I.
OBJETIVOS: 1.1 OBETIVOS GENERALES:
Conocer las principales operaciones (recepción, selección, clasificación, c lasificación, etc.) que se realizan en la materia prima, para luego ser procesada. Reconocer las principales causas que producen el pardeamiento enzimático. Realizar algunas metodologías para la prevención del pardeamiento enzimático.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS:
II.
Conocer los diferentes tipos de pelados. Conocer las principales técnicas aplicadas y los procesos por el que pasa la materia antes de ser sometida a determinados métodos de conservación o transformación.
FUNDAMENTO: El pardeamiento enzimático es el que ocurre por acción de enzimas, como por ejemplo la polifenoloxidasa que actúa sobre sustratos como los polifenoles produciendo las quinonas que se polimerizan para dar finalmente el color marrón. Este proceso ocurre en algunas frutas frescas y hortalizas cuando son peladas, golpeadas o cortadas.
III.
MARCO TEORICO: 3.1 LAS PRINCIPALES OPERACIONES OPERACIONES TECNOLOGICAS EN LA INDUSTRIA ALIMENTARIA:
3.1.1 OPERACIÓN TECNOLÓGICA 3.1.1.1 Recepción: Se Recepción: Se debe conocer la procedencia y la calidad de la materia prima, porque de ello dependerá dependerá la calidad del producto que se obtenga. 3.1.1.2 Selección: La Selección: La selección consiste en separar la materia prima en grupos con propiedades físicas diferentes. Los tipos de selección se dan según: peso, tamaño, longitud y anchura, forma, color, etc…
Los alimentos seleccionados poseen los siguientes atributos esenciales: Son más adecuados para las operaciones mecanizadas - Son necesarios en procesos en los que la uniformidad de calor es crítica c rítica (por ejemplo en la pasteurización y la esterilización) y resulta ventajoso en casos con la deshidratación y congelación. - Desde el punto de vista del consumidor son más atractivos y permiten servir porciones de tamaño uniforme. 3.1.1.3 Clasificación: Clasificación: La separación por calidad depende de la evaluación de aquellas propiedades del alimento que afectan a su aceptación. Casi siempre la clasificación
comprende la evaluación simultanea de múltiples propiedades por lo que la c lasificación mecánica resulta compleja, por esta razón es frecuente que se realice normalmente si bien las separaciones por tamaño, forma, color, etc. Tenemos factores de clasificación: - Aquellas que lo hacen adecuado para el proceso. - Inocuo para el consumidor. - Que sea conforme con las disposiciones legales. - Que sea aceptado por el consumidor. 3.1.1.3.1 Métodos de Clasificación -
Clasificación manual:
Se lleva a cabo por operarios entrenados capaces de captar simultáneamente cierto número de factores de clasificación. El problema de este tipo de clasificación es el elevado coste de mano de obra y el agotamiento y fatiga que pueden provocar una disminución de la eficacia de la clasificación. -
Clasificación a maquina:
La clasificación mecánica tiene muchas ventajas sobre la clasificación manual: rapidez, reproductibilidad y bajo coste de mano de obra por lo que se están realizando estudios sobre propiedades únicas capaces de predecir la calidad global del alimento, con el fin de desarrollar procedimientos de clasificación mecánica. 3.1.1.4 Lavado: Operación en la que el alimento se libera de sustancias diversas que lo contaminan, dejando su superficie en condiciones óptimas para su elaboración. Existen diversos métodos, tales como: 1. Métodos húmedos Ventajas . Eficacia, en algunos casos. . No origina polvo. . Menor deterioro en los alimentos. . Posibilidad de utilizar detergentes o productos esterilizantes. . Operación a diversas temperaturas. Desventajas . Agua tibia → Riesgo de acelerar los proce sos de alteración. . Generación de efluentes Tipos de Lavado:
Por inmersión en agua
Sin fregar, sin restregar solo se sumerge la fruta este sistema por inmersión ofrece garantía, eficacia y ahorro, ya que es un método muy práctico de realizar a comparación con otros métodos.
