento com diferentes temperaturas, inclusive autoclavagem, tratamentos ácidos, uréia, permanganato de potássio e fermentação aeróbia. Vários desses métodos conseguiram destoxificar totalmente a ricina e o princípio alergênico da torta, sendo os melhores: aquecimento seco a 205ºC, cozimento da torta em flocos na presença de 2% de NaOH à pressão de 20 psgi, cozimento com 0,9% de HCl e 3% de CH2O, entre outros. Chegou-se à conclusão de que é possível eliminar o princípio tóxico da torta, mas naquele estudo não se considerou a viabilidade industrial nem econômica desses processos e tampouco se avaliaram as características nutricionais e a palatabilidade do produto obtido.

Freitas (1974) avaliou a destoxificação e desalergenização da torta de mamona pelo uso de radiação ionizante, concluindo que a radiação de elevada intensidade (20 Mrad) aplicada à torta misturada com água na proporção de 1:6 (v:v) foi capaz de eliminar ambos os fatores antinutricionais. Porém, radiações de menor intensidade (10 ou 5Mrad) não foram suficientes para obter o mesmo efeito.

Nos experimentos conduzidos por Mackinnon e Alderton (2000) foi demonstrada a viabilidade de desnaturação da ricina utilizando-se hipoclorito de sódio em concentrações a partir de 20 mM, caso em que foi testada a ricina pura e não o tratamento da torta.

Gandhi et al. (1994) propuseram um método inovativo para destoxicação que consiste na mistura da torta de mamona com a torta da planta Shorea robusta que também é tóxica devido ao alto teor de tanino. O tanino daquela torta causa a precipitação da ricina (e outras proteínas também), procedendo à destoxicação dos dois materiais ao mesmo tempo. Nos resultados apresentados pelos autores, ocorreu a destoxicação acompanhada de um efeito sinérgico que melhorou a qualidade da proteína de ambas as tortas.

Segundo Kling (1974), os métodos de destoxicação referidos na literatura não tinham aplicabilidade industrial em virtude do alto custo e por prejudicarem a qualidade do produto, afirmação que ainda continua verdadeira nos dias atuais. Borschers (1949), constatou que a autoclavagem durante 15 minutos, a 15 libras de pressão, ou o aquecimento em refluxo com álcool a 95% eram insuficientes para eliminar totalmente os constituintes tóxicos. Kodras et al. (1949), verificaram que o aquecimento a seco ou o cozimento a até 80oC não eram suficientes para destoxicar a torta. Mottola et al. (1967) citados por Kling (1974) verificaram destruição de aminoácidos nas tortas tratadas por vapor e que esta destruição estava ligada à pressão de vapor empregada. Fuller et al. (1971, citados por Kling (1974) fizeram análise da torta tratada por óxido de cálcio, hidróxido de amônio e vapor, constatando a destruição de parte dos aminoácidos essenciais existentes na torta. Perrone et al. (1966) verificaram diminuição no teor de lisina disponível nas tortas tratadas por ácido, álcali e vapor, e também que a solubilidade das proteínas comparada com a da torta não-tratada, estava sensivelmente diminuída. Mottola et al. (1971) detectaram redução no teor de lisina devido ao aquecimento excessivo da torta.

Como descreve Carvalho (1978), o isolamento da fração tóxica das sementes de mamona se deu pela primeira vez em 1880 por Robert e Stillmark, embora ainda não se tratasse da ricina pura; Osborne et al. (1905), usando métodos de precipitação salina, caracterizaram a ricina como uma albumina de alto peso molecular; Kabat et al. (1947) obtiveram uma substância homogênea à centrifugação, eletroforese e testes imunológicos; e Moulé (1951) conseguiu isolar a ricina e fazer análise de seus aminoácidos; Funatsu (1960) conseguiu separar a ricina purificada por Moulé em duas frações, uma com atividade tóxica e outra com atividade hemaglutinante, se tratando possivelmente das duas subunidades (A e B) da ricina.

Silva (1974) desenvolveu um método para purificação da ricina baseado em extração ácida, precipitação com cloreto de sódio e sulfato de amônio e cromatografia em colunas de DEAE-celulose e Sephadex. Woo et al. (1998) desenvolveram um método simples de purificação da ricina que utiliza apenas uma cromatografia em gel de Hidroxiapatita, sendo mais simples e rápido que os outros métodos em que se utilizam filtração em gel ou cromatografia de troca iônica. No entanto, a ricina isolada por este método, chamada ricina-E, possui menor toxidez que a tradicional ricina-D, isolada através de colunas de Sepharose. A diferença entre esses dois tipos de ricina é apenas sua afinidade pelo açúcar galactose. Como a ricina-E tem menor afinidade por este açúcar, ligase mais fracamente à parede celular e, assim, tem pouco poder tóxico. Ambas as ricinas possuem o mesmo peso molecular e são compostas por duas subunidades muito similares (WOO et al., 1998).

Extrusão

A extrusão é um processo de tratamento térmico do tipo h.T.S.T. Que por uma combinação de calor, umidade e trabalho mecânico modifica profundamente as matérias-primas outorgando novas formas e, estruturas com novas características funcionais e nutricionais.

Durante a extrusão ocorre um grande número de funções entre as quais podemos citar: transporte, moagem, hidratação, cisalhamento, homogeneização, mistura, compressão, eliminação de gases, tratamento térmico, gelatinização de amidos, desnaturação de proteínas, destruição de microorganismos e compostos tóxicos, compactação, aglomeração, bombeamento, fusão parcial e plastificação da mistura, orientação de moléculas ou agregados, moldagem, expansão, formação de poros ou estruturas fibrilares, secado parcial, etc.