viernes, 31 de julio de 2009

PARDEAMIENTO ENZIMATICO

1. MARCO TEORICO



A pesar de que el pardeamiento enzimático causa cambios en el aroma y sabor (amargo, astringente), y puede reducir la calidad, las melaninas formadas no son tóxicas. Frutas pardeadas son seguras de comer después de algunas horas de haber sido cortadas.
Algunos factores influyen en la reacción y pueden ser usados para prevenir el pardeamiento de frutas en por ejemplo ensaladas.
Los ácidos retardan o detienen. Las frutas ácidas, con un pH bajo 5, como naranjas y limones, por tanto no se pardearan. Por consiguiente el jugo de limón, vinagre u otros ácidos, previenen el pardeamiento cuando son esparcidos sobre frutas frescas cortadas. Solo las frutas no ácidas con un pH entre 5 y 7 son sensitivas al pardeamiento
La reacción necesita oxígeno . Remover el oxígeno a través de envasar las frutas frescas bajo atmósfera libre de oxígeno, o añadir vitamina C como un antioxidante, previene o retarda el pardeamiento.
La enzima es sensible al calor . Esto significa que escaldar o calentar las frutas también previene el pardeamiento. Sin embargo, el calentamiento como tal puede causar otros cambios en el aroma y textura de la fruta.
El enfriamiento retarda la reacción enzimática. Las frutas frescas cortadas almacenadas en el refrigerador pardearán más lentamente que las que se encuentran a temperatura ambiente. Sin embargo, cuando son sacadas del refrigerador la reacción continuará.
Por otro lado, la presencia de hierro o cobre puede incrementar el porcentaje de la reacción. Esto puede ser fácilmente observado cuando la fruta es cortada con un cuchillo corroído o mezclada en un tazón de cobre.
Control de la reacción de pardeamiento
El control natural de la actividad de la polifenoloxidasa se produce fundamentalmente mediante la compartimentalización de los sustratos. El enzima se encuentra en los plástidos y cloroplastos (en los vegetales superiores), y también en el citoplasma celular, mientras que los compuestos fenólicos que pueden servir de sustratos se acumulan en vesículas. Cuando se rompe la compartimentalización por un daño mecánico, como el triturado, corte o congelación y descongelación, la reacción de pardeamiento se puede producir. También se produce la inhibición del enzima por los productos de la reacción. Además de manteniendo la compartimentalización, la reacción de pardeamiento se puede frenar actuando sobre diferentes factores:
Evitando el contacto del oxígeno con la superficie de corte
Bajando al temperatura
Reduciendo el pH
Desnaturalizando el enzima
Generalmente estos factores actúan de forma combinada. Así, el descenso de pH puede actuar inicialmente reduciendo la actividad del enzima, (su pH óptimo está entre 5 y 7), pero también, si es suficientemente bajo, desnaturalizándola de forma irreversible.
El ácido ascórbico, es un inhibidor de la reacción muy eficaz en principio, al reconvertir las quinonas en fenoles, pero la inhibición es solamente temporal, al agotarse el ácido ascórbico con el transcurso de la reacción. Además, posteriormente puede ocasionar problemas, ya que el dehidroascórbico formado puede dar lugar a una reacción de pardeamiento específica. Dependiendo de las condiciones de uso, el ácido ascórbico puede también destruir el enzima al modificar las histidinas del centro activo por reacciones mediadas por radicales libres.
Algunas otras sustancias, como el ácido benzoico y otros compuestos aromáticos, actúan reduciendo la actividad del enzima al competir con los sustratos. Y, por supuesto, la desnaturalización térmica, por ejemplo mediante escaldado con vapor, es un sistema muy eficaz, cuando puede utilizarse.
Acido ascórbico: Este ácido es el más recomendado para evitar o minimizar el pardeamiento enzimático, por su carácter vitamínico inofensivo. El ácido ascórbico por sí mismo no es un inhibidor de la enzima: actúa sobre el substrato, de modo que puede adicionarse después de haberse formado las quinonas; Tiene la propiedad de oxidarse a ácido dehi-hidroascórbico, reduciendo la quinona a fenol (35).
Esto lo hace el ácido ascórbico hasta que se haya transformado totalmente en dehidroascórbico que ya no puede reducir las quinonas, de manera que éstas continúan, entonces, su oxidación hasta la formación de melanoides. El ácido dehidroascórbico aún puede ser perjudicial al formar, en la esterilización posterior, melanoides con los aminoácidos presentes; por » eso la adición de ácido ascórbico no es eficaz en cerezas, ciruelas y frutillas. Sin embargo, si se agrega a otras frutas exceso de ácido ascórbico para inactivas totalmente la enzima, se logra prevenir el pardeamiento en forma efectiva y permanente.

a) Inactivación de la enzima mediante calor. Tiene la ventaja de que no se aplica aditivo alguno, pero presenta el inconveniente de que la aplicación de calor en frutas frescas produce cambios en la textura, dando sabor y aspecto a cocido.
Para evitar estos inconvenientes se regula el tiempo de calentamiento, acortándolo justo al mínimo capaz de inactivar la enzima por un escaldado inmediato. Se puede controlar la inhibición enzimática por la prueba del catecol. La inhibición es lenta a 75°, pero se hace rápida a 85°C.
b) Inactivación de la enzima mediante inhibidores químicos:
Anhídrido sulfuroso: Es uno de los más efectivos y económicos inhibidores químicos hoy usados en la industria alimentaría, aunque su olor y sabor desagradables pueden comunicarse al alimento cuando se emplea en grandes cantidades. Su uso no es aconsejable en alimentos ricos en tiamina y vitamina C, pues las destruye. En el caso de la tiamina, el es capaz de romper el anillo tiazólico de la vitamina, separando el anillo de pirimidina, con lo que pierde su carácter vitamínico.