Por Aspersión
Se da la caída de agua como ducha o rozamiento, asi es como la materia prima se libera de sus los contaminantes del alimento.
Por Aspersión y agitación
Este tipo de lavado se realiza combinando la aspersión del agua con la agitación que se puede realizar en lavadoras.
2. Métodos secos: Ventajas . Instalaciones más baratas que las de lavado húmedo. . Efluente más concentrado y seco. . La limpieza de los vegetales es más sencilla. . Menor riesgo de alteraciones. Desventajas • Inversión adicional para evitar la formación de polvo:
. Supone riesgos para la salud. . Puede provocar explosiones.
3.1.1.5 Higienizado: Su objetivo es reducir la carga microbiana cuando se le hecha el compuesto quimico. Existen algunos higienizantes como la lejía que se hecha en ppm (partes por millon) se utiliza generalmente como una mezcla de sodio y agua (en un 2% al 2,5% de hipoclorito de sodio) y se considera una solución acuosa. 3.1.1.6 Pelado: Operación imprescindible en muchas frutas y verdura; consiste en la eliminación de material no comestible . La superficie debe quedar limpia . El producto no debe sufrir daños . Operación con el menor coste posible: . Reducir el gasto en energía, servicios y mano de obra . Eliminar la menor cantidad posible de producto Tipos de pelado Pelado Manual También se le denomina mondado. Se recurre a este básicamente cuando la forma de la materia prima o las características de la cascara no permiten efectuar el pelado por
ninguno de los métodos. Se ha desarrollado una serie de cuchillo y accesorios de dornas curvas o esféricas para realizar el pelado manual de algunas frutas y hortalizas especificas (como el mango y el plátano). Sin embargo, el pelado manual es un procedimiento costoso, por lo elevado de tiempo y personal requerido y, en ocasiones, por altas perdidas de producto. Pelado Mecánico Este pelado se realiza con una especie de cuchilla cortante que actúa en las frutas, como manzana y peras y suele realizarse con equipo especialmente diseñado para cada producto. Las cuchillas son rotatorias y operadas en forma hidráulica. Como se puede inferir, requiere una excelente etapa previa de clasificación por tamaños debido a que el producto debe adaptarse razonablemente a la geometría de las cuchillas.
Pelado Químico Se basa en la desintegración del tejido en contacto con la piel de los vegetales. Debido a un ataque combinado con un choque térmico. La piel se separa posteriormente con chorros de agua a presión. La ventaja de este sistema de pelado es que su eficiencia no se ve afectada por la forma y por su elevada capacidad de procesamiento.
Pelado Llama Se utiliza casi exclusivamente para las cebollas. Las cebollas se colocan en una cinta sin fin que transporta el producto que se mueve en rotación a través de un horno con una llama con la que se consiguen temperaturas del orden de 800-1.000ºC. Al pasar la cebolla por el horno se despega la capa exterior y se chamuscan las raíces y posteriormente son eliminadas por medio de duchas a alta presión. Tiene un gran coste adicional.
Pelado abrasivo
La Ventajas es de bajo coste energético, bajos gastos de inversión, buen aspecto de los alimentos pelados y las Limitaciones es necesario acabado manual para alimentos irregulares, mayores pérdidas que en el pelado al vapor, escasa capacidad de producción, excepto para cebollas.
Pelado a vapor
Se le llama pelado al vapor cuando se le hecha la fruta u hortaliza al agua en temperatura de 100 C (ebullición). o
3.2 METODOS PARA INHIBIR EL PARDEAMIENTO ENZIMATICO
Método Físico: La causante es la acción de la temperatura sobre el alimento, existen diversos métodos físicos, tales como: envasado al vacío, envasado por inyección de N 2 que desplaza al O2, escaldado o blanqueado (tratamiento térmico que se aplica, sobre todo, a productos vegetales. A diferencia de otros procesos, el escaldado no destruye los microorganismos ni alarga la vida útil de los alimentos y produce un ablandamiento en el alimento que facilita el pelado, en el caso de los tomates, la limpieza y su posterior envasado. El escaldado es un proceso de uso generalizado en las industrias alimentarias que procesan verduras y algunas frutas.
