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PARDEAMIENTO ENZIMATICO
Leiny Daniela Álvarez Acosta1 Katherine Banquez Porras2
RESUMEN El pardeamiento enzimático catalizado principalmente por la Enzima Poli!enol "#idasa $PP"% es uno de los principales pro&lemas que a!ectan la calidad y limitan la vida 'til 'til de !rutas y hortalizas m(nimamente procesadas) Los compuestos tradicionalmente utilizados para inhi&ir la PP" son los sul!itos) *in em&ar+o se ha desalentado su utilizaci,n en la industria alimentaria de&ido a que se han re+istrado casos de reacciones al-r+icas especialmente en individuos asmáticos) .omo consecuencia en la actualidad se eval'a la utilizaci,n de otros compuestos como potenciales inhi&idores de la enzima para +arantizar productos !rescos y naturales) En el presente tra&a/o se analiz, la evoluci,n de la actividad de la enzima PP" y las caracter(sticas cromáticas de la pulpa de roda/as de manzanas tratadas por inmersi,n en una soluci,n de aditivos) Los tratamientos utilizados !ueron0 $1) A) c(trico )34 2) A) c(trico 134 5) A+ua destilada4 6) A) asc,r&ico 134 ) A) asc,r&ico 2)34 7) A) asc,r&ico 34 8) B) de sodio )34 9) B) de sodio )234 :) B) de sodio )3% )3% Durant Durante e el period periodo o de o&serv o&servaci aci,n ,n se tomaro tomaron n result resultado adoss de todos todos los trata tratamie miento ntos s o&teniendo respuestas satis!actorias en al+unas de las prue&as) Pala&ras claves0 Poli!enol o#idasa ácido asc,r&ico ácido c(trico pardeamiento enzimas)
ABSTRACT Enzymatic &ro;nin+ ;hich is mainly catalyzed &y the enzyme polyphenol o#idase $PP"% is one o! the ma/or pro&lems a!!ectin+ quality and limitin+ shel! li!e o! !resh cut !ruits and ve+eta&les)
n the present ;or? the evolution o! PP" activity and the chromatic characteristics o! the pulp ;ere evaluated apple slices)
1. INTRODUCCION El pardeamiento enzimático es el que ocurre por acci,n de enzimas como por e/emplo la Poli!enol o#idasa que act'a so&re sustratos como omo los poli poli!e !eno nole less prod produc ucie iend ndo o las las 1.
quin quinon onas as que que se poli polime meri riza zan n para para dar dar !inalm !inalment ente e el color color marr,n marr,n)) Este Este proces proceso o ocurre ocurre en al+unas !rutas !rutas !rescas !rescas y hortalizas hortalizas cuando son peladas +olpeadas o cortadas) En el campo de los alimentos el pard pardea eami mien ento to enzim enzimát átic ico o pued puede e ser ser un
Estudiante de III Semestre de Ing. Agroindustrial. Universidad de Sucre Estudiante de III Semestre de Ing. Agroindustrial. Universidad de Sucre.
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pro&lema muy serio en !rutas champi@ones patatas y otros ve+etales y tam&i-n en al+unos crustáceos e incluso en la industria del vino al producir alteraciones en el color que reducen el valor comercial de los productos o incluso los hacen inacepta&les para el consumidor) Estas p-rdidas son muy importantes en el caso de las !rutas tropicales y de los camarones productos trascendentales para la econom(a de muchos pa(ses poco desarrollados) El pardeamiento enzimático se puede controlar mediante los si+uientes procesos0 El escaldado0 .onsiste en sumer+ir el alimento en un &a@o de a+ua hirviendo por un minuto) Disminuci,n del p=0 a p= &a/os la actividad catal(tica decrece y produce una inactivaci,n de las enzimas) -todos qu(micos0 se realiza con ciertas sustancias como el di,#ido de azu!re para inhi&ir del pardeamiento enzimático) Este tipo de procedimientos permiten analizar los !actores que in!luyen en la
inhi&ici,n del pardeamiento enzimático as( como conocer la !orma en que se lleva a ca&o el pardeamiento enzimático en al+unas !rutas y al+unas !ormas de evitarlo para me/orar las caracter(sticas del producto !inal)
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Bisul!ito de *odio al ) )2 y )3 A+ua destilada
2.1 Uso de sustancas n!"do#as$ 2.1.1 *e cortaron : ta/adas de la !ruta $manzana% y se introdu/eron en cada uno de los vasos de precipitado que conten(an las soluciones de0 A) .(trico )3 A) c(trico 13 A+ua destilada A) asc,r&ico 13 A) asc,r&ico 2)3 A asc,r&ico 3 B) de *odio )3 B) de *odio )23 B de *odio )3)
2.1.2 Pasado e#actamente un $1% minuto desde que se introdu/o el alimento en la soluci,n se retir, y se coloc, en su respectivo plato de&idamente rotulado) 2.1.% Despu-s de una hora se o&servaron y anotaron los resultados)
2.2 Esca&dado 2.2.1 *e escaldaron roda/as de !rutas durante 1 5 y 7 se+undos 1) 2 5 minutos a :. colocándolos despu-s en sus respectivos recipientes marcados) Pasada una $1% hora se o&servaron y anotaron los respectivos resultados)
%. RESULTADOS Y ANALISIS 2. MATERIALES Y MÉTODOS
1.
