UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOAFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICO BIOLGICAS

INGENIERÍA BIOQUÍMICA

Reporte #4

Efecto de algunos factores sobre el oscurecimiento

enzimáticoEquipo 6:

Bobadilla Barraza Blanca Berenice

Camarena Valle Arantxa Elizabeth

Fontes Fierro Rosalba de Jesús

Gastelum Chaparro Maryclerck

Lara Félix Rocío Jazmín

Reza Saldivar Alicia Leticia

Soto Alvarado Brenda Karely

Uriarte Quintero Virginia

M.C. Jorge Aurelio Zazueta Niebla

Culiacán, Sin. Viernes 24 de abril de 2015

gbgghfgggfgg CuliacáncvbcvcCbbbbbghff, Sinaloa

Introducción

Objetivos

Determinar el efecto de diferentes tratamientos sobre el oscurecimiento enzimático de la superficie de manzanas y plátanos.

Identificar y describir la reacción de oscurecimiento enzimático.

Resumen

El oscurecimiento enzimático, es producido por unas enzimas presentes en el vegetal denominadas polifenoloxidasas (PPO), que en un ambiente húmedo producen la oxidación de los polifenoles incoloros, en una primera etapa a compuestos coloreados amarillos denominados teaflavinas, para concluir en tearrubiginas de colores marrones y rojos. Cuando cortamos algunas frutas y exponemos su carne a la acción del aire, vemos que en unos instantes se oscurece. Esto ocurre con frutas como la manzana, la pera, el plátano… y con otros alimentos como las patatas o los champiñones. Este proceso se llama oxidación o pardeamiento enzimático, pues es el resultado de la acción del oxígeno contenido en el aire en combinación con los compuestos químicos de la fruta, en concreto sobre los fenoles. En la reacción interviene como catalizador una enzima, la polifenoloxidasa (PPO), por la cual los fenoles se combinan con el oxígeno para transformarse en quinonas, que se polimerizan o reaccionan con grupos amino de diferentes compuestos formando compuestos coloridos que reciben el nombre de melaninas y que tienen propiedades antimicrobianas, y que podrían ser un mecanismo de defensa de los vegetales contra infecciones. (Badui,1990;Morales, 2002)

Durante la fabricación, el almacenamiento, etc. muchos de los alimentos desarrollan una coloración que en ciertos casos mejora sus propiedades sensoriales, mientras que en otros las deteriora; la complejidad química de los alimentos hace que se propicien diversas transformaciones que son las que provocan estos cambios. Existe un grupo de mecanismos muy importantes llamados de oscurecimiento, encafecimiento o pardeamiento, que sintetizan compuestos de colores que van desde un ligero amarillo hasta el café oscuro; estos han sido clasificados en forma general como reacciones de oscurecimiento enzimático y no enzimático. (Gutierrez,2001)

En las reacciones de tipo enzimático se encuentran aquellas que son catalizadas por enzimas presentes en algunos alimentos. Existen diversos factores como la temperatura, pH, etc que afectan el comportamiento de estas reacciones así como también existen mecanismos que se emplean para controlar dichas reacciones en aquellos alimentos donde no sean deseados. (Cheftel y col. 1976)

Estos cambios son de fundamental importancia, ya que no sólo dan lugar a un color ligeramente amarillo (como la costra de algunos productos de la panificación) o café oscuro (como el de los caramelos que se emplean para colorear bebidas), sino que también sintetizan una gama muy amplia de sustancias que contribuyen al sabor y al aroma, además de alterar la calidad nutritiva y la apariencia del alimento. Tales transformaciones no son siempre dañinas; en el caso de muchos productos, como el café, el cacao y el pan, son deseables, debido a que provocan el oscurecimiento y el aroma requeridos. (Coultate,2004)

Materiales y Métodos

Material

2 plátanos (portalimon)

2 manzanas (hade)

8 limones (colima)

½ taza de azúcar (zulka)

*Todo fue comprado en el supermercado Walmart

1 cuchillo

1 tabla de cocina

10 platos desechables

1 cacerola

1 colador

Método

Se comenzó por la preparación de los tratamientos, los cuales se describirán más adelante; cada plato se etiqueto para su identificación.

En el caso del plátano se cortaron ambos transversalmente en rebanadas de ¼ de pulgada de espesor, distribuyéndolas en 5 lotes (platos). Cada lote contenido por el mismo número de rebanadas.