Microorganismos, enzimas, reacciones químicas, temperatura, humedad, presencia de oxígeno, insectos, luz o el paso del tiempo son los principales motivos de alteración en los alimentos. Las maneras de regular estos problemas son unas buenas condiciones de almacenamiento o la aplicación de algún tratamiento térmico, como frío o calor, o un buen envasado. Pero los vegetales deben someterse antes a otros procesos. Uno de ellos es el escaldado.
Método Químico: Como: Agua, Bisulfito de Sodio (1%), Acido Cítrico (0,5 %), Acido Ascórbico, jugo de naranja, Cloruro de Sodio y Solución de sacarosa. Estos mencionados inhiben a cualquiera de los factores que forma el pardeamiento enzimático.
3.3 CONCEPTO DE PARDEAMIENTO ENZIMATICO El pardeamiento enzimático se puede controlar a través del uso de métodos físicos 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 procesamiento convencional de alimentos logra prevenir el pardeamiento a través de la inactivación de PPO con calor, como en el caso del escaldado y la cocción de alimentos. La inactivación con calor es un método efectivo para prevenir el pardeamiento y la PPO se considera como una enzima de baja termo estabilidad, a pesar de que se han reportado diferencias en la estabilidad térmica para diferentes cultivos e isoformas de PPO. No obstante, el uso de calor también tiene el potencial de causar la destrucción de algunos atributos de calidad del alimento, como la textura, el sabor y pérdidas nutricionales. Se considera que si se aplica calor en productos frescos cortados, éste se debe minimizar y no causar el cese de la respiración. En lugar, o además del uso de calor para controlar el pardeamiento enzimático, frecuentemente se utilizan diferentes tipos de químicos, generalmente referidos como agentes antipardeamiento. Para que ocurra una reacción enzimática de oscurecimiento, se requieren de elementos esenciales: la presencia de PPO activa, oxígeno y sustratos fenólicos. La prevención del pardea-miento es posible, por lo menos temporalmente, a través de la eliminación de sustratos y/o inhibición enzimática. PARDEAMIENTO ENZIMATICO
ENZIMA (polifenoloxidasa)
+
SUSTRATOS (comp. Fenólicos)
+
CATALIZADORES (O2, Luz, Cu 2+)
3.4 ENZIMA POLIFENOLOXIDASAS Las polifenoloxidasas (PFO) que se encuentran en las plantas son las responsables de las reacciones de pardeamiento enzimático que ocurren durante el almacenamiento, manipulación y procesamiento de frutas y vegetales. Las polifenoloxidasas, también conocidas como tirosinasas, fenoloxidasasas, monofenoloxidasas o cresolasas, catalizan la hidroxilación de monofenoles a ortodifenoles, posteriormente oxidados a ortoquinonas, las cuales se polimerizan dando lugar a pigmentos que presentan color marrón, rojo o negro, dependiendo de los componentes naturales presentes en los tejidos vegetales. Estas reacciones modifican las
características organolépticas y nutricionales del alimento, depreciando su calidad. Ocasionalmente, este cambio de color es deseado. La actividad de las enzimas polifenoloxidasas presentes en frutas y vegetales puede ser inhibida por calentamiento o por remoción de alguno de sus componentes necesarios: O2, enzima, Cu2+ o sustrato (Guerrero-Beltrán et al., 2005). Agentes reductores, antioxidantes e inhibidores enzimáticos previenen el pardeamiento reduciendo químicamente las ortoquinonas a difenoles coloreados, inhibiendo la actividad de la enzima por disminución del pH, o quelando el Cu2+ en el alimento.
IV.
