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PRÁCTICA DE LABORATORIO 01. CONSERVACIÓN POR AGENTES QUÍMICOS

V.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

- Las muestras de papa y manzana (en ambas frutas, algunas muestras se trozaron, mientras que otras sufrieron agitación mecánica, o sea, se licuaron), se sometieron a inmersión a 1, 5 y 10 minutos en dos soluciones químicas: bisulfito de sodio (a concentraciones p/v de 0.03, 0.06 y 0.10 %) y ácido cítrico (a concentraciones p/v de 0.3, 0.6 y 1 %). La manzana que se usó es coloquialmente conocida como variedad “la serranita”, cuya característica es su sabor muy ácido, y fue adquirida en una bodega del a localidad de Trujillo. La papa que se usó en el experimento fue comprada de un mercado local. El ácido cítrico fue otorgado por el Laboratorio de Tecnología Agroindustrial y el Bisulfito fue comprado de DROPAKSA S.A. (con fecha de vencimiento en el 2017) ubicado en Trujillo. En las figuras del uno (1) al siete (7), se muestran los resultados obtenidos luego de la experimentación siguiendo la metodología adecuada para la manzana. Se muestra que el control en cada caso, se pardeó muy intensamente con el pasar de los días, incluido el que sufrió agitación mecánica. De modo general, se observa que el bisulfito de sodio actuó mejor en referencia al ácido cítrico. Se graficaron las relaciones Índice de pardeamiento (ver anexo 01) con el tiempo (h) comparándose el tiempo de inmersión, el tipo de agente químico; comparando estas curvas con los controles (en todos los casos analizados).

En la gráfica 01 se comparan los tiempos de inmersión a 1, 5 y 10 minutos en la solución de Bisulfito de Sodio 0.03 % (p/v) y el control (1, 5 y 10 minutos en agua potable); observándose que entre los tiempos de inmersión de 1 y 5 min para el NaHSO3 no hubieron diferencias significativas. 10 minutos de inmersión en la solución de bisulfito arrojó el menor índice de pardeamiento.

En el gráfico 02, se observa que el tiempo de inmersión que mejor favoreció la conservación de la calidad de la manzana fue la de un minuto; esto probablemente se debió al error del experimentador, al sumergir las muestras cuando ya presentaban signos de pardeamiento enzimático. En comparación con el control, aún se puede afirmar que existe un efecto conservante y antioxidante de la solución del bisulfito en la manzana (a pesar del error reportado). La gráfica 03 confirma que existe una relación inversa entre el tiempo de inmersión de la manzana con el índice de pardeamiento. De ahí, que el mejor tratamiento

resultó ser un tiempo de inmersión de 10 minutos a una concentración de 0.1 % (p/v) de NaHSO3.

Lo siguientes gráficos 04, 05 y 06 son los resultados que corresponden a las muestras de manzana sumergidas en soluciones de ácido cítrico comparados nuevamente con sus respectivos controles. En el caso de la solución de ácido cítrico 0.3 % (p/v), por simple inspección se podría considerar que no hubieron diferencias significativas entre los tiempos de inmersión de 1, 5 y 10 minutos. Algo similar se aprecia en la gráfica 05, aunque en este caso el tiempo de inmersión a 10 minutos resultó ser mejor en lo que respecta a reducir el tiempo del pardeamiento enzimático en la manzana trozada.

En la gráfica 06, el tiempo de inmersión de 5 y 10 minutos para la solución de ácido cítrico tardó más en pardearse en comparación con los demás tratamientos; aun así el índice de pardeamiento es muy alto para todos los casos. En la gráfica 07, se lee que bisulfito es el antioxidante por excelencia, al compararlo con el ácido cítrico en lo que respecta a manzana cortada en fresco y envasada en bolsa “semi-al vacío” (si cabe el término). Ahora bien, los mismos tratamientos se realizaron para el caso de la papa. Por lo que a continuación se presenta los resultados para esta hortaliza. En los resultados obtenidos, para el caso de la manzana, la inhibición del pardeamiento es lenta para el caso de la solución de ácido cítrico. Y esto podría ocurrir porque el ácido cítrico por sí solo no actúa bien, sino que requiere la acción sinérgica con ácido ascórbico (por lo general). No se puede dejar de considerar el efecto del tiempo de exposición al oxígeno antes de su almacenado, además, podría ser que el cuchillo con el que se efectuó la operación de cortado esté oxidado y presente elementos minerales. Observando también similarmente para el caso de la papa, se podría decir que el mejor agente químico para retardar el tiempo del índice de pardeamiento fue el bisulfito de sodio a una concentración de 0.1 % y un tiempo de inmersión de 10 minutos. Pero este insumo ya no es permitido por la FDA. El uso prevaleciente de sulfitos como inhibidores del pardeamiento enzimático en los alimentos ha sido restringido por la FDA debido a las reacciones alérgicas que algunas veces exhibieron algunos individuos con problemas respiratorios. De ahí que a pesar de sus excelentes resultados para la inhibición del oscurecimiento, no se usa en la industria alimentaria. Un estudio reportó el efecto sinérgico que puede tener el ácido cítrico y el ácido ascórbico, demostrándose que es mejor los dos juntos que por separado.

