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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSÍ COORDINACION ACADÉMICA REGIÓN ALTIPLANO

INGENIERÍA QUÍMICA

QUÍMICA DE ALIMENTOS

REPORTE

PRÁCTICA 6: “EFICACIA DEL BLANQUEADO Y ESCALDADO” QUINTO SEMESTRE

DRA. ROSA ERENDIRA FOSADO QUIROZ

INTEGRANTES:  JESUS ROMERO ZUÑIGA  DORA LIZETH MEDRANO TURIJAN  GUILLERMO TORRES SANDOVAL  GISELA SARAHÍ RODRÍGUEZ ESPARZA

MATEHUALA SAN LUIS POTOSÍ, A 03 DE OCTUBRE DEL 2017

OBJETIVO Identificar experimentalmente la actividad inicial de peroxidasas en las frutas y verduras, evaluando el tratamiento térmico de escaldado para la inactivación enzimática combinando escaldado hidroenfriado, congelación y almacenamiento de la muestra Asimismo analizar las condiciones de tiempo y temperatura usados en las pruebas para estudiar la resistencia térmica de la enzima peroxidasa. Con ello adquirir más experiencia en las aplicaciones y el proceso del escaldado.

MARCO TEORICO Seguramente te habrás fijado más de una vez en cómo una manzana recién pelada pasa de su color habitual a otro parduzco en cuestión de minutos. Pues sin darte cuenta estás siendo testigo de una reacción de alteración muy común en los alimentos: el pardeamiento. Este pardeamiento puede ser de dos tipos:   

Enzimático: Cuando es debido a causas enzimáticas. No enzimático o químico: Debido a diversas reacciones químicas. Pardeamiento enzimático:

Es una alteración consistente en la aparición de compuestos pardos como consecuencia de una serie de reacciones enzimáticas en sus primeras etapas y no enzimáticas en fases posteriores. El resultado de las mismas es la conversión de los compuestos fenólicos (compuestos orgánicos que contienen, al menos, un grupo fenol, un anillo aromático unido a un grupo orgánico) de los alimentos en polímeros coloreados. Un grupo fenol tiene la siguiente estructura química:

El pardeamiento enzimático se observa en vegetales ricos en compuestos fenólicos y no ocurre en los alimentos de origen animal, ya que no contienen compuestos fenólicos. Por el contrario, plantea importantes problemas de coloraciones con algunas frutas y legumbres (peras, manzanas), en particular cuando se alteran los tejidos de estos vegetales o se dañan por golpes durante los procesos: pelado, corte, triturado para la preparación de jugos, congelación, deshidratación. La aparición de este color oscuro no es siempre un inconveniente, ya que se busca un ligero pardeamiento en la maduración de los dátiles, en la preparación de la sidra, en la fermentación del té, en el secado de los granos fermentados claros de cacao, así como durante el secado de tabaco [1]. Las etapas del proceso de pardeamiento enzimático son las siguientes:



Hidroxilación enzimática Oxidación enzimática Polimerización no enzimática

 

Los enzimas responsables de esta alteración son las fenol-oxidasas, que se encuentran de forma natural en el alimento o que han llegado al mismo a través de microorganismos. Este tipo de enzimas tiene poca especificidad de sustrato, por lo que oxidan cualquier sustrato fenólico. Para prevenir este tipo de pardeamiento se usan varios métodos:  

    

Selección de variedades pobres en sustratos fenólicos. Inactivación de las oxidasas mediante tratamientos térmicos como la pasteurización o la esterilización. Estos tratamientos tienen el inconveniente de que alteran las propiedades organolépticas de ciertos alimentos. Adicción de compuestos reductores, como el ácido ascórbico. Inmersión en agua de frutas y hortalizas que hayan sido peladas o troceadas. Así evitamos que el oxígeno penetre en los tejidos. Reducción del pH de los alimentos utilizando, por ejemplo, ácido cítrico. Eliminación del oxígeno de los alimentos envasando al vacío. Adicción de sulfitos o bisulfitos que actúan eliminando el oxígeno de los alimentos [2].