PARTE EXPERIMENTAL: 4.1 MATERIALES: Vaso de precipitado Luna de reloj Cápsula Petri Madera de picar Cuchillo
4.2 MATERIAS PRIMAS: Durazno Tomate Platano isla Platano seda Limón Naranja Limón Agua de caño
4.3 ADITIVOS: Agua oxigenada Soda caustica Cloruro de sodio Bisulfito de sodio Sacarosa Ácido cítrico Ácido ascórbico
4.4 PROCEDIMIENTO: EXPERIMENTO 1: Pelado mecánico y químico Tomate
En un recipiente se vierte agua. Luego se procede a poner al fuego hasta su ebullición. Procedemos a introducir el tomate. Después de un min se procede a colocarle en otro recipiente. Se empieza a pelar
Fig. 1 pelado del tomate
Durazno: recepcion de durazno
apata para el consumo
pesado
DURAZNO
se le hecha fenoltaleina
lavado
pelado por metodo quimico
En una olla se vertió soda caustica (diluida). Se procedió a colocarlo en el fuego a una Tº 80ºC. Inmediatamente se colocó el durazno durante 1min. Después del min se procedió a retirar el durazno de la olla. Se colocó en un recipiente con agua. Se procede a pelar Seguido se colocó en un recipiente con Ácido Cítrico al 3% para neutralizarlo. Luego se le añade fenoltaleina para ver si se puede consumir
Fig. 2 Durazno sometido al fuego
Fig. 3 Retiro del durazno
Fig. 4 Durazno en un recipiente con agua
Fig. 5 Imagen del durazno pelado
EXPERIMENTO 2: “verificación de enzimas activas”
Se peló los platano de isla y seda Se procedió a cortar en rodajas, cubos pequeños y rectangulares. Se colocó los trozos de platano en lunas de reloj.
Inmediatamente se procedió a esparcir “agua o xigenada”
Fig. 6 muestras del platano en los diferentes cortes
EXPERIMENTO 3: “inhibición de pardeamiento enzimático”
Se peló los plátanos de isla y seda Se picó en trozos pequeños. Se colocó en cada vaso beaker cada uno de los ocho sustancias: Bisulfito Ácido cítrico Limón Ácido ascórbico Sacarosa Cloruro de sodio Agua de caño Naranja Se procedió a colocar los pedazos de platano en los beakers (durante 3 min).
Fig. 7 imagen de los plátanos sometidos a las diferentes sustancias
Fig. 8 imagen de los plátanos retirados de cada sustancia
V. -
-
RESULTADOS:
El platano seda se pardeo más rápido porque contiene más sustratos y los compuestos fenólicos se encuentran activos. Al darnos cuenta que el platano de seda es el más rápido en pardearse, la tecnología alimentaria ha creado muchas formas para la inhibición de este pardeamiento. Una de ellas es el escaldado, en esta técnica se inactiva a la enzima polifenoloxidasa para retardar el pardeamiento. A través de la experimentación de escaldado se pudieron tener tres resultados. La enzima se inactivo ya que fue comprobado por la prueba del peróxido de oxígeno. La forma en la que se veía al plátano influye mucho en la característica sensorial del consumidor, el plátano en el minuto de estar siendo escaldado ya contaba con una apariencia rara, es por esto que es necesario hacer pruebas de escaldado con menos tiempo de duración y así darle mejor apariencia a este producto.
