“UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN”FACULTAD DE INGENIERÍA AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS CURSO PRACTICA Nº 06 : QUÍMICA DE LOS ALIMENTOS : PARDEAMIENTO ENZIMATICO DOCENTE : Ing. Danton Miranda INTEGRANTES : 1. Romero Quispe Nelson 2. López Reyes Lorena CICLO :V 2015 HUACHO – PERÚ ) El rápido oscurecimiento de muchas frutas y verduras como manzanas. caramelización. corte. de Maillard. Determinar el efecto de la adición de diferentes compuestos en el pardeamiento enzimático.I. Marco Teórico En los alimentos las principales reacciones de pardeamiento son: 1. el ácido cafeico. Por otra parte. sin embargo en la práctica solo se utilizan algunos de ellos: a. catecolasa) dando como resultado final pigmentos pardos o melaninas. como el catecol. tirosinasa. c. oxidación del ácido ascórbico) 2. Inactivación de la enzima (blanqueo. De naturaleza no enzimática: (Rx. palta. Objetivos: II. Se denomina pardeamiento enzimático a la transformación enzimática en sus primeras etapas de compuestos fenólicos en polímeros coloreados. frecuentemente pardos o negros. etc. El tratamiento con antioxidantes (ácido ascórbico. b. berenjena) que han sufrido daños físicos y/ o exponen su tejido interno al aire y la luz. congelación y deshidratación. en los vegetales origina problemas cuando se altera el tejido o se dañan por golpes durante los procesos: pelado. triturado. el pardeamiento enzimático es esencial en el desarrollo del color y sabor adecuado en el té y el cacao. d. Determinar el efecto del calor y pH en las reacciones de pardeamiento enzimático. dióxido de azufre. para la preparación de jugos. Tecnológicamente es considerado perjudicial y debe tratar de prevenirse. polifenolasa. papas es un problema al que se enfrentan con frecuencia los profesionales en alimentos. reducción de aw). La eliminación o minimización del contacto con el oxígeno. . es catalizado por enzimas que estas presentes en el tejido del alimento y ocurre solamente en tejidos vegetales. Existen numerosos métodos para prevenir el pardeamiento enzimático. De naturaleza enzimática: Pardeamiento por acción de las polifenoloxidasas. el ácido clorogénico que están difundidos en los vegetales. El pardeamiento enzimático se debe a la presencia de derivados del o-dihidroxifenol. requiere el contacto del tejido con el oxígeno. aguacates. plátano. plátanos. La creación de condiciones desfavorables para la actividad enzimática (descenso de pH. Es muy común en frutas y vegetales (manzana. El pardeamiento enzimático no ocurre en los alimentos de origen animal. A diferencia del pardeamiento no enzimático mencionados anteriormente este tipo de coloración es muy rápida. uso de inhibidores). Con frecuencia se considera al pardeamiento no enzimático como un proceso de deterioro perjudicial que debe de prevenirse. Estos compuestos se oxidan en presencia de enzimas (fenolasa. su reactividad depende de su estructura y de las enzimas que catalizan su oxidación: . o polifenoles. Las fazes de su transformación son las siguientes: Entre los sustratos naturales del pardeamiento enzimático tenemos los mono. J (1998). frecuentemente pardos o negros. de compuestos fenólicos en polímeros coloreados. Se denomina pardeamiento enzimático la transformación enzimática en sus primeras etapas.El pardeamiento enzimático se observa en los vegetales ricos en compuestos fenólicos y también durante la formación de melaninas en los insectos (oscurecimiento de la cutícula) así en los mamíferos (melanomas responsables de la pigmentación de la piel). Cheftel.di. . C. son aparentemente no enzimáticos y no requieren la presencia de oxigeno. morados. refiriéndose a la primera etapa enzimática y de polifenoloxidasa. No se conoce perfectamente el mecanismo de la oxidación de difenoles. cuyos sustratos son los derivados del catecol para dar las ortoquininas correspondientes (ver figuras de las fases de trasformación). denominadas monofenolasas.1. y las continuas reacciones de polimerización o condensación conducen a los pigmentos rojos. negros. sin embargo. segunda etapa. de polifenolasa o de catecolasa con relación a la segunda etapa.3.1. La nomenclatura relativa a estas enzimas no es muy precisa: se habla de monofenolasa o de cresolasa. lo que atribuye a la existencia de isoenzimas y al hecho de que su contenido en Cu+ y Cu++ varía de una a otra forma. pardos. Se propone la siguiente ecuación estequimétrica: . Enzimas de origen diferente también presentan relaciones de actividad hidroxilante/oxidante diferentes.). frecuentemente.10. Se debe aclarar que la hidroxilación de monofenoles y la oxidación de difenoles son dos acciones enzimáticas distintas y separables. ambas reacciones. el nombre sistemático para las enzimas responsables de la acción oxidante es O-difenolo-oxígeno-oxidoreductasa (E.Mecanismo general La etapa inicial del pardeamiento enzimático es la oxidación catalizada por enzimas. El paso. Es el oxígeno molecular el que actúa como aceptor de hidrogeno. siguiente implica la polimerización de las o-quinonas para dar sustancias complejas coloreadas se desconoce la estructura exacta de estos compuestos se cree