2. MATERIALES
MATERIA PRIMA
1. FRUTA
2. AGUA
3. ACIDO CITRICO
4. ACIDO ASCORBICO
5. BICARBONATO DE SODIO


UTENCILIOS

6. MECHERO
7. TUBOS DE ENSAYO
8. CAJAS DE PETRI
9. CUCHILLOS
10. TABLAS DE PICAR
11. GRAMERA
12. VASOS BEAKER
13. GRADILLA
14. LICUADORA

3. PROCEDIMIENTO

Pardeamiento enzimático

Definición:

Es el que ocurre por acción de enzimas, como por ejemplo la polifenoloxidasa que actúa sobre sustratos como los poli fenoles produciendo las quinonas para dar finalmente los flobafenos de color marrón.


In activación enzimática por acción del pH

Se preparan soluciones de distintos tipos de ácidos a distintas concentraciones en 100ml de agua.

Acido cítrico al 1.0%
Acido cítrico al 1.5%
Acido cítrico al 0.5%
Bicarbonato de sodio al 1.0%
Bicarbonato de sodio al 2.0%
Acido ascórbico al 0.5%
Acido ascórbico al 1.0%
Acido ascórbico al 1.5%

Al ser realizadas las soluciones se proceden a trocear la fruta y luego se sumerge una porción del troceado en cada una de las soluciones las que luego se dejan sobre una superficie en contacto con el aire y se espera por un tiempo de 30 min. Para observar cual de los ácidos fue el mas efectivo para evitar el pardeamiento de la fruta.
Como resultado obtuvimos que:
La solución de bicarbonato en concentraciones de 1.0% y 2.0% presento mayor pardeamiento con respecto a lo observado con el acido cítrico ya que este presento menor pardeamiento de la fruta, por ultimo el acido ascórbico arrojo el mejor resultado protegiendo al trozo de fruta del pardeamiento enzimático.


Acido ascórbico al 1.5%
Acido cítrico al 1.5%
Bicarbonato al 2.0%

Procedimiento:

Se hacen 3 jugos de frutas distintas que para nuestro laboratorio fueron manzana, pera y banano de la siguiente manera se pesan 10gr de cada fruta y en 50 ml de agua se licua. Luego se toman 10 ml de jugo y se vierte en un tubo de ensayo y se repite este paso hasta obtener 3 tubos luego en el primer tubo adicionamos acido ascórbico al 1.5% y agitamos la mezcla en el segundo tubo adicionamos acido cítrico al 1.5% y agitamos en el tercer tubo adicionamos bicarbonato al 2.0% y agitamos, luego realizamos el mismo procedimiento con los dos jugos restantes y observamos los cambios que puedan ocurrir en un tiempo de 30 min pasado este tiempo se observo que los jugos a los cuales se les expuso en contacto con el acido ascórbico no sufrió cambios en su color por lo tanto se demostró que este tipo de acido no permite el pardeamiento en jugos.

Agua

Se toman tres cajas de petri en la primera se adiciona agua pura, en la segunda agua con una concentración de sal del 2% en la tercera se echan trozos de fruta los cuales estarán expuestos al medio otros trozos de fruta irán alas cajas de petri uno y dos. Se espera que pase un tiempo de 30min en lo que se pudo observar de esta practica de laboratorio el trozo de fruta con mayor pardeamiento enzimático fue la expuesta al medio las muestras de las cajas con agua y aguasal respectivamente presentaron oxidación pero de forma mas leve.

4. RESULTADO


La solución de agua pura no evita el pardeamiento enzimático. Por otro lado la solución de NaCl retarda por un corto tiempo el pardeamiento.


Las prácticas realizadas fueron con cuidado y precaución obteniendo resultados que ayudaron a concluir que para evitar el pardeamiento enzimático se deben realizar pruebas físico químicas donde

Las muestras de jugo en los tubos de ensayo fueron sometidas a temperaturas de 40, 60 y 80 en donde se observo un pardeamiento mayor en los tubos 2 y 3 que en el tubo uno.

En las pruebas de solución de acido ascórbico acido cítrico y bicarbonato de sodio las cuales fueron fuentes valiosas para obtener resultados claros y específicos.

5. ANALISIS DE RESULTADOS


De acuerdo a los resultados se establece que la mejor forma de evitar el pardeamiento enzimático en las frutas es por medio de solución de Acido ascórbico al 1.5% el cual evito el pardeamiento manteniendo el color característico de la fruta en este % no altero sus características fisicoquímicas esto puede dar solución a problemas presentados en la industria agroindustrial y gastronómica dando así mejor presentación a los productos también se pude citar a lo correspondiente a la fruta expuesta a altas temperaturas que para nosotros el mejor resultado arrojado correspondió a la del tubo de ensayo con jugo de durazno a temperatura de 80ºC por 2 minutos en cuento a los dos tubos mas no se observo mayor cambio de color ni aparición de un color oscuro o marrón que es el indicador del pardeamiento enzimático.

En el corte de una fruta se produce el rompimiento de células y las oxidasas son enzimas libres que atacan y degradan la pectina adema s reaccionan con el oxigeno oxidando los fenoles produciendo así pigmentos oscuros.

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