Plátano de Seda Tiempo Textura
1 min Aun duro
Color Tabla n.1
Amarillo
-
-
1 ½ min Los bordes se encontraban deshechos Pastel
2 min Consistencia de la mazamorra Palido
En la industria alimentaria contamos con muchos métodos para que el pardeamiento no avance en las frutas y hortalizas, la clasificación mostrada en la tabla n. 2 es subjetiva ya que dependió del gusto de quien probó el alimento. El objetivo de esta tabla es conseguir el mejor inhibidor del pardeamiento enzimático para el platano, esta clasificación está basada en el color (pardeamiento), textura y sabor. PUESTOS 1
NIVEL OPTIMO DE PARDEAMIENTO Bisulfito
TEXTURA Ácido Cítrico
2 3 4 5 6 7 8 Tabla n.2
Ácido Cítrico Limón Ácido Ascórbico Sacarosa Cloruro de Sodio Agua de caño Naranja
Ácido Ascórbico Sacarosa Agua de caño Limón Cloruro de Sodio Bisulfito Naranja
SABOR: Ácido Cítrico: Aumento ligero de acidez. Sacarosa: Más dulce. Agua de Caño: La parte externa del plátano no tiene el sabor dulce característico del plátano. Limón: Muy acido, no tiene sabor dulce, el sabor del limón opaca al del plátano. Cloruro de Sodio: Tiene un toque de sal. Bisulfito: Sabor a goma. Naranja: Agridulce. Ácido Ascórbico: Menos azúcar. Tabla n.3 -
Después de una calificación de los inhibidores del pardeamiento, obtenemos: ¿Qué METODO TRABAJA PARA INHIBIR EL PARDEAMIENTO? Según los resultados: obtenemos que la glucosa es el compuesto que aparte de darle un color, la textura y el sabor igual a la del plátano, este compuesto ayude a inhibir el comportamiento del pardeamiento cuando se quiera industrializar algún alimento.
VI.
DISCUCIONES: - Según Meyer R.(1980): …después de la inmersión en soda c austica se sumerge el fruto en agua fría y se elimina la cascara. Luego se sumerge el fruto en una solución de ácido cítrico al 2% para neutralizar en residuos de sosa. En el experimento se neutralizó en un ácido orgánico al 3%, sin embargo esta diferencia no tuvo mayor relevancia en nuestros resultados, obteniendo un buen pelado del durazno sin riesgo que haya residuo de NaOH.
-
Según Badui S. D.: “Las principales reacciones en la generación de los compuestos responsables del aroma y sabor son la hidrolisis y la oxidación de lípidos, por ello las frutas provenientes de la hidrólisis generan sabores dulces, salado, amargo y acido en frutas”
Corroborando con nuestros resultados observamos que pese a que el durazno fue fundido en soda caustica no cambio su aroma ni su sabor porque el reactivo no afecta a las reacciones del fruto ya que esto no ocurre en la pulpa del fruto sino en la cascara.
-
Según Cheftel: “La inmersión de frutas, después del pelado y corte en una solución de sacarosa limita la entrada de oxigeno hasta el tejido vegetal y su absorción por este último. Se concuerda con lo expuesto con el autor ya que al sumergir nuestras muestras de plátano en la solución de sacarosa se logró inhibir la acción de la enzima polifenoloxidasa, en la fruta.
-
Según la Revista Mexicana de Ingeniería Química Vol. 7, No. 3 (2008) 275-281 La oxidación del almidón con hipoclorito (ClO− ), produce almidones con
viscosidad reducida de las pastas, lo que favorece una mayor estabilidad durante el procesamiento y almacenamiento de los productos donde se adiciona como ingrediente, ya que durante la reacción se produce degradación de la amilosa, tanto por la hidrólisis de los enlaces así como de la abertura y rompimiento de los anillos de las unidades de glucosa, cosa que paso en el experimento realizado.
CONCLUSIONES:
VII.
VIII.
Luego de observar los dos tipos de plátano se determinó que el plátano seda se pardea más rápido que el plátano isla. Se concluyó que hay diferentes métodos( químico – físico),para que disminuye el pardeamiento enzimático en el plátano. Al adicionar las sustancias químicas se pudo observar que el bisulfito de sodio es el más aceptado para que el plátano tarde en pardearse. Se determinó que después de haber pasado por el método físico, el plátano no se pardea y es aceptado con tan solo un minuto de su blanqueado. Se determinó que aditivos podemos utilizar en la Industria de los Alimentos para que no haya pardeamiento en el platano.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:
Braverman J.B.S (1980) Introducción a la bioquímica de los alimentos. Editorial el manual moderno.
Meyer R. (1981) Elaboración de frutas y hortalizas. Editorial trillas
http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/enzimas/tirosinasa.html
http://www.unh.edu.pe/facultades/fca/escuelas/agroindustrias/biblioteca/FRUTA S-HORTALIZAS.PDF
http://www.hiperbaric.com/es/polifenoloxidasa