Pardeamiento no enzimático: El pardeamiento no enzimático es el resultado de una gran cantidad de reacciones químicas que terminan generando en el alimento polímeros coloreados y productos de escisión volátiles que dan sabor y olor (que pueden ser agradables o no) al alimento. También es conocido como Reacción de Maillard (ya que ha sido este químico francés el descubridor de esta reacción a principios del pasado siglo) o caramelización. Los sustratos de esta reacción son azúcares reductores (aldosas o fructosas) que se combinan con las aminas de los alimentos (grupos amino libres de aminoácidos y proteínas) para dar lugar a polímeros coloreados (melanoidinas) y productos de escisión volátiles. La reacción de Maillard resumida sería tal y como sigue:

Si te interesa conocerla un poco más a fondo, así sería en detalle:

El pardeamiento químico se da en todo tipo de alimentos como consecuencia del almacenamiento o de tratamientos. Hay que destacar que esta reacción se acelera con las altas temperaturas, con lo que los tratamientos térmicos (pasteurización, esterilización) favorecen la reacción de Maillard. Puede considerarse o no una alteración, ya que no es deseable cuando los efectos son desfavorables para los alimentos (leche sometida a tratamiento térmico, zumos de frutas). Sin embargo es un efecto buscado en ciertos casos, como en el tostado del café o en la coloración del pan. Para prevenir el pardeamiento no enzimático, existen pocos métodos, y son similares a los utilizados en el caso del pardeamiento enzimático:    

Eliminación de los sustratos de la reacción Disminución del pH Controlando la temperatura y la humedad Añadiendo sulfitos [3]

Blanqueado o escaldado: En tecnología de alimentos, el escaldado, se define como un tratamiento térmico que se aplica a los alimentos como un paso previo a la liofilización, congelación enlatado, secado, etc. y tiene como fin la inactivación de enzimas y reducción de la contaminación bacteriana.

La característica común entre ambos métodos es que la cocción es breve. Según el Diccionario de Real Academia Española, los términos «escaldar» y «blanquear» están relacionados. Entre las definiciones de «blanquear» encontramos la siguiente: «Escaldar un alimento durante unos minutos, para ablandarlo, quitarle color, etc.» (*). Sin embargo parece que existen ciertas diferencias respecto de la igualdad de ambos conceptos [4]. Ventajas nutricionales de estos métodos de cocción. Independientemente de la terminología, una cocción breve introduciendo el alimento cuando el agua hierve, inactivará enzimas como proteasas y otras, que son anti-nutrientes. Reblandecerá los alimentos un poco facilitando su digestión. Algunos nutrientes pasarán al agua de cocción, pero como es breve (algunos minutos) tienen menos tiempo. Si el alimento se introduce cuando el agua está fría y se deja hervir, el tiempo de exposición a las altas temperaturas es más largo porque si contamos los minutos desde que hierve, el tiempo previo en el que agua se está calentando actúa también sobre el alimento, por tanto, se pierden más nutrientes y pasarán más al medio de cocción, aunque la acción respecto de la inactivación de enzimas es la misma que en el caso anterior [5].

METODOLOGÍA Blanqueado: Manzana y Platano a) Se preparó dos vasos de precipitado 1.

Uno con 300 ml de agua, y se llevó a ebullición constante.

2. Otro con aprox. 300 ml de agua helada y trozos de hielo. (300 mL de H20 destilada)

(300 mL de H20 helada con hielos)

b) Se cortaron en rebanadas el plátano y la manzana tanto los que estaban congelados como los que estaban a temperatura ambiente.

c) Se introdujeron los trozos de manzana y plátano en agua en ebullición, e inmediatamente en seguida a la helada a diferentes tiempos: 1 min, 3 min y 5 min, respectivamente.

H20 helada

Ensayo de la presencia de peroxidasas a) De las muestras de fruta obtenidas a diferentes tiempos del anterior proceso se tomaron 5 g de cada una, se molieron en un mortero con 5 ml de agua durante 2-3 min.

5 g de fruta (plátano o manzana)

b) Se agregaron otros 5 ml de agua a la muestra molida y transfirió a un tubo de ensayo.

c) Se adicionaron 1 ml de guayacol al 1% y 1 ml de H2O2 al 0.5 M y se agitó, en vortex, durante 1 min.

1 mL de H2O2 1 mL de guayacol

Se observó la aparición de un color rojizo en tres minutos y medio, para considerar si el proceso de blanqueado ha sido realizado en forma correcta o no.

d) Se ensayó la presencia de peroxidasa en una muestra sin blanquear.

e) Se ensayó en la fruta congelada la presencia de peroxidasa, teniendo la fruta congelada y a temperatura ambiente, sin realizar el blaqueamiento.

