EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y …respyn2.uanl.mx/.../frutas_y_hortalizas/FH85.pdf · Por jugo de fruta se entiende el líquido sin fermentar, que se obtiene de

XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA

Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010

Guanajuato, Gto.

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División Ciencias de la Vida

Campus Irapuato-Salamanca

EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONALES DE JUGO OBTENIDO MEDIANTE TRATAMIENTO ENZIMÁTICO EN

ZARZAMORA COMERCIAL (RUBUS SPP) DEL ESTADO DE MICHOACÁN.

Rodríguez García M.V.a,*, , Guzmán Maldonado S. H. b, Andrade Esquivel Ea. Hernández López, D. a

a Instituto Tecnológico de Celaya. Depto. Ingeniería Bioquímica. Av. Tecnológico y A.

García Cubas S/N. Apdo. Postal 57. C.P. 38010, Celaya, Gto. Tel. (461) 61-1-75-75 ext. 208-209.

b INIFAP Campo Experimental Bajío, Carretera Celaya-San Miguel Allende Km 6.5, Celaya Guanajuato; C.P. 38110, Fax: (461)-617-77-40

* [email protected]

RESUMEN Los productores de zarzamora en México la venden fresca y congelada y en baja proporción como mermelada, siendo casi inexistente otras presentaciones. La zarzamora contienen un elevado porcentaje de agua, alrededor del 8 0% de su peso. Su abundancia en pigmentos naturales que además de conferirle su color y sabor característico tienen acción antioxidante, todos estos componentes le otorgan propiedades muy adecuadas para el mantenimiento adecuado de las células y evitan su rápida degeneración por la acción oxidante de los radicales libres (Cajuste, 2000; Wrolstad, 1980). Por jugo de fruta se entiende el líquido sin fermentar, que se obtiene de la parte comestible de frutas en buen estado, debidamente maduras y frescas o frutas que se han mantenido en buen estado por procedimientos adecuados (Fernández, 2006; CODEX, 2005). Los ingredientes funcionales están enfocados en darle un valor agregado a la salud del consumidor final (Alanis-Guzman, 2003). Las bebidas funcionales se definen como aquellas que benefician a la salud del consumidor, ya sea, por un ingrediente adicional, como alguna vitaminas, o por una característica propia del producto, lo que suele ocurrir con los cítricos y otras frutas. El objetivo de este trabajo es desarrollar la tecnología enzimática para maximizar la extracción del jugo de zarzamora con alta calidad funcional. Se preparó jugo de zarzamora bajo las siguientes condiciones: Se realizaron un total de 6 tratamientos, donde en cada uno de ellos probaron 3 diferentes concentraciones de enzima ([Enzima] = 50, 100 y 150 mg/kg fruta) a 6 diferentes temperaturas (30, 31, 32, 33, 34 y 35 °C) para evaluar el rendimiento, las propiedades fisicoquímicas y fotoquímicas – funcionales del jugo, como una etapa de pre-clarificación del jugo de zarzamora. De acuerdo a los resultados obtenidos tratamiento con las mejores características se detecto a la temperatura de 33 °C, a la cual las soluciones mantienen un gran porcentaje de sus componente fitoquímicos-funcionales. Palabras clave: Jugo, antioxidante, funcional. ABSTRACT The blackberry contains a high percentage of water, about 80 % of it weight. It abundance in natural pigments that conffers a color and typical flavor have antioxidant) action, all these components grant it properties very adapted for the suitable maintenance of the cells and avoid it rapid degeneracy for the oxidizer action of the free radicals (Cajuste, 2000; Wrolstad, 1980). By