n alimento $!ruta% .uchillo de acero ino#ida&le 1 platos desecha&les Cecipiente para escaldado Pinzas Ácido c(trico al 13 y )3 Ácido asc,r&ico al 13 2)3 y 3
so de sustancias inhi&idoras0 Al sumer+ir cortes de !ruta en di!erentes soluciones y a di!erentes concentraciones se o&tuvieron los si+uientes resultados0 1) A) .(trico )3 la ta/ada de manzana cam&io de color a amarillento con al+unas zonas de color ca!-)
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2) A) .(trico 13 la ta/ada de manzana adopto un color oscuro $ca!-% en al+unas zonas) 5) A+ua destilada en está hu&o cam&io de color a amarillento) 6) A) Asc,r&ico 13 no hu&o un cam&io de color respecto al color ori+inal) ) A) Asc,r&ico 2)3 se torn, ca!- un pero en menor intensidad que la muestra 2) 7) A) Asc,r&ico 3 hu&o un cam&io de color a amarillento leve coloraci,n ca!-) 8) B) de sodio )3 se present, un li+ero cam&io a amarillento) 9) B) de sodio )23 de i+ual !orma en está hu&o un li+ero pardeamiento) :) B) de sodio )3 no hu&o cam&io de color) El uso de sustancias inhi&idoras del pardeamiento enzimático de !rutas y ve+etales tiene como !inalidad reducir al má#imo las posi&ilidades de que el alimento presente colores u olores poco a+rada&les Los compuestos de la reacci,n no son t,#icos pero se &usca que las condiciones or+anol-pticas de !rutas y verduras que induda&lemente tienen +ran importancia sean ,ptimas) Para ello se utilizan sustancias como el ácido c(trico que &a/o un p= 2 cesa la actividad enzimática que es ,ptima entre y 8) Aunque lue+o se vuelva al p= ori+inal de la !ruta la enzima no se recupera impidi-ndose as( el pardeamiento) 1 Al utilizar el ácido asc,r&ico aunque este no sea un inhi&idor por s( mismo de la enzima0 act'a so&re el su&strato de modo que puede adicionarse despu-s de ha&erse !ormado las quinonas4
hidroasc,r&ico reduciendo la quinona a !enol) Esto lo hace el ácido asc,r&ico hasta que se haya trans!ormado totalmente en dehidroasc,r&ico que ya no puede reducir las quinonas de manera que -stas contin'an entonces su o#idaci,n hasta la !ormaci,n de melanoides) El ácido dehidroasc,r&ico a'n puede ser per/udicial al !ormar en la esterilizaci,n posterior melanoides con los aminoácidos presentes) Al a+re+ar ácido asc,r&ico a !rutas como la manzana y en concentraciones adecuadas este lo+ra inactivar totalmente la enzima y se lo+ra prevenir el pardeamiento en !orma e!ectiva y permanente) 2 Al utilizar B) de *odio y aumentar su
concentraci,n -ste provoca un aumento en la inhi&ici,n de las enzimas que provocan el pardeamiento ya que este tipo de compuestos controla el pardeamiento enzimático de&ido a reacciones de adici,n de -stos so&re las quinonas +enerando productos incoloros esta&les por reacciones de reducci,n de las quinonas a los !enoles iniciales o por enlace al sitio activo de la enzima) Al utilizar a+ua destilada como inhi&idor esta no actu, de !orma satis!actoria puesto que contiene o#i+eno que o#ida al alimento contri&uyendo a su pardeamiento) Escaldado0
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2) 5 se+undos0 La ta/ada mostro un leve pardeamiento) 5) 7 se+undos0 Go hu&o cam&io de color) 6) 1) minutos0 Go hu&o cam&io de color ) 2 minutos0 Go hu&o cam&io de color 7) 5 minutos0 La ta/ada de manzana no present, cam&ios en su color ori+inal)
.uando se escalda un alimento en este caso una !ruta con temperaturas i+uales o superiores a :. durante un tiempo no in!erior a 1 minuto de acuerdo a los resultados $Ane#os Hi+) 1% se puede o&tener una satis!actoria inhi&ici,n del pardeamiento enzimático de&ido a que el calentamiento permite la inactivaci,n de las enzimas puesto que se da una desnaturalizaci,n t-rmica pero trae como desventa/a que dicho calentamiento en !rutas !rescas produce cam&ios en la te#tura dando sa&or y aspecto a cocido)