que la polimerización de las o-quinonas se ve predecida por una hidroxilación a las hidroxiquinonas correspondientes: Estas. parece que una misma enzima puede catalizar. (Quinona). A pH más bajos su actividad decrece rápidamente y puede medirse por la absorbancia de las quinonas. la polifenoloxidasa es relativamente resistente al calor.La cinética de la reacción se estudió midiendo la absorbancia de las quinonas. Según la fuente de que la enzima proceda. El pH óptimo para el pardeamiento se sitúa entre 5 y 7 y más específicamente entre 6 y 6. Aunque las polifenoloxidasas sólo están presentes en los tejidos vegetales en bajas concentraciones frecuentemente es el contenido en sustrato y no la enzima el que limita la velocidad de pardeamiento. La reacción se inhibe por un exceso de producto final. a la oxidación no enzimática de compuestos cuyo potencial redox es inferior a las de las quinonas. Materiales y Reactivos .La polifenoloxidasa posee acción oxidante e hidrolizante en los siguientes alimentos III. Por lo general. se pueden requerir temperaturas hasta de 100ºC durante 2 a 10 minutos para desnaturalizar dicho biocatalizador.5. Materiales: MUESTRAS: Papa 10 Placas Petri Cuchillo Vaso de 250 ml Pisceta Cocina Balanza Vagueta Reactivos: Agua destilada Ácido cítrico al 1% Ácido cítrico al 0.5% Ácido cítrico al 0.1% . Picar uno de los trozos en cuadritos y colocarlo en una placa petri.La otra cuarta parte de la papa dividirla en dos: una parte dividirla mediante rotura y a otra usando cuchillo.Comparar el pardeamiento que se produce en las dos muestras.Utilizar la cuarta parte de una papa y cortarlas en 2 trozos.- Tratamiento de los tejidos de manzana y papa y su efecto en la reacción de pardeamiento Parte A . . Procedimiento 1. . En los resultados reporte cual pardea más rápidamente Parte B . . . junto al trozo entero.Colocar sobre placa petri y observar el color desarrollado.En los resultados reporte cual pardea más rápidamente.IV. . - En un vaso de precipitados de 250 ml con agua hirviendo. C. Anotar sus observaciones y reportar en sus resultados. Sacar los trozos después de 30.1% Placa D: Agua Cortar 4 rodajas delgadas de papa y colocar una en cada placa de tal forma que queden totalmente sumergidas.5% Placa C: Ácido cítrico al 0. 60. Anotar sus observaciones. Efecto del pH Utilizar cinco placas petri (A. Observar cual es el menor tiempo necesario para inhibir el pardeamiento enzimático de la muestra. 90 y 120 segundos y colocarlos sobre placa petri.- Efecto del calor en la reacción Parte B 4. Dejar reposar durante 30 minutos y comparar el pardeamiento que haya tenido lugar. 4 trozos de papa.2. D) y colocar en cada uno de ellos las siguientes soluciones: Placa A: Ácido cítrico al 1% Placa B: Ácido cítrico al 0. B. . colocar al mismo tiempo. Reporte el resultado de sus observaciones en las siguientes tablas: 1.5% No hay ACIDO CÍTRICO 0. Muestra ensayada Papa Blanca b. Nombre científico Solanum tuberosum L 2.- Efecto del pH PAPA ACIDO CÍTRICO 1% No hay ACIDO CÍTRICO 0.V.calor en la reacción to Parte B 30 segundos 60 segundos 90 segundos 120 segundos No hay No hay No hay No hay pardeamiento pardeamiento pardeamiento pardeamiento PAPA 4. Resultados 1.1% No hay AGUA No hay . Registro de datos (para cada una de las muestras trabajadas): a.- Tratamiento de los tejidos de papa y su efecto en la reacción de pardeamiento CORTE EN TROZO EN POR CUADRITOS ROTURA Menor Mayor Mayor velocidad velocidad de velocidad de pardeamient de pardeamie o pardeamie nto nto Papa CORTE CON CUCHILLO Menor velocidad de Efecto del pardeamien 2. 2. ya que a ciertas temperaturas sea temperaturas bajas o temperaturas altas se inhiben las enzimas y no se da pardeamiento. en los vegetales las enzimas constituyen el principal catalizador de las reacciones indeseables del pardea miento de tipo enzimático lo cual hace que las frutas o vegetales maduren mucho más rápido. VII. El pH sí afecta la actividad enzimática ya que después de aplicar Acido Cítrico en diferentes concentraciones hubo una disminución de velocidad en las reacciones. Conclusiones VIII. Con la realización de este experimento pude observar claramente la enzima de catalasa en la papa y cómo influyen los distintos factores como la temperatura o el pH. Según Normas o referencias bibliográficas consultadas indique cuales son los valores máximos permisibles de estos aditivos empleados en la industria alimentaria. Las enzimas son biocatalizadores que sirven para acelerar los procesos. ¿Cuáles son las enzimas presentes en cada una de las muestras empleadas en la práctica? Haga un listado de las enzimas naturales que pueden encontrarse en los alimentos. Jean (1998).net/cepox/power-pointzfds http://www. ¿Qué criterios emplearía para la selección de un tratamiento para inhibir el pardeamiento enzimático? El tratamiento que emplearíamos seria por temperatura. Zaragoza: Acribia. La importancia de una enzima es que aceleran las reacciones. son sustancias de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas siempre que sea termodinámicamente posible. pardeamient o pardeamient o pardeamient o Discusión 1.com/ensayos/Laboratorio-De-PardeamientoEnