Brócoli-2.0.docx

Instituto Politécnico Nacional Escuela Nacional de Ciencias Biológicas Depto. Ingeniería Bioquímica Bioquímica y Análisis de Alimentos de Vegetal

Practica No.2. Tratamientos previos al procesamiento de frutas y verduras. Muestra: Brócoli. ASPECTO INTRODUCCIÓN OBJETIVOS FUNDAMENTOS MEMORIA DE CÁLCULO DISCUSIÓN CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA TOTAL

CALIFICACIÓN MIN-MAX

CALIFICACIÓN

0.0 - 0.5 PUNTOS 0.0 - 0.5 PUNTOS 0.0 - 1.0 PUNTOS 0.0 - 2.0 PUNTOS 0.0 – 2.5PUNTOS 0.0 – 2.0 PUNTOS 0.0 - 0.5 PUNTOS 0.0 - 9.0 PUNTOS Grupo: 5IV1 Sección 1 Equipo: 4

Integrante

Asistencia

Cal. Del trabajo individual (Máx. 1 punto)

Calificación de la práctica

Díaz Nava Cuauhtémoc Martín Hernández Juan Salvador Miranda Rivas María Fernanda

Profesores:

  

Tapia Ochoategui Adriana Patricia María del Carmen Robles Ramírez Epifanio Jiménez García.

Fecha de entrega de entrega 04/03/19

Firma del profesor: _______________

Introducción. La temperatura y tiempo de transporte crean dificultades para hacer que un alimento (vegetales o fruta) lleguen en buenas condiciones a todos los lugares en donde se requieres, es por esto, que las industrias han ideado estrategias para la conservación de estos alimentos, entre los procesos industriales más usados para este propósito se encuentran, el escalde, la congelación, los tratamientos térmicos y la desecación o deshidratación, de todos estos, el escaldado es usado como primer paso en la conservación antes de enlatarlos, congelarlos o deshidratarlos(1). ESCALDADO. Es un tratamiento térmico, que dependiendo la fruta o verdura a escaldar cambiara en cuanto a duración y temperatura, aunque se caracteriza por ser un tratamiento térmico rápido para después pasar a enfriamiento. Este proceso ayuda a fijar el color en la fruta, eliminar enzimas que deterioren la calidad del producto (debido a que continúan reacciones de degradación), elimina el oxígeno presente en las frutas, ablanda la fruta o verdura haciendo menos difíciles los siguientes procesos y reducir los microorganismos presentes en la fruta(2). Existen 2 métodos para realizar el proceso de escaldado: 1.- Escaldado por inmersión en agua caliente: en ollas de acero o marmitas, consiste en hervir agua, cuando el agua está hirviendo, se sumergen las frutas o verduras de 1 minuto hasta 5 minutos y después se pasan por un chorro de agua fría, ocasionando un choque térmico que inactiva a las enzimas, es un proceso económico y el agua se puede utilizar de 4 a 5 veces, aunque se usa gran cantidad de agua y se pueden perder vitaminas. (2) 2.- Escaldado por inyección de calor: el producto para por cámaras en donde por inyección de vapor se produce el escaldado, este aunque es un método costoso, no se pierden vitaminas del alimento, pero es más tardado. (2) COCCIÓN POR EBULLICIÓN. Se permite que el agua llegue a su punto de ebullición y se sumergen las frutas o verduras, se dejan por un periodo prolongado (dependerá del alimento a tratar) y después se retiran, sin pasar por agua fría, este sistema puede dañar alimentos frágiles por el burbujeo del agua, por lo que debe tenerse precaución, es poco usado puesto que el alimento de cose totalmente, impidiendo su uso para algunos procesos, sin embargo, la inactivación de enzimas es casi total o total. (2) la inactivación de microorganismos es total pero no destruye esporas, además existe perdida de vitaminas y minerales. En las especie oxigeno reactivas los radicales superóxido, hidroxilo y el peróxido de hidrogeno que se forman al convertir la dióxido en agua pueden dañar a las

proteínas, lípidos y los ácidos nucleicos, por lo que se necesitan sistemas eficientes para que no se produzca un daño, como la catalasa y la peroxidasa. (3) La catalasa es una enzima antioxidante presente en la mayoría de los organismos aerobios, cataliza a dismutacion del peróxido de hidrogeno para convertirla en agua y oxigeno diatomico. Mientras que la peroxidasa es una enzima que cataliza la oxidación de sustratos inorgánicos y orgánicos utilizando el poder oxidante del peróxido de hidrogeno. Ambas son enzimas termoresistentes, por lo que su destrucción asegura un proceso previo al procesamiento exitoso. (3) EL BROCOLI. Es un hortaliza perteneciente al grupo de las Cruciferae, es alta y su inflorescencia es verde violeta, su parte comestible son las pellas o inflorescencias. (4)

Imagen 1. Información nutricional del brócoli. Pasos industriales para comercialización de brócoli: (5) 1.- Lavado. 2.- Clasificación por peso en calibres. 3.- Precocido en cámara blancher, pasó por el túnel de vapor a 140°C, elimina bacterias. 4.- Enfriado en agua ozonificada a 2-3°C hace el proceso IQF más eficiente. 5.- Congelado rápido IQF. Mediante paso de aire frio para evitar que se peguen entre ellos. 6.- Inspección. 7.- Dosificación. 8.- Empaque.

Objetivo general: Evaluar el efecto sobre la actividad de la catalasa y la peroxidasa durante los procesos térmicos de escalde y cocción en vegetales frescos

Objetivos específicos: 

Evaluar la eficiencia de un proceso de un tratamiento térmico en frutas y hortalizas.



Conocer si existe reactivación enzimática en brócoli después de haber llevado a cabo un tratamiento térmico.

Fundamentos de los métodos. DETERMINACION DE LA INACTIVACIÓN DE CATALASA. En la reacción de la catalasa ocurre la transferencia de dos electrones entre dos moléculas de peróxido de hidrógeno en la cual una funciona como donador y otra como aceptor de electrones. El mecanismo de reacción se lleva a cabo en dos pasos. En el primero la catalasa se oxida por una molécula de peróxido formando un intermediario llamado compuesto I. El compuesto I se caracteriza por tener un grupo ferroxilo y un radical catiónico de porfirina. En esta reacción se produce una molécula de agua (Reacción 1). En el segundo paso de la reacción, el compuesto I es reducido por otra molécula de peróxido regresando la catalasa a su estado inicial y produciendo agua y oxígeno (Reacción 2). (3) Enz (Por-Fe3+) + H2O2 → Compuesto I (Por+•-Fe4+-O) + H2O 1- Compuesto I (Por+•-Fe4+-O) + H2O2 → Enz (Por-Fe3+) + H2O + O2 2- Compuesto I (Por+•-Fe4+-O) + CH3CH2OH → Enz (Por-Fe3+) + CH3CHO + H2O Utilizando el aparato de Thompson, el oxígeno que se produce por la reacción de la catalasa con el peróxido de hidrogeno, desplazaría agua en el manómetro, pudiendo medirse la cantidad de oxigeno producido que equivaldría a la catalasa activa en el alimento. DETERMINACIÓN CUALITATIVA DE LA ENZIMA PEROXIDASA. La peroxidasa es una enzima que cataliza de la oxidación de ciertos compuestos dadores de hidrogeno, como fenoles (guayacol, pirogalol) y aminas aromáticas por medio de peróxidos. El sustrato oxidable más usado es el guayacol, que es oxidado a tetra guayacol, un compuesto color rojo ladrillo. La velocidad de formación del

compuesto es utilizado para medir la actividad enzimática, espectrofotometría (cuantitativamente) o visualmente (cualitativa).

mediante

Memoria de cálculo. DETERMINACION DE LA INACTIVACIÓN DE CATALASA. Volumen de oxigeno desplazado. Testigo. 0.3mL Fresca. 2.1mL Escaldada. 0.6mL Cocida. 0.5mL 𝐵𝑥100 %𝑐𝑎𝑡𝑎𝑙𝑎𝑠𝑎 𝑖𝑛𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎𝑑𝑎 = 100 − 𝐶 %𝑐𝑎𝑡𝑎𝑙𝑎𝑠𝑎 𝑖𝑛𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎𝑑𝑎 𝑡𝑒𝑠𝑡𝑖𝑔𝑜 = 100 −

Tiempo/temperatura (s/°C)

%catalasa inactivada.