'. CONCLUSIONES
1.
>nhi&idores qu(micos como el A) asc,r&ico y el Bisul!ito de *odio actuaron de !orma satis!actoria en concentraciones de 13 y )3 respectivamente lo+rando la inhi&ici,n del pardeamiento) El a+ua destilada no es un &uen inhi&idor del pardeamiento enzimático) El escaldado es uno de los mecanismos más e!icaces para inactivar las enzimas pero con desventa/as or+anol-pticas en el alimento)
(. CUESTIONARIO 1. De acuerdo con las o&servaciones Iqu- m-todo o m-todos recomendar(a para prevenir el pardeamiento en el alimento en estudioJ R) De acuerdo con las o&servaciones los m-todos que recomendar(amos para prevenir el pardeamiento en el alimento que se estudi, sin duda son0 A) Asc,r&ico 134 B) de sodio )234 B) de sodio )3) 2. Iu- otros ensayos su+iere hacer antes de tomar una decisi,n de!initivaJ R) Las reacciones de pardeamiento enzimático pueden tam&i-n controlarse mediante m-todos !(sicos que incluyen la reducci,n de temperatura yo de la disponi&ilidad del o#(+eno molecular el uso de atm,s!eras modi!icadas o recu&rimientos comesti&les y tratamientos con irradiaci,n +amma o altas presiones hidrostáticas) Por otro lado puede utilizarse m-todos qu(micos &asados en la utilizaci,n de compuestos que inhi&en la enzima reducen la disponi&ilidad del sustrato yo de los productos de la catálisis enzimática que evitan la !ormaci,n de productos coloreados) *u aplicaci,n en los alimentos está restrin+ida de&ido a consideraciones relevantes tales como la to#icidad la salu&ridad y el e!ecto que puede causar so&re el sa&or la te#tura o eventualmente por el costo) Entre los a+entes reductores utilizados en la actualidad se encuentra el ácido asc,r&ico que reduce las oF &enzoquinonas a odi!enoles $Mhita?er and Lee 1::% %. E#plique las otras !ormas de escaldado y compárelas con las desventa/as y venta/as del escaldado con a+ua caliente)
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R) El escaldado es un tratamiento t-rmico que se aplica so&re todo a productos ve+etales) A di!erencia de otros procesos el escaldado no destruye los microor+anismos ni alar+a la vida 'til de los alimentos) Es una t-cnica previa a un se+undo tratamiento como puede ser la con+elaci,n el enlatado la lio!ilizaci,n o el secado y produce un a&landamiento en el alimento que !acilita el pelado en el caso de los tomates la limpieza y su posterior envasado) El escaldado es un proceso de uso +eneralizado en las industrias alimentarias que procesan verduras y al+unas !rutas) Este tratamiento !orma parte de una etapa previa a otros procesos cuyo principal o&/etivo es inactivar enzimas aumentar la !i/aci,n de la cloro!ila $de especial importancia en los ve+etales verdes% y a&landar el producto para !avorecer su posterior envasado) El escaldado es anterior a la con+elaci,n que &usca la destrucci,n de enzimas que a!ectan al color sa&or y contenido vitam(nico) icroor+anismos enzimas reacciones qu(micas temperatura humedad presencia de o#(+eno insectos luz o el paso del tiempo son los principales motivos de alteraci,n en los alimentos) Las maneras de re+ular estos pro&lemas son unas &uenas condiciones de almacenamiento o la aplicaci,n de al+'n tratamiento t-rmico como !r(o o calor o un &uen envasado) Pero los ve+etales de&en someterse antes a otros procesos) El escaldado consiste en una primera !ase de calentamiento del producto a una temperatura que oscila entre 8N. y 1N.) A esta etapa le si+ue otra que consiste en mantener el alimento durante un periodo de tiempo que var(a entre 5 se+undos y dos o tres minutos a la temperatura deseada) El 'ltimo paso es realizar un en!riamiento rápido) De lo contrario se contri&uye a la proli!eraci,n de microor+anismos term,!ilos resistentes a la temperatura) 1.