De igual forma con la manzana se procedió a cortarlas longitudinalmente en rebanadas de aproximadamente ¼ de pulgada de espesor en el extremo más ancho, distribuyéndolas en 5 lotes (platos). Cada lote contenido por el mismo número de rebanadas.

Tratamientos:

1) Sin tratamiento Se coloca cada fruta en un lote correspondiente, dejando reposar a temperatura ambiente durante una hora.

2) Solución de jugo de limónSe prepara una solución de jugo de limón que contenga 4 cucharadas de jugo de limón y 8 de agua. Se sumerge un lote de cada fruta dentro de la solución por un minuto. Se dejan secar y se colocan en sus platos correspondientes.

3) Solución de azúcarSe prepara una solución de azúcar, disolviendo ¼ de taza de azúcar en ½ taza de agua. Se sumerge un lote de cada fruta dentro de la solución por un minuto. Se dejan secar y se colocan en sus platos correspondientes.

4) Escaldado con agua Ponga 3 tazas de agua en una cacerola y se lleva a ebullición. Se coloca un lote de cada fruta dentro del agua hirviendo (un tipo de fruta a la vez). Se retira la mitad del lote de fruta correspondiente después de ½ minuto, se drena y se colocan en sus lotes correspondientes. La otra mitad después de 3 minutos es retirada, drenada y colocada en su lote correspondiente.Se dejan reposando las frutas en sus respectivos platos durante una hora a emperatura ambiente. Se observaran los cambios de color y textura.

Resultados y Discusión

a) Efecto de cada tratamiento sobre el color y textura de las muestras.

Extensión de oscurecimiento

Sin tratamiento

(control)

Jugo de limón

Disolución de azúcar

Escaldado

Para plátano

Se tornó un color poco oscuro y la textura se mantiene

firme.

No se observa un cambio de

color drástico. La textura se

siente blanda.

El color se mantiene,

mientras que la textura es algo blanda.

½ min 3 min

Se oscureció bastante y de

una forma uniforme, la textura se

volvió chiclosa.

Se oscureció solo en el centro de

la rebanada, es decir,

las semillas.

Tiene una textura

viscosa.

Extensión de oscurecimiento

Sin tratamiento

(control)

Jugo de limón

Disolución de azúcar

Escaldado

Para manzana

Se observa un oscurecimiento grande, pero a

pesar de la gran

oxidación, mantuvo una textura firme.

No se observa un

cambio relevante de color y mantiene

una textura firme.

Con poco oscurecimiento y se siente

buena firmeza.

½ min 3 min

Se oxido bastante, por

lo que se observa muy oscura, pero a pesar de

eso no perdió su firmeza.

Se oscureció

mucho menos que el

anterior, pero si se

tornó cafesoso y

con textura blanda.

b) Contrastar la influencia de los tratamientos con su patrón (Sin tratamiento)

En el caso de la fruta que no fue tratada como sabemos no tiene ningún agente anti oxidativo, por lo que la PPO entra en acción, y degradara el tejido tornándolo oscuro, debido a que los componentes de la fruta (fenoles), entra el contacto con el oxígeno del aire.

A comparación del patrón, la solución con jugo de limón se utiliza como un acidulante, modificando el pH de la fruta ya que como se reporta un pH óptimo para PPO que fluctúa entre ácido y neutral, en la mayoría de frutas y vegetales la actividad de PPO óptima se observa a un pH de 6.0-6.5; se puede detectar poca actividad por debajo de un pH de 4.5. También se ha reportado que una inactivación irreversible de PPO se puede lograr a un pH menor a 3.0 . Por ende, el uso de ácido cítrico se aplica para controlar el oscurecimiento enzimático.

La disolución con azúcar como estamos agregando solutos esto siempre ayuda para retardar la oxidación.

Como sabemos la PPO es una enzima termosensible, por lo que al escaldar durante un largo tiempo se inactiva la degradación de la enzima, y en el caso de un corto tiempo solo acelera la reacción.

c) Comparar los resultados obtenidos para un mismo tratamiento entre ambos lotes de fruta.

Sin tratamiento: en los lotes de fruta que se mantuvieron sin tratamiento pudimos observar que en ambos, se mantuvo una textura firme pero, la manzana se oscureció un poco más que el plátano,

Tratamiento con jugo de limón: la textura del plátano fue un poco más blanda que la que no tenía tratamiento pero tuvo un cambio de color poco notable, la manzana mantuvo su textura firme y se podría decir que no tuvo cambio de color.