RESULTADOS ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS a) Sobre la base de lo observado en el laboratorio, explicar cómo se conservan vegetales súper congelados, tales como zanahoria, brócoli, chauchas, ensalada rusa, arvejas (prestar especial atención al tamaño de las porciones, envases y temperaturas). Todos estos alimentos supercongelados fueron sometidos a una congelación rápida (a -18°C) atacando sus grandes cantidades de agua, produciendo cristales mucho más pequeños. Posteriormente, se guardan en cámaras con temperaturas de -35°C, con esto se logra que la vida del alimento se prolongue más, así como también sus propiedades nutritivas junto con el sabor. Es fundamental que la cadena de frio no se rompa o que el alimento se haya descongelado más de una vez. b) Explicar por qué es importante conservar la “cadena de frío” para estos productos. La cadena de frio es el sistema formado por cada uno de los pasos que constituyen el proceso de refrigeración o congelación, es necesario para que los alimentos perecederos lleguen de forma segura al consumidor. Se llama “cadena” porque tiene ciertas etapas, si algún punto de la cadena fuera comprometido, toda ella se vería afectada perjudicando calidad y seguridad del alimento: - Favoreciendo el crecimiento microbiano - Alteración por reacciones enzimáticas degradantes

-

Favoreciendo degradación de sus proteínas

c) ¿Por qué algunas enzimas son más estables que otras al tratamiento térmico que otras? Esto se debe primeramente a que algunas enzimas son extraídas de organismos que se encuentran a temperaturas extremas (casi siempre bacterias) y que son termoestables. Otra podría ser que son enzimas en las cuales para romper un enlace químico se necesita energía, por tanto, a la estructura de la enzima es muy complejo y tiene muchos enlaces será más resistente. d) Enumere tres enzimas que causan problemas en las verduras congeladas si no se inactivan. En los tejidos vegetales, enzimas como la lipoxigenasa, la polifenoloxidasa, la poligalacturonasa y la clorofenolasa causan pérdidas en el valor nutritivo, el sabor y la textura que canalizan las reacciones de deterioro en el interior de la célula (endógenas), afectando la calidad de los vegetales congelados. Estas enzimas difieren en su resistencia térmica, lo que implica que la velocidad de desactivación enzimática variará dependiendo del tipo de enzima, variedad del vegetal, etc. Además, la peroxidasa (POD) y la catalasa son dos de las enzimas más resistentes al calor y de más amplia distribución. Aunque a estas enzimas no se les consideran como causantes del deterioro durante el almacenamiento, su actividad se utiliza para evaluar la eficacia del escaldado.

OBSERVACIONES Para la muestra de manzana se llevaron a cabo cuatro procesos con diferentes tiempos de blanqueamiento y diferentes tratamientos previos de las muestras. En la primera muestra no se llevó a cabo el blanqueamiento y la muestra utilizada fue manzana sin congelar, por lo que se observó una coloración roja muy intensa demostrando que la reacción pardeamiento enzimático no se logró detener, figura 2. La siguiente muestra se introdujo en agua hirviendo durante un minuto y posteriormente el mismo tiempo en agua congelada. Después de agregarle guayacol y peróxido, agitar y esperar 3 minutos se observó la coloración casi guinda parecida a la del tubo con la muestra previa. En la tercera muestra, la cual se dejó en el agua hirviendo y el agua fría durante 3 minutos, aún se observó coloración roja. Se cree que en cada una de estas muestras el tiempo de blanqueamiento fue muy poco para detener la reacción de pardeamiento ya que cada una de estas se había congelado

previamente (excepto la utilizada en la primera muestra, pero al llevar a cabo la práctica se dejaron a temperatura ambiente, y se logró apreciar un pardeamiento menor al presente en la manzana sin congelar, figura 1.

Figura 1. Pardeamiento presente en las muestras de manzana al momento de comenzar la práctica. Manzana sin congelar (lado izquierdo de la imagen), manzana congelada (lado derecho de la imagen). La cuarta muestra se dejó un tiempo de 5 minutos en el agua hirviendo y el agua fría. Se logró observar en la coloración que la reacción de pardeamiento se logró detener, pero las propiedades sensoriales de la manzana se vieron afectadas después de sacarla del agua fría.

Figura 2. Tubos con muestras de manzana: muestra sin tratar, 1 minuto de blanqueamiento, 3 minutos de blanqueamiento y 5 minutos de blanqueamiento (de izquierda a derecha). Con la muestra de plátano se realizaron 3 distintos procedimientos; la primera con muestra sin tratamiento previo y sin blanqueamiento, y con distintos tiempos de blanqueamiento 1 y 5 minutos. En la muestra sin tratar y a temperatura ambiente se observa coloración rojiza mayor a la presente en los otros tubos. Al igual que en la muestra de la manzana, la coloración disminuyo conforme al tiempo que se dejó la muestra en las etapas de blanqueamiento. Siendo la muestra con tiempo de 5 minutos la que presenta coloración rojiza más clara.