=ay dos enzimas muy distri&uidas en las plantas que son resistentes al calor0 la pero#idasa y la catalasa) Oeri!icar la ausencia de su actividad es un claro indicador de la e!ectividad del escaldado) *e han determinado unos valores que sirven de +u(a para el tiempo de escaldado0
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Iu'. enzimáticoJ
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pardeamiento
R) El Pardeamiento enzimático es el proceso que le ocurre al alimento de ori+en ve+etal cuando es sometido a un proceso mecánico como pelado un +olpe cortes etc) y que tiene como consecuencia el oscurecimiento de la super!icie dela carne de la !ruta u hortaliza e#puesto al aire) Este proceso es accionado por enzimas como por e/emplo la Poli!enol o#idasa que act'a al contacto con el o#(+eno del am&iente esto ocurre con !rutas y hortalizas como la manzana la pera el plátano las papas etc)
(. I.,mo se evita el pardeamiento enzimáticoJ R) Al+unos !actores in!luyen en la reacci,n y pueden ser usados para prevenir el pardeamiento de !rutas como0 1) Los ácidos &a/o un p= 2 cesan la actividad enzimática que es ,ptima entre y 8) Aunque lue+o se vuelva al p= ori+inal de la !ruta la enzima no se recupera impidi-ndose as( el pardeamiento) Entre los ácidos más usados está el málico que se a+re+a al prensar la !ruta0 caso de la manzana de la cual es uno de sus componentes naturales tam&i-n se usa pero en menor proporci,n el ácido c(trico) 2) Cemover el o#(+eno a trav-s de envasar las !rutas !rescas &a/o atm,s!era li&re de o#(+eno o a@adir vitamina . como un antio#idante previene o retarda el pardeamiento) 1.
5) Escaldar o calentar las !rutas tam&i-n previene el pardeamiento) *in em&ar+o el calentamiento como tal puede causar otros cam&ios en el aroma y te#tura de la !ruta) 6) El en!riamiento retarda la reacci,n enzimática) Las !rutas !rescas cortadas almacenadas en el re!ri+erador pardearán más lentamente que las que se encuentran a temperatura am&iente) *in em&ar+o cuando son sacadas del re!ri+erador la reacci,n continuará)
*. IPara qu- se utiliza el ácido asc,r&ico ácido c(trico y los &isul!itos en las preparaciones alimenticiasJ R) El ácido asc,r&ico se o&tiene de !orma natural de !rutas c(tricas y ve+etales de ho/a verde además de muchas !rutas y ve+etales en conserva) Es utilizado como aditivo para la conservaci,n de los alimentos por lo +eneral en productos em&utidos) El ácido c(trico que se produce enteramente por procesos micro&ianos es utilizado en alimentos y &e&idas ya que el sa&or de los /u+os de !rutas e#tractos de /u+os de !rutas caramelos helados y mermeladas se aumenta o se preserva por adici,n de ácido c(trico) Los &isul!itos son utilizados como aditivos de alimentos de&ido a su poder antio#idante)
*.RE+ERENCIAS BIBLIO,R-+ICAS 1) Dennis D) iller ar(a .ristina tr *an+ines Hranchini ar(a rev
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