A continuación, se presentan los resultados para las muestras de la papa, en la que también se realizaron 28 tratamientos.

En las gráficas 08 y 09 se observa que los controles a 5 y 10 minutos actuaron mejor que el ácido cítrico. La gráfica 10 indica que la papa redujo considerablemente su índice de pardeamiento al sumergir las muestras por 10 minutos en la solución de ácido cítrico al 1 % p/v. En las gráficas 10, 11, 12 y 13 claramente se observa que a mayor tiempo de contacto entre el producto y la solución del derivado sulfito, se tarda más en pardearse; esta misma relación inversa se presenta entre la concentración p/v y la intensidad de pardeamiento que experimenta la papa. De estas gráficas, se observa que la mejor concentración de bisulfito de sodio fue al 1 % p/v a un tiempo de inmersión de 10 minutos. En la gráfica 14, se ratifica que la mejor concentración y tiempo de inmersión es la ya mencionada. El pardeamiento enzimático puede ser un problema significante, limitando la vida útil de muchas frutas y vegetales, los cuales han tenido un corto tratamiento térmico durante el procesado. Las reacciones enzimáticas en vegetales mínimamente procesados producen alteraciones sensoriales tales como mal olor, pérdida de firmeza y decoloración. El pardeamiento enzimático de la fruta se debe bien a procesos fisiológicos que tiene lugar durante la

maduración, a procesos asociados a la recolección, o bien a tratamientos tecnológicos de post-recolección (Pérez, 2003). Se considera un tema de discusión que las peroxidasas jueguen un papel en el pardeamiento enzimático de frutos y vegetales, debido a que el nivel de agua interno en las plantas limita la actividad peroxidasa. Se ha propuesto que la polifenoloxidasa puede actuar como promotor de la peroxidasa puesto que en las reacciones de oxidación de compuestos fenólicos se genera el grupo oxhidrilo (H 2O2). El estado antioxidante de diferentes frutos y hortalizas puede crecer por la oxidación directa de estos en presencia de polifenoloxidasa y peroxidasa. La importancia de las reacciones químicas que se producen en el pardeamiento enzimático radica en que según el sustrato o enzima que actúe en un determinado producto, se elige el método más adecuado para su control. En el caso del ácido cítrico, por ejemplo, se usa considerando el factor pH de las frutas y hortalizas. Las posibles vías bioquímicas de pardeamiento que comprenden la degradación de o-quinonas dependen del factor pH, el fenol implicado, la concentración relativa de reactivos y la cantidad de oxígeno disponible. El pH óptimo para las polifenoloxidasas (PFO) ha sido reportado en un rango de ácido hacia neutro, para la mayoría de las frutas y vegetales; el óptimo para la actividad de las PFO es observado en un rango de pH 6.0-6.5; por otro lado, una actividad baja de PFO es detectado por debajo de pH 4. Así también se tiene un reporte que la inactivación irreversible de las PFO se logra a un pH inferior a 3.0 (Richardson y Hyslop, 1985). Sin embargo, también se ha reportado que las PFO de la manzana es bastante tolerante a la acidez, pues, a un pH de 3.0, retiene el 40 % de su máxima actividad (Nicolas y col, 1994). El acidulante comúnmente más usado es el ácido cítrico. Los acidulantes con frecuencia se usan en combinación con otros tupos de agentes anti-pardeantes debido a su dificultad para lograr la eficiencia en la inhibición del pardeamiento por sí solos modificando el pH. Además, existen variaciones en el efecto de diferentes ácidos sobre las PFO. El ácido málico ha sido reportado como el más eficiente en la prevención del pardeamiento del ácido cítrico en comparación con el ácido cítrico. Otro factor importante de consideración es la variedad. En el caso de la manzana y la papa usadas en laboratorio, no se caracterizaron sus variedades, pero es de muchísima importancia realizarlo con el fin de saber su pH, algunas alteraciones químicas o físicas antes de su procesamiento. Se han reportado estudios para el caso de la papa, en donde la