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juice of fruit understood the liquid without fermenting, that is obtained of the eatable part of fruits in good condition, due mature and fresh airs or fruits that have been kept in good state for suitable procedures (Fernández, 2006; CODEX, 2005). The functional ingredients are focused in giving a value added to the health of the final consumer (Alanis-Guzman, 2003). The functional drinks are defined as those which are of benefit to the health of the consumer, already it is, for an additional ingredient, like some vitamins, or for an proper characteristic of the product, which is in the habit of happening with the citrus fruits and other fruits. Juice of blackberry was prepared under the following conditions: there were realized a total of 6 treatments, where in each of them 3 different concentrations of enzyme tried ([Enzyme] = 50, 100 and 150 mg/kg fruit) to 6 different temperatures (30, 31, 32, 33, 34 and 35 °C) to evaluate the yield, the physicochemical and phytochemical properties - functional of the juice-, as a stage of pre-clarification of the juice of blackberry. Of I agree treatment the obtained reultados with the best characteristics it detect to the temperature of 33 °C, to which the solutions support a good percentage of it's component Juice of blackberry was prepared under the following conditions: there were realized a total of 6 treatments, where in each of them 3 different concentrations of enzyme tried ([Enzyme] = 50, 100 and 150 mg/kg fruit) to 6 different temperatures (30, 31, 32, 33, 34 and 35 °C) to evaluate the yield, the physicochemical and phytochemical properties - functional of the juice-, as a stage of pre-clarification of the juice of blackberry. Of I agree treatment the obtained reultados with the best characteristics it detect to the temperature of 33 °C, to which the solutions support a good percentage of it's component fitoquímicos-functional-functional. Keywords: Juice, antioxidant, functional. INTRODUCCIÓN Características de la zarzamora. La zarzamora (Rubus spp.) asemeja una baya carnosa (Fig. 1), de tamaño pequeño, formada de múltiples ovarios provenientes de una sola flor que contienen una pequeña semilla en su interior dispuestas alrededor de un núcleo fibroso, agrupados en un receptáculo en forma de racimo. Es apreciada por su color atractivo, aroma, sabor y textura suave o crujiente (Salazar-Preciado et al., 2006; Sánchez-Rodríguez, 2008).

Figura 1. Zarzamora (Rubus spp)

Propiedades nutricionales de la zarzamora. Los frutos de zarzamora contienen un elevado porcentaje de agua, alrededor del 80% de su peso total. Posee vitaminas especialmente las vitaminas C, E y A, sales de calcio, potasio, hierro, manganeso y ácidos orgánicos (málico, cítrico, láctico, succínico, oxálico y salicílico). Tienen un alto contenido en fibra, sin




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embargo, lo que en realidad caracteriza a estas frutas es su abundancia de pigmentos naturales que además de conferirle su color y sabor característico tienen acción antioxidante. Además, este alimento cuenta con una serie de ácidos naturales con propiedades anticancerosas (Ácidos clorogénico, ferúlico, ursólico y málico) (Tabla I) (Wrolstad et al., 1980; Cajuste et al., 2000; Rieger, 2006).

Tabla I. Composición Nutrimental de la Zarzamora (USDA, 2004).

Composición por 100 gr de porción comestible

Agua 88.15 gr.

Energía 43 Kcal

Grasa 0.49 gr.

Proteína 1.39 gr.

Hidratos de carbono 9.61gr.

Definición de jugo. Por jugo de fruta se entiende el líquido sin fermentar, que se obtiene de la parte comestible de frutas en buen estado, debidamente maduras y frescas o frutas que se han mantenido en buen estado por procedimientos adecuados, inclusive por tratamientos de superficie aplicados después de la cosecha de conformidad con las disposiciones pertinentes de la Comisión del Codex Alimentarius. El conocimiento de nuestra propensión genética a enfermedades ha despertado el interés por la prevención de las mismas, siendo la dieta el factor más importante. Son tres las principales enfermedades que causan la mayoría de las muertes en el mundo moderno: las enfermedades cardiovasculares, el cáncer y la diabetes. Los efectos devastadores de estas enfermedades pueden ser prevenidos o atenuados mediante una buena selección de los alimentos que conforman la dieta (CODEX, 2005; Badui-Dergal, 1981; Alanis-Guzmán, 2003). Alimentos funcionales. Los ingredientes funcionales están enfocados en darle un valor agregado a la salud del consumidor final (debe ser consciente del bienestar físico y la buena salud). Las bebidas funcionales se definen como aquellas que benefician a la salud del consumidor, ya sea, por un ingrediente adicional, como alguna vitaminas, o por una característica propia del producto, lo que suele ocurrir con los cítricos y otras frutas (Alanis-Guzmán, 2003). La fruta destinada a la industria de jugos es aquella que no cumple con los requisitos esenciales para la fruta fresca y que generalmente presenta mayores niveles de contaminación. La elaboración de jugos permite además el aprovechamiento de frutas que no satisfacen las exigencias del mercado en fresco, pero cuyos defectos menores no son impedimento para que se les




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empleen en la obtención de este tipo de producto. (Fernández et al. 2006; CODEX, 2006) En este caso puede darse un mayor aprovechamiento de la zarzamora, ya que entre otros componentes los frutos de zarzamora contienen un elevado porcentaje de agua, alrededor del 80% de su peso total. y el resto posee azúcares, vitaminas, sales de calcio y ácidos orgánicos, contiene gran cantidad de carotenoides y antocianinas que presentan una actividad antioxidante. En la obtención de jugos de frutas existen tres grupos de operaciones básicas, que son: preparación para la extracción, extracción del jugo y operaciones post-extracción de acuerdo al producto deseado. (Cajuste et al., 2000; Moyano et al., 1981). Calidad de los alimentos. La calidad es un concepto que viene determinado por la conjunción de distintos factores relacionados todos ellos con la aceptabilidad del alimento (Badui-Dergal, 1981). “Conjunto de atributos que hacen referencia de una parte a la presentación, composición y pureza, tratamiento tecnológico y conservación que hacen del alimento algo más o menos apetecible al consumidor y por otra parte al aspecto sanitario y valor nutritivo del alimento” (Badui-Dergal, 1981).

Características organolépticas y fisicoquímicas. Organolépticas: Deben estar libres de materias y sabores extraños, que los desvíen de los propios de las frutas de las cuales fueron preparados. Deben poseer color uniforme y olor semejante al de la respectiva fruta (Badui- Dergal,. 1981). Fisicoquímicas: La producción de néctares de buena calidad por una empresa, exige que estos posean características sensoriales normalizadas. Esto significa que los néctares de determinada fruta tengan de forma permanente la misma apariencia, color, aroma, sabor y consistencia para el consumidor. Entre los tres parámetros mencionados, el sabor es quizás el que determina con mas énfasis la calidad del néctar ante el consumidor. La elaboración de néctares se realiza por la mezcla de jugo o pulpa de fruta con un jarabe de un edulcorante como la sacarosa (Badui- Dergal, 1981). Rango para determinar la calidad del jugo (propiedades fisicoquímicas): Los sólidos solubles del zumo de los cítricos están formados, fundamentalmente, por los azúcares reductores y no reductores y por los ácidos. Los principales azúcares, en los jugos son: sacarosa, glucosa y fructosa, que suman alrededor del 75 % de los sólidos solubles totales, estando frecuentemente equilibrados los reductores y la sacarosa (Primo-Yúfera, 1997)

Los sólidos solubles totales o grados Brix, medidos mediante lectura refractométrica a 20 ºC en porcentaje no debe ser inferior a 10%; su pH leído también a 20 º C no debe ser inferior a 2.5 y la acidez titulable expresada como




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ácido cítrico o el ácido que se encuentre en mayor proporción en la fruta (en el caso de la zarzamora se determinará el ácido málico anhidro, ya que es el ácido que se encuentra en mayor proporción en la zarzamora y el % de acidez debe reportarse en % del ácido orgánico que se encuentre en mayor proporción en la fruta) en porcentaje no debe ser inferior a 0,2 (CODEX, 2005; Fernández et al, 2006) Fitoquímicos. Polifenoles y Flavonoides. Fitoquímicos es el nombre genérico con el que se conoce a una serie de sustancias que se encuentran en las plantas, principalmente, se utiliza para hacer referencia a sus compuestos bio-activos que no tienen valor nutricional. Las frutas y vegetales ayudan a reducir de manera considerable las enfermedades crónicas, como cáncer o enfermedades cardiovasculares. Este efecto de protección ha sido asociado con una variedad de constituyentes nutrientes y no nutrientes, siendo muchos de ellos caracterizados por sus propiedades antioxidantes. Los flavonoides son la subclase de polifenoles más grande y abundante del mundo vegetal. Se distribuyen en las plantas vasculares de manera ubicua y la variedad de sus propiedades biológicas ha llamado poderosamente la atención de los investigadores, de modo que, hoy día, es el grupo de polifenoles más estudiado. Se han descrito para los flavonoides propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, antiagregantes, antihemorrágicas, vasodilatadoras, antineoplásicas, antivirales, antibacterianas, antialérgicas y hepatoprotectoras (Hassimotto et al., 2008; Álvarez-Castro y Orallo-Cambeiro, 2003). Antocianinas. Son colorantes naturales que pertenecen a la familia de los flavonoides. Son responsables de color rojo intenso a colores azules o morados. Son pigmentos solubles en agua. Las antocianinas son pigmentos responsables de la gama de colores que abarcan desde el rojo hasta el azul de muchas frutas, vegetales y cereales. El interés en estos pigmentos se ha intensificado gracias a sus posibles efectos terapéuticos y benéficos, así como a su potencial antioxidante ayudan en la reducción de la enfermedad coronaria, los efectos anticancerígenos, antitumorales, antiinflamatorios y antidiabéticos; además del mejoramiento de la agudeza visual y del comportamiento cognitivo, así como protección contra la radiación solar. En promedio 100 g de fruta fresca en el caso de la zarzamora contienen 83 a 326 mg de antocianinas. Se encuentran ampliamente distribuidos (aunque no en concentraciones altas) en flores y frutos principalmente en las “berries”. Juegan un papel muy importante en el mecanismo de protección de las plantas al ataque de insectos (Hassimotto et al., 2008; Garzón, 2008). Taninos. Santos-Buelga y Scalbert (2000) citaron, los taninos son metabolitos secundarios de las plantas, los taninos comprenden un grupo heterogéneo de




