Effect of high hydrostatic pressure on the antioxidant capacity and peptic hydrolysis of whey proteins

English. ABSTRACT: The effect of high hydrostatic pressure (HHP) application on whey protein concentrate was evaluated both before (pre-treatment - PT) and during (hydrolysis assisted - HA) hydrolysis processes. A factorial design 22 with 3 central points was used with pressure (100, 250, 400 MPa) and time (5, 20 and 35 minutes) as independent variables. The hydrolysis was evaluated and monitored by soluble protein, aromatic amino acid contents and RP-HPLC. ABTS and ORAC tests were used to evaluate the in vitro antioxidant capacity. The reduction of soluble protein content was approximately 20% for conventional hydrolysis and for all PT treatments up to 4 h of reaction, while HHP assisted hydrolysis at 100 MPa showed a 35% protein reduction after 35 minutes of reaction. In addition, pressurization favored peptic hydrolysis of β-lactoglobulin by up to 98% and also improved the in vitro antioxidant capacity of the hydrolysates, which increased from 34.25 to 60.89 μmoles TE g-1 of protein in the best treatment. The results suggest that the use of HHP assisted hydrolysis favored the peptic hydrolysis, with a reduction in hydrolysis time and increased antioxidant activity.

Portuguese. RESUMO: Neste estudo, o efeito da aplicação de alta pressão hidrostática (HHP) sobre o concentrado proteico de soro de leite foi avaliado antes (pré-tratamento - PT) e durante os processos de hidrólise (assistida por hidrólise - HA). Utilizou-se o delineamento fatorial 22 com três pontos centrais, onde as variáveis independentes foram pressão (100, 250, 400 MPa) e tempo (5, 20 e 35 minutos). A hidrólise foi avaliada pelo conteúdo de proteínas solúveis e aminoácidos aromáticos, além do perfil peptídico por RP-HPLC. As análises de ABTS e ORAC foram utilizadas para avaliar a capacidade antioxidante in vitro. A redução do teor de proteína solúvel foi de aproximadamente 20% para a hidrólise convencional e para todos os pontos de PT até 4h de reação, enquanto a hidrólise assistida por HHP a 100 MPa mostrou uma redução de 35% de proteína em 35 minutos de reação. Além disso, a pressurização favoreceu a hidrólise péptica da β-lactoglobulina em até 98% e também melhorou a capacidade antioxidante in vitro dos hidrolisados, que aumentaram de 34,25 para 60,89 μmoles de TE g-1 de proteína no melhor tratamento. Os resultados sugerem que o uso da hidrólise assistida por HHP favoreceu a hidrólise péptica, com redução no tempo de hidrólise e aumento da atividade antioxidante.