17/ T amb. 15/ T amb. 22/70 8/90

0 83.33 88.88

1.8𝑚𝐿𝑥100 =0 1.8𝑚𝐿

%𝑐𝑎𝑡𝑎𝑙𝑎𝑠𝑎 𝑖𝑛𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑐𝑎𝑙𝑑𝑎𝑑𝑎 = 100 − %𝑐𝑎𝑡𝑎𝑙𝑎𝑠𝑎 𝑖𝑛𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎 = 100 −

0.3𝑚𝐿𝑥100 = 83.33% 1.8𝑚𝐿

0.2𝑚𝐿𝑥100 = 88.88% 1.8𝑚𝐿

DETERMINACIÓN CUALITATIVA DE LA ENZIMA PEROXIDASA.

Testigo. Fresca. Escaldada. Cocida.

T(°C)

Tiempo (min)

18 18 18 18

3:30 3:30 3:30 3:30

Presencia de peroxidasa. + + -

Discusión de resultados: La resistencia térmica de las enzimas depende de factores tales como el pH, la actividad de agua, presencia de sustancias protectoras como azúcares y la concentración de la enzima. Debido a los cambios mencionados, la catalasa y la peroxidasa en los procesos de escalde (temperatura: 80°C, tiempo de proceso: 30 segundos) y de cocido (temperatura: 100°C aprox., tiempo de proceso: 10 minutos) disminuyen su actividad. Para el caso de la catalasa, descompone el peróxido en oxígeno y agua, el peróxido es un residuo del metabolismo celular que protege de microorganismos patógenos anaerobios, pero al ser tóxico la catalasa necesita procesarlo de tal forma que no afecte a la hortaliza. Al someter a la hortaliza al escaldado y al cocido, ya no es posible eliminar el peróxido; por un lado, el porcentaje de catalasa inactiva es ligeramente menor en el proceso de escalde que el de cocimiento, entonces no hay una diferencia significativa entre el escalde y el cocimiento, en ambos casos la inactivación es casi completa. Otro factor que también altera la inactivación de la catalasa es el tiempo en que se ha tardado la realización de las pruebas ya que usualmente cuando el tratamiento es moderado esta enzima se regenera y por lo tanto se activa. Para el caso de la peroxidasa de la misma forma, si el tratamiento no es completo la peroxidasa tiende a regenerarse, esta regeneración enzimática después de un tratamiento térmico se derivará de la estructura terciaria de la parte proteica de la enzima cuando esta no es desnaturalizada o inactivada totalmente. como en el tratamiento de escaldado, al menos parcialmente. Después del tratamiento de escaldado y al comparar en la muestra fresca, se demostró que la peroxidasa no obtuvo una inactivación total de la peroxidasa en el cambio de color que presentó junto con la muestra fresca. En cuanto a la muestra cocida, no se presentó ningún cambio de tonalidad en el color, se puede decir que sí se inactivó. Ya que dicha hortaliza es de uso doméstico no se recomienda el escalde para un tratamiento de consumo o procesamiento, aunque porcentaje obtenido para la catalasa es alto aún existen probabilidades de contaminación; esto se confirma en la prueba de la catalasa, el tubo presenta un color café oscuro muy turbio a diferencia de la prueba cruda y de la de cocción.

Conclusiones.  

El proceso de escaldado con lleva una pérdida de nutrientes termolábiles, generalmente pequeña y de materiales hidrosolubles. El escalde es un tratamiento de inactivación de sistemas enzimáticos culpables de alteraciones de calidad físicas y químicas.



El escalde aplicado al brócoli no inactiva las enzimas catalasa y peroxidasa con eficiencia.

REFERENCIAS. 1. Vázquez C. 2005. Alimentación y nutrición, manual teórico práctico. 2ª edición, editorial Díaz de Santos, Madrid España. Pág. 118. 2. Suarez Moreno Diana. 2003. Guía de procesos para a elaboración de néctares, mermeladas, uvas pasas y vinos. 1ª edición convenio Andrés Bello. Colombia. PP.: 15-16 3. Díaz Adelaida. 2003. La estructura de las catalasas. Pp 76-77 4. Martínez Amanda. 2003. Postcosecha y mercadeo de hortalizas de clima frio bajo. 1ª edición pronatta, Bogotá, pág. 49. 5. Oleas Mónica. 2002. Análisis de competitividad de la cadena agroalimentaria del brócoli. 1ª edición, editorial de quito, Venezuela.