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polifenoles en plantas, son solubles en agua, y tienen un peso molecular de entre 500 y 3000 usualmente dan reacciones fenólicas (coloración azul con cloruro de hierro III, y precipitan con alcaloides, gelatinas y otras proteínas. Los alimentos ricos en taninos tienen un características astringentes (al probarlos), debido a los enlaces con las proteínas. Tienen una gran importancia en el procesamiento de alimentos, maduración de los frutos, y la elaboración de té, chocolate y vino. Se utilizan como agentes clarificantes y antioxidantes en el vino, cerveza y la industria de jugos de frutas (Bakkalbai et al., 2009). Freudenberg (1920), divide a los taninos en dos grandes grupos, taninos hidrolizables y taninos condensados. Los taninos condensados son los más comunes en nuestra dieta, y sus efectos en la salud han sido mucho mas estudiados que las de los taninos hidrolizables (HTs), este tipo de taninos son hidrolizados por ácidos, bases agua caliente, o por enzimas (tanasa) (Bakkalbai et al., 2009). Capacidad Antioxidante y Vitamina “C”. El cuerpo humano mantiene un balance de óxido-reducción constante, preservando el equilibrio entre la producción de pro-oxidantes que se generan como resultado del metabolismo celular y los sistemas de defensa antioxidantes. La pérdida en este balance de óxido-reducción lleva a un estado de estrés oxidativo y este estado se caracteriza por un aumento en los niveles de radicales libres y especies reactivas, que no alcanza a ser compensado por los sistemas de defensa antioxidantes causando daño y muerte celular. Esto ocurre en patologías degenerativas, de tipo infeccioso, inmune, inflamatorio, etc. (Dorado-Martínez, 2003)

Radicales libres.

Los radicales libres son moléculas que contienen un electrón no apareado, esta característica los hace sumamente reactivos y capaces de dañar a otras moléculas transformándolas a su vez en moléculas muy reactivas, una reacción en cadena que causa daño oxidativo, desde células hasta tejidos (Urgartondo-Casadevall, 2009; Dorado-Martínez, 2003).

Clarificación del jugo.

Las frutas exóticas tropicales son adecuadas para el mercado creciente de zumos de fruta y bebidas de fruta basadas por su diversidad de aromas y sabores y por su valor alimenticio (Matta et al., 2002). Para obtener un mayor rendimiento asi como un jugo pre-clarificado se emplean enzimas, comúnmente celulasas o pectinasas. Debe tomarse en cuenta que la enzima elegida no degrade (o lo haga minimamente) las propiedades naturales del fruto del cual va a ser obtenido el jugo. Su función consiste en la extracción de jugo de berries rojas (frutillas rojas), lo cual es un proceso delicado para la conservación del color y aroma naturales del fruto (en el jugo). Ésta enzima ha sido desarrollada para mejorar la extracción de color de frutillas rojas ácidas tales como grosellas, cerezas, fresas, frambuesa.




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Prensado

(Maceración de la fruta)

Envasado

(Presentaciones de

de 1 L y 1 galón)

Fibra

Pulpa

Clarificación y extracción

(Tratamiento enzimático)

Almacenamiento de fruta

(T=4ºC)

Contiene pectinasas específicas necesarias para el procesamiento de frutillas rojas, que son activas y estables en la pulpa o jugo con elevada acidez y alto contenido fenólico. La aplicación de la enzima permite la liberación total del color rojo de las frutas sin desestabilizarlo ya que no contiene antocianasas, de igual manera permite la desnaturalización de la pectina. METODOLOGÍA Procedimiento y descripción de las actividades. En la figura 2 se observan los pasos seguidos en la metodología de las diferentes pruebas realizadas. Almacenamiento.