Figura 3. Muestras de plátano con distintos tiempos de pardeamiento (izquierda a derecha) 5 minutos, 3 minutos y sin tratar. Aunque se trató de mantener el plátano a una temperatura fría durante la práctica se percibió coloración café en éste.

CONCLUSIÓN En esta práctica titulada “Eficacia del blanqueado o escaldado” se lograron los objetivos planteados al inicio de la práctica, ya que, inicialmente, se adquirió el conocimiento claro del procedimiento para el eficaz escaldado o blanqueado de las frutas y verduras, evitando con ello el pardeamiento.

En segundo lugar, tras la realización de toda la prueba, se pudieron hacer ciertas conjeturas, en primer plano los resultados fueron satisfactorios, ya que en las siete pruebas se obtuvieron los resultados esperados; aplicando o no el blanqueamiento, si hubo variación en la tonalidad esto indicaba la efectividad del proceso debidamente, llegando al punto exacto, es decir, teniendo como fin la inactivación de enzimas y reducción de la contaminación bacteriana; esto era capaz de producirse por efecto del tratamiento térmico que se aplica a los alimentos como un paso previo a la liofilización, congelación enlatado, secado, etc. También se notó como afecta si tienen o no si tienen un pretratamiento de congelación. Por esta razón la identificación de la presencia de peroxidasas permite evaluar el correcto tratamiento térmico a través del cambio de coloración.

El punto final de la coloración puede conocerse gracias a los conocimientos previos del pardeamiento en frutas o verduras, los cuales pueden variar sus tonalidades dependiendo de la cantidad de peroxidasas presentes en la muestra de fruta.

La satisfactoria realización de la práctica fue posible, debido al calentamiento y subsecuente congelamiento de cada muestra a diferentes tiempos fue el adecuado y a que se añadieron con sumo cuidado las soluciones, tanto del Peróxido (H2O2), como del Guayacol en los tubos de ensayo en cantidades correctas.

Como se pudo apreciar, los resultados obtenidos fueron congruentes en lo que respecta al cambio de coloración correspondiente a cada muestra. Por lo que se concluye que es muy importante definir el tiempo de tratamiento térmico más adecuado dependiendo del tipo de fruta o verdura, de manera que se adapte a las condiciones del estudio. Estos resultados fueron gracias a la exactitud en lo que respecta a las unidades volumétricas, así como también a la suma atención en los tiempos de tratamiento y al momento de agregar cada reactivo para evitar que se desviara nuestra práctica de los resultados más óptimos.

Por último se recomienda que al momento de realizar la identificación, se coloquen cuidadosamente tanto del Peróxido (H2O2) como del Guayacol para que el pardeamiento se dé correctamente. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. Alimenta acción (Julio 28, 2013). Alteración de los alimentos: Pardeamiento (2017). Alimenta acción Sitio web: http://www.alimenta-accion.com/2013/07/alteracion-de-losalimentos.html 2. UNAM (2012). Elemento clave en seguridad alimentaria (Noviembre 4, 2017). UNAM Sitio web: http://www.seguridadalimentaria.posadas.gov.ar/index.php?option=com_content&view=arti cle&id=83%3Acadenafrio&catid=20%3Ainformacionelboradores&Itemid=2 3. GON (Abril 26, 2017). Alimentos: ventajas y desventajas (Noviembre 4, 2017). Viviendo Sano Sitio web: https://viviendosanos.com/consejos-nutricion-alimentos-supercongelados/ 4. Ramirez Becerra, C. (2009). Estudio Experimental de la Desactivación de la Enzima Peroxidasa Durante el Proceso de Escaldado de Papas (Solanum tuberosum) y el Almacenamiento a -18ºC. (Noviembre 4, 2017). Universidad Austral de Chile Sitio web: http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2009/far173e/doc/far173e.pdf 5. Muñoz Cervera, M. (Enero 26,2015). Escaldado y blanqueado son técnicas breves de cocción en un medio acuoso. (Noviembre 4, 2017). Consejo Nutricional Sitio Web: https://consejonutricion.wordpress.com/2015/01/26/escaldar-yo-blanquear-los-alimentos/