Disolución de azúcar: EL plátano mantuvo su color, normal es decir no presento oscurecimiento por oxidación, sin embargo su textura cambio, perdió firmeza, en la manzana ocurrió lo contrario, mantuvo su firmeza, pero se oscureció un poco.

Escaldado ½ minuto: el plátano se oscureció bastante de una manera uniforme y su textura se volvió pegajosa, la manzana sigo manteniendo su firmeza, pero su color cambio, paso a un color muy oscuro.

Escaldado de 3min: el plátano solo se oscureció en la parte de las semillas y su textura fue muy viscosa, en la manzana su color fue menos oscuro que en el escaldado de 1/2minuto, pero aun así se pudo observar un color café en ella, su textura cambio, perdió firmeza, so podía sentir un poco blanda.

d) Analizar y explicar las diferencias observadas.Al exponerse la carne de ciertos frutos a la acción del aire podemos observar cómo se oscurece transcurrido unos instantes. Esto ocurre con frutas como la manzana, el plátano y con otros alimentos.

Este proceso de oscurecimiento se llama oxidación, pues es el resultado de la acción del oxígeno contenido en el aire en combinación con los compuestos químicos de la fruta, en concreto sobre los fenoles. En la reacción interviene como catalizador una enzima: la polifenol oxidasa (PPO), gracias a la cual los fenoles se combinan con el oxígeno para transformarse en quinonas, que se polimerizan o reaccionan con grupos amino de diferentes compuestos formando compuestos coloridos que reciben el nombre de melaninas y que tienen propiedades antimicrobianas.

El ácido cítrico se oxida con gran facilidad y puede usarse para eliminar el oxígeno y evitar que la fruta se oscurezca. Por ello, si se remoja en zumo de limón las manzanas cortadas en láminas permanecerán claras por mucho más tiempo.

El azúcar actúa por ósmosis, es decir, absorbe la humedad de los alimentos y detiene el crecimiento de bacterias patógenas.

La inactivación con calor es un método efectivo para prevenir el oscurecimiento la PPO se considera como una enzima de baja termo estabilidad. Al escaldar o calentar las frutas también previene el oscurecimiento. Sin embargo, el calentamiento como tal puede causar otros cambios en el aroma y textura de la fruta.

ConclusiónEl rápido oscurecimiento de muchas frutas y verduras como manzanas, plátanos, aguacates, papas es un problema al que se enfrentan con frecuencia los profesionales en alimentos El oscurecimiento enzimático se puede controlar a través del uso de métodos físicos y químicos, y, en la mayoría de los casos, se emplean ambos. Los métodos físicos incluyen la reducción de temperatura y/o oxígeno, uso de empaque en atmósferas modificadas o recubrimientos comestibles, tratamiento con irradiación gama o altas presiones. Los métodos químicos utilizan compuestos que inhiban la enzima, eliminen sus sustratos (oxígeno y fenoles) o funcionen como un sustrato preferido.

El oscurecimiento enzimático no ocurre en los alimentos de origen animal, en los vegetales origina problemas cuando se altera el tejido o se dañan por golpes durante los procesos: pelado, corte, triturado, para la preparación de jugos, congelación y deshidratación.

El oscurecimiento enzimático se observa en los vegetales ricos en compuestos fenólicos y también durante la formación de melaninas en los insectos (oscurecimiento de la cutícula) así como en los mamíferos (melanomas responsables de la pigmentación de la piel).

BIBLIOGRAFIA Badui Dergal S. 1990. Química de los alimentos, 2° Ed. Alhambra mexicana.  Vickie a. Vaclavik fundamentos de ciencia de los alimentos, acribia editorial,

2002 Coultate, T.P., 2004. Manual de química y bioquímica de los alimentos,

Acribia, Zaragoza

Violeta Morales V. Control de pardeamiento enzimático. Science, Technology and Market. USA, 2002. Traducción: I.Ahttp://aromateca.com/main/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=80

Cheftel, J.C. y Henry, Besancon Pierre. Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos, 1976. Ed. Acribia, Zaragoza España.

Gutierrez, Ma.- Saber curioso_ oxidación de manzana,2001 encontrado en: http://www.sabercurioso.es/2007/12/07/por-que-oscurece-manzana-cortada/Anexos