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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.64.2010.tde-02092010-153413
Document
Author
Full name
Aline Aparecida Possignolo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2010
Supervisor
Committee
Figueira, Antonio Vargas de Oliveira (President)
Coelho, Irene da Silva
Efraim, Priscila
Title in Portuguese
Perfil protéico de sementes de acessos de cacaueiro no desenvolvimento do sabor de chocolate
Keywords in Portuguese
Análise sensorial
Cacau
Degradação protéica
Precursores de sabor
Proteoma
Abstract in Portuguese
O típico sabor de chocolate é único, obtido somente de sementes fermentadas, secas e torradas de cacau, não podendo ser sintetizado artificialmente. O desenvolvimento desse sabor é influenciado pela constituição genética das sementes, processamento pós-colheita e manufatura. Proteínas dos cotilédones são potencialmente precursores do sabor e aroma de chocolate. O presente trabalho teve como objetivo analisar diferenças qualitativas e quantitativas nas proteínas de sementes de três genótipos de Theobroma cacao após a colheita e durante a fermentação, de forma a correlacionar estes resultados com diferenças na qualidade (sabor e aroma) obtidas por análise sensorial. Um dos desafios foi o isolamento de proteínas das sementes, evitando o alto teor de polifenóis e polissacarídeos que interferem na separação das proteínas e na análise do proteoma. A metodologia de extração composta por filtração em Miracloth, solubilização e precipitação em ácido ticloroacético (TCA) apresentou géis de maior resolução e repetibilidade, tendo sido escolhida como metodologia de extração protéica para estudo das alterações no proteoma das sementes de cacau durante a fermentação. Foi necessária também a utilização de kit comercial de purificação de proteínas e utilização de método de coloração com nitrato de prata para garantir géis com resolução dos spots e repetibilidade satisfatórias. Os spots foram isolados e após digestão tríptica, submetidos ao sequenciamento por cromatografia líquida associado ao espectrômetro de massas. Os espectros foram analisados pelo programa MASCOT MS/MS Ion Search, utilizando bancos de dados do NCBI. Análises dos mapas 2-D mostraram variação no número de spots entre as variedades. Ao final da fermentação, as proteínas ainda presentes nas sementes das variedades SIAL 70 e Catongo eram ácidas, e o processo de degradação foi caracterizado pelo desaparecimento de quase todas as proteínas neutras ou básicas e também de algumas proteínas ácidas; as proteínas com massa molar acima de 35 kDa também foram todas degradadas. Na variedade CCN 51, não ocorreu o mesmo perfil degradativo, havendo proteínas até pI 6,5 e massa molar acima de 100 kDa. Dos cem spots submetidos ao sequenciamento, 89 foram identificados. As proteínas 21kDa e vicilina foram as proteínas mais abundantes nos cotilédones. Correlacionando os resultados da análise sensorial e a proteômica concluiu-se que existe correlação tanto quantitativa como qualitativa das proteínas dos cotilédones de cacau e possivelmente com as proteínas precursoras de sabor de chocolate
Title in English
Proteic profile from different accessions of cocoa seeds on the chocolate flavor development
Keywords in English
Cocoa
Flavor precursors
Protein degradation
Proteome
Sensorial evaluation
Abstract in English
Typical chocolate flavor is unique, only obtained from fermented, dried and roasted cocoa seeds, and can not be synthesized artificially. The flavor development is influenced by the genetic constitution, post-harvest processing and manufactures. Cotyledons proteins are believed to be the precursors of the chocolate flavor. The aim of the present work was to analyze qualitative and quantitative protein differences in seeds of three cocoa genotypes after harvesting and during the fermentation and to correlate these results with differences in quality (flavor and aroma) obtained by sensorial evaluation. One of the challenges was the isolation of proteins from cocoa seeds, avoiding the high content of polyphenols and polysaccharides which disturb protein separation and proteome analysis. The methodology of extraction by filtration in Miracloth, solubilization and precipitation in trichloroacetic acid showed the highest gel resolution and reprodutivity, and, thus, was chosen to be used in the analyses of the proteome of cocoa seeds during the fermentation. It was also necessary to use commercial kit for protein purification and a silver-based staining method with nitrate to guarantee gels with spots resolution and satisfactory reproducibility. Proteins were excised from de gels and after tryptic digestion, MS analysis was conducted by on line chromatografhy using a Cap-LC coupled to a mass spectrometer. The spectra were processed using MASCOT MS/MS Ion Search, and the sequences searched against NCBI databases. The 2-DE maps analysis of cocoa seeds showed significant variation of the spots number among the genotypes. At the end of fermentation, proteins still present in the Sial 70 and Catongo genotypes were acid and the degradation process was characterized by the disappearance of almost all the neutral or basic proteins and also some acid proteins. The genotype CCN 51 did not show the same degradation profile. Of the spots submitted to the mass spectrometer, 89 were identified. The 21kDa protein and vicilin were the most abundant proteins in the cocoa cotyledons. Correlating sensorial analysis and the proteomic results we could observe the existence of quantitative as qualitative correlation of proteins from cocoa cotyledons and possibly with the precursors proteins of chocolate flavor
 
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Publishing Date
2010-09-13
 
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