actividad de las polifenoloxidasa actúa según sea la variedad de la hortícola, siendo la que presentaron la mayor actividad ordinalmente: Collareja, Criolla y la Blanca (papas latinas). Debido pues a que muchos hoy en día ven a los químicos como sustancias que no son deseables en los productos alimenticios, se está empezando a optar por zumos naturales, como es el caso del zumo de piña. Chaisakdanugull (2007) estudió el jugo de piña y sus fracciones en la inhibición enzimática de la banana, lo cual resultó en una inhibición al 100 % comparado con el control (solo agua destilada). Mediante cromatografía de intercambio iónico, se halló que el éxito de la actividad inhibitoria se debió al contenido de ácido málico y cítrico que actúan conjuntamente para la inhibición de la banana. VI.

CONCLUSIONES 

Se logró determinar la mejor concentración de los agentes químicos que mejor reduzcan el índice de pardeamiento. Para este caso, el bisulfito de sodio resultó ser el mejor conservante químico a un tiempo de inmersión de



10 minutos y a una concentración de 0.1 % p/v. Se logró evaluar el efecto de los agentes químicos en el pardeamiento enzimático a lo largo del tiempo en muestras de manzana, papa ya sea trozada o a manera de licuado, verificándose el efecto antioxidante del bisulfito de sodio y del ácido cítrico en las respectivas muestras en comparación con el control para cada tratamiento, y hallándose además que el error del experimentador puede ser determinante e influyente en los resultados, lo cual en parte se debe a la naturaleza cualitativa del experimento.

VII.

RECOMENDACIONES  Se recomienda experimentar con otro tipo de conservantes químicos, que no sea el bisulfito de sodio puesto que este ya no se utiliza desde hace mucho tiempo ni está permitido por la FDA, y aun si se usara ilegalmente, es necesario la investigación en las nuevas tendencias hacia antioxidantes naturales, como por ejemplo el zumo de piña; por otro lado, para el caso de manzanas, se tiene que el mejor efecto es dado por el efecto sinérgico entre

el ácido málico y el ácido cítrico, por lo que también recomiendo investigar 

en un futuras prácticas con esas combinaciones. Controlar las posibles fuentes de error en el experimento, las cuales son muy difíciles de controlar porque esta es una práctica de naturaleza cualitativa; sin embargo, se recomienda usar un cuchillo limpio y que no esté oxidado, que uno solo realice las mediciones diarias y no se exponga a las muestras al ambiente durante un tiempo prolongado, sino que apenes se corte, o se licue, se envase inmediatamente para así poder tener resultados más confiables y que permitan cumplir de manera eficaz con los objetivos de la práctica.

VIII.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Chaisakdanugull C.; Chockchai D.; Wrolstad R. 2007. Pineapple Juice and Its Fractions in Enzymatic Browning Inhibition of Banana (Musa (AAA Group) Gros Michel). Journal of Agriculture Food Chemistry. 55: 4252−4257 Nicolas, J. J.; Richard-Forget, F. C.; Goupy, P. M.; Amiot, M. J.; Aubert, S. Y. 1994. Enzymatic browning reactions in apple and apple products: Critical Revines in Food Science and Nutrition. 34(2): 109-157 Pérez L. 2003. Instituto de ingeniería de alimentos para el desarrollo aplicación de métodos combinados para el control del desarrollo del pardeamiento enzimático en pera (variedad blanquilla) mínimamente procesada. Universidad politécnica de Valencia: Departamento de tecnología de alimentos Valencia, España. Suárez P.A.; A.B. Andreu; S.L. Colman; A. M. Clausen; S.E. Feingold. 2009. Pardeamiento enzimático: caracterización fenotípica, bioquímica y molecular en variedades de papa nativas de la Argentina. Revista Latinoamericana de la Papa. 15(1): 66-71.

IX.

ANEXOS

Tabla 01. Datos obtenidos de la medida del índice de pardeamiento enzimático para muestras de manzana. Se tomaron 28 tratamientos y se midió por 5 días.

Tabla 02. Datos obtenidos de la medida del índice de pardeamiento enzimático para muestras de papa. Se tomaron 28 tratamientos y se midió por 5 días.