La fruta que se empleó para la elaboración de jugo normalmente era aquella que se consideraba maltratada físicamente para su venta como fruta entera o que tiene un estado de madurez no apto para su exportación, pero aún así se encontraba en buen estado para su manejo, por lo que, para evitar su deterioro fue sometida a congelamiento (almacenamiento a -4°C).

Figura 2. Diagrama de procedimiento para la elaboración del jugo tratado Prensado (Extracción del jugo – Maceración de la fruta).




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La fruta fue descongelada a temperatura ambiente. Posteriormente a la fruta se le presión para extraer la mayor cantidad de jugo posible, tratando de no oxigenar demasiado el producto obtenido para evitar su pronta oxidación. Tratamiento enzimático. Se preparó jugo de zarzamora bajo las siguientes condiciones: Se realizaron un total de 6 tratamientos, donde en cada uno de ellos probaron 3 diferentes concentraciones de enzima ([Enzima] = 50, 100 y 150 mg/kg fruta) a 6 diferentes temperaturas (30, 31, 32, 33, 34 y 35 °C) para evaluar el rendimiento, las propiedades fisicoquímicas y fotoquímicas – funcionales del jugo, como una etapa de pre-clarificación del jugo de zarzamora. La enzima utilizada fue RAPIDASE INTENSE. DSM • PECTINASE • RED BERRY (DSM Food Specialties B. V. NL-2600 MA Delft – The Netherlands March/April 2007 www.dsm-foodspecialties.com que es una enzima pectinasa líquida de Aspergillius niger que trabaja en condiciones ácidas con termoestabilidad mejorada, y no se conoce actividad decolorante como “antocianasa”.

Análisis fisicoquímicos y fitoquímicos. Para los análisis fisicoquímicos y fotiquímicos: Determinación de % de Sólidos solubles (˚Brix), se utilizó un Refractómetro Pocket PAL-1; para determinar acidez total se empleo un potenciómetro (pH 213 microprocessor pH meter), acidez titulable por método indicador 942.15 de la AOAC. Determinación de capacidad antioxidante se realizó mediante el método de la TEAC, la determinación de ácido ascórbico mediante el método oficial 967.21 de la AOAC método, la determinación de antocianias se realizó en base a la técnica estandarizada por Giusti (2001), Taninos se realizo en base a la técnica de la UE estandarizada por Deshpande (1985) y la determinción de polifenoles se realizo mediante él método estandarizado por Singleton (1990).

Envasado. El jugo fue envasado posteriormente en frascos de cristal de 200 mL. Se plantean como perspectivas manejar envases de 1 L y 1 galón. Almacenamiento. Los frascos con jugo herméticamente cerrados fueron almacenados a temperatura ambiente en anaqueles y otros en refrigeración a 12°C para ser analizados posteriormente.




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RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se realizaron un total de 6 tratamientos, donde en cada uno de ellos probaron 3 diferentes concentraciones de enzima ([Enzima] = 50, 100 y 150 mg/kg fruta) a 6 diferentes temperaturas (30, 31, 32, 33, 34 y 35 °C) para evaluar el rendimiento, las propiedades fisicoquímicas y fitoquímicas – funcionales del jugo, como una etapa de pre-clarificación del jugo de zarzamora.

Jugo recién tratado

Rendimiento

Para aumentar el rendimiento en la obtención de jugo de frutas la mayoría de las veces se emplea un tratamiento enzimático para liberar el contenido celular permitiendo un alto grado de recuperación de dichos componentes en el jugo obtenido. La claridad y homogeneidad son características importantes en los productos clarificados (Shi-Ying, 2007).

En la Fig. 3 se observa la grafica de superficie de respuesta para el rendimiento del jugo obtenido mediante tratamiento enzimático. Los datos representan el promedio de los valores de seis repeticiones para cada análisis. Se puede observar el rendimiento obtenido al aplicar el tratamiento enzimático. Los datos representan el promedio de los valores de 6 repeticiones por tratamiento. Se observó un aumento en el rendimiento del jugo conforme se incrementaban tanto la concentración de enzima como la temperatura, debido a que el aumento de la concentración de la pectinasa aunado a temperaturas altas favorecen la hidrólisis de polisacáridos aumentando la extracción del contenido celular en el jugo obtenido, los valores de rendimiento más elevados se obtuvieron en los tratamientos donde la concentracion de 50, 100 y 150 mg/kg de muestra, todos a una temperatura de 35 °C, obteniendo rendimientos de 11.39 %, 14.72 % y 15.72 % resoectivamente, por encima del rendimiento obtenido normalmente sin tratamiento enzimático.

Figura 3. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada kg de muestra adicionados a la zarzamora ([Enzima]/kg de muestra) sobre el rendimiento (%) en el jugo tratado.




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Densidad La densidad se evaluó empleando un volumen conocido y determinando el peso. En la Fig. 4 se muestra el efecto de la concentración de la enzima así como la temperatura en cada uno de los diferentes tratamientos. Conforme aumentaba la concentración de enzima y la temperatura la densidad del jugo tratado disminuía, debido a la hidrólisis inducida tanto por la concentración enzima como por el incremento de temperatura. Los valores más bajos de densidad obtenidos fueron en el tratamiento de 100 mg/kg de muestra a una temperatura de 34 °C y en 100 y 150 mg/kg muestra a una temperatura de 35 °C, con valores de 1.023 + 0.006 g/cm3, 1.022 + 0.006 g/cm3 y 1.02 + 0.006 g/cm3 respetivamente.

Figura 4. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre la densidad en el jugo tratado

Transmitancia (turbidez)

La transmitancia se determinó empleando una lectura en espectrofotometría. En la Fig. 5 se muestra el efecto de la concentración de la enzima así como la temperatura en la turbidez de cada uno de los diferentes tratamientos. Los valores de turbidez más bajos contrario a lo esperado se determinaron en los primeros tratamientos, es decir, los que tenían menor concentración de enzima y las temperaturas más bajas, esto probablemente debido a la cantidad de SST y algunas partículas que fueron liberados durante la hidrolisis en la solución analizada.




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Figura 5. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre la transmitancia en el jugo tratado.

% SST

En la Fig. 6 se puede observar en incremento en la cantidad del % de SST conforme aumentan la concentración de enzima y la temperatura, esto debido a que tanto el incremento la enzima como de la temperatura favorecen la hidrólisis celular para liberar el su contenido permitiendo un alto grado de recuperación de dichos componentes en el jugo obtenido. Los valores más elevado de °Brix (12.33 + 0.01, 13.43 + 0.1 y 14.7 + 0.1) se determinaron en una concentración de 50, 100 y 150 mg/kg fruta respectivamente a una temperatura de 35 °C, obteniéndose valores más elevados en comparación con los °Brix del jugo sin tratamiento (10.9 + 0.01).

Figura 6. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre los SST en el jugo tratado.




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Acidez total

Determina la cantidad de iones H+ libres en la solución. Como parte de la caracterización fisicoquímica en los frutos de zarzamora se encuentra la determinación de pH en el jugo fresco (CODEX, 2005) así como en el jugo tratado enzimáticamente.

En la Fig. 7 se observa que el pH de las muestras tratadas se incremento conforme aumenta la temperatura y concentración de enzima. La enzima se activa en pH ácido, por lo que dicho parámetro se eleva conforme se añade enzima, es decir, la actividad de la enzima va disminuyendo conforme aumenta el pH (se torna alcalino). Los parámetros más elevados de acidez presentados en esta evaluación fueron determinados a una concentración de 50 y 100 mg/kg de muestra, en la temperatura de 34°C, seguidos por la concentración de 50 mg/kg de muestra a una temperatura de 35 °C, con valores de pH iguales a 3.87+0.06, 3.47+0.01 y 3.53+0.04 respectivamente.

Figura 7. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por kg de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre la acidez total en el jugo tratado.

Acidez titulable

La determinación de la acidez titulable (AT) como característica de los frutos de zarzamora representa la cantidad de ácido málico (NMX-F-102-S-1978) que se tiene en cada fruto en porcentaje y posteriormente fue calculada en gramos.

En la Fig. 8 el parámetro de ácidez tanto en el jugo sin tratamiento como el jugo tratado tuvo un comportamiento variable sin seguir algun patrón en específicio. La acidez se determinó en gramos de ácido málico (ya que es el ácido orgánico que se encuentra en mayor proporción en el fruto), la cantidad más elevada de ácido málico (0.57 g de ácido málico/100 g muestra) se determino a una concntración de 50 g/kg de muestra en la




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temperatura de 30°C, seguida de una concentración de 100 y 150 mg/kg muestra a una temperatura de 35 °C, con un valor de 0.49 g ácido málico/kg de muestra cada uno.

Figura 8. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre la acidez en el jugo tratado.

Antocianinas

La adición de enzimas en este proceso es conocida como un pre-tratamiento de clarificación. Las pectinasas son capaces de catalizar la degradación de los polisacáridos y clarificar el jugo. Se ha reportado que las enzimas pecntinoliticas incrementan la extracción de polifenoles en moras negras, pero provocan degradación de las antocianinas (Shi-Ying, 2007).

Las antocianinas son colorantes naturales que pertenecen a la familia de los flavonoides. Son pigmentos solubles en agua. Las antocianinas son pigmentos responsables de la gama de colores que abarcan desde el rojo hasta el azul de muchas frutas, vegetales y cereales. El interés en estos pigmentos se ha intensificado gracias a sus posibles efectos terapéuticos y benéficos, así como a su potencial antioxidante. En promedio 100 g de fruta fresca en el caso de la zarzamora contienen 83 a 326 mg de antocianinas (Hassimotto et al., 2008; Garzón, 2008). Los datos representan el promedio de los valores de 6 repeticiones por tratamiento. Dada la importancia de las antocianinas en la salud, es importante analizar y mantener los niveles de las mismas en el producto, durante el procesamiento y almacenamiento.

En la Fig. 9 se pueden observar los efectos de los distintos tratamientos aplicados a la zarzamora sobre la cantidad de antocianinas del producto obtenido. Los datos representan el promedio de los valores de 6 repeticiones por tratamiento. La cantidad de antocianinas disminuye conforme aumentan tanto la concentración de enzima como la temperatura en cada uno de los tratamientos. Se observa que el valor más alto de




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antocianinas (234.47 + 6.38 mg de cianidin/100 g muestra) se obtuvo al aplicar una concentración de 50mg/kg enzima a una temperatura de 30 °C, seguido por valores de 233.25 + 4.6 mg de cianidin/100 g muestra y 229.3 + 2.1 mg de cianidin/100 g muestra en la misma concentración y temperatura. Tomando en cuenta el valor obtenido de jugo fresco sin aplicación de tratamiento (529.24 + 12.77) la disminución de antocianinas es considerable.

Al aplicar temperaturas por debajo de los 90 °C resulta una degradación mínima de las antocianias (Miller, 1995).Existen dos posibles mecanismos para la degradación térmica de las antocianinas:

a. Hidrólisis del enlace 3-glicosidico que produce mas alicano disponible. b. Ruptura hidrolitica del anillo pirilio, que degrada a un compuesto café insoluble por

su naturaleza polifenolica. (Patjane, 2002).

Figura 9. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre la cantidad de antocianinas en el jugo tratado.

Taninos

Santos-Buelga, y Scalbert (2000) citaron, los taninos son metabolitos secundarios de las plantas, los taninos comprenden un grupo heterogéneo de polifenoles en plantas, son solubles en agua, y tienen un peso molecular de entre 500 y 3000 usualmente dan reacciones fenólicas (coloración azul con cloruro de hierro III, y precipitan con alcaloides, gelatinas y otras proteínas). Contienen suficientes grupos fenólicos hidroxilo que permiten la formación de enlaces estables con las proteínas. Los alimentos ricos en taninos tienen un características astringentes (al probarlos), debido a los enlaces con las proteínas. Tienen una gran importancia en el procesamiento de alimentos, maduración de los frutos,




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y la elaboración de té, chocolate y vino. Se utilizan como agentes clarificantes y antioxidantes en el vino, cerveza y la industria de jugos de frutas.

En la Fig. 10 se muestra el efecto de la concentración de la enzima así como la temperatura en cada uno de los diferentes tratamientos. La cantidad de taninos al aumenta conforme se incrementa como la concentración de enzima y decrece al aumentar la temperatura. Mostrando los valores más altos en los tratamientos de 100 y 150 mg/kg de muestra a un las temperaturas de 30 °C y en la concentración de 150 mg/kg de muestra a una temperatura de 31 °C obteniendo valores de 33.84 + 0.008 mg de catequina/100 g muestra, 37.5453 + 0.001 mg de catequina/100 g muestra, 33.84 + 0.004 mg de catequina/100 g muestra y 34.77 + 0.001 mg de catequina/100 g muestra, respectivamente

.

Figura 10. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre los taninos en el jugo tratado.

Polifenoles

En la Fig. 11 se muestra el efecto de la concentración de la enzima así como la temperatura en cada uno de los diferentes tratamientos. La cantidad más elevada de compuestos se encuentra en los tratamientos de 50 y 100 mg/kg de muestra a una temperatura de 30°C y en el tratamiento de 50 mg/kg de muestra a una temperatura de 32 °C. la cantidad de polifenoles disminuye conforme aumentan la concentración de enzima y la temperatura. Los valores más altos encontrados en dichos tratamientos fueron 1.16 + 0.007 mg AG/100 g muestra, 1.14 + 0.001 mg AG/100 g muestra y 1.12 + 0.001 mg AG/100 g muestra.




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Figura 11. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre el contenido de polifenoles ”en el jugo tratado.

Capacidad antioxidante

La actividad antioxidante en los productos alimenticios proporciona beneficios sobre la salud, principalmente a través de la combinación de efectos aditivos y/o sinérgicos. La mayor parte de la actividad antioxidante proviene principalmente del contenido de flavonoides y otros compuestos fenólicos, las altas temperaturas también actúan en la degradación de estos compuestos (Dorado-Martínez, 2003; Wang, 1997). En la fig. 12 se observan los valores obtenidos en los diferentes tratamientos para la evaluación de la capacidad antioxidante tanto en el jugo tratado enzimáticamente. Se observa una disminución conforme aumenta la temperatura y la concentración de enzima en cada tratamiento. Los valores más altos se encuentran a una concentración de 50 mg/kg de muestra en la temperatura de 30 °C y en una concentración de 50 y 100 mg/kg muestra a una temperatura de 31 °C, mostrando valores de 3.6 + 0.005 µmol ET/100 g muestra, 3.55 + 0.006 005 µmol ET/100 g muestra y 3.51 + 0.006 005 µmol ET/100 g muestra respectivamente.




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Figura 12. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre la capacidad antioxidante en el jugo tratado.

Vitamina C

En la Fig. 13 se muestra el efecto de la concentración de la enzima así como la temperatura en cada uno de los diferentes tratamientos. Se observa como la cantidad de vitamina “C” disminuye conforme aumentan la concentración de enzima y la temperatura, ya que esta vitamina hidrosoluble es afectada por las altas temperaturas. Las concentraciones más elevadas de vitamina “C” se encuentran en las concentraciones de 50, 100 y 150 mg/kg enzima, a una temperatura de 30 °C. Obteniendo valores de 201.73 + 0.06 mg eq AA/100 g muestra, 198.53 + 0.1 mg eq AA/100 g muestra, 196.13 + 0.15 mg eq AA/100 g muestra, respectivamente. Conforme aumenta la temperatura, la Vitamina “C” disminuye en cada tratamiento.




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Figura 13. Efecto de la temperatura (°C) y la concentración de enzima por cada 100 gramos de muestra adicionados a la zarzamora [Enzima] sobre la Vitamina “C” en el jugo tratado.

CONCLUSIONES

El tratamiento enzimático empleado, aumentó favorablemente el rendimiento en la extracción de jugo en comparación con el volumen obtenido sin dicho tratamiento.

En todos los tratamientos, las muestras cumplen con los requerimientos fisicoquímicos marcadas por el CODEX 2005 (%SST, °Brix > 10%; Acidez total, pH no < 2.5 y Acidez titulable, g acido málico/100 g muestra no < 0.2).

Los análisis fitoquímcos-funcionales señalan que la temperatura más recomendable para el tratamiento enzimático es la de 33 °C a una concentración de enzima de 100 mg/kg de muestra, conservando bajo estas condiciones un valor medio entre en cuanto a cantidad de los mismos en el jugo sin tratamiento y manteniendo un poco más estables los valores a lo largo del almacenamiento, en comparación con los tratamientos de diferente concentración.




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EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y …respyn2.uanl.mx/.../frutas_y_hortalizas/FH85.pdf · Por jugo de fruta se entiende el líquido sin fermentar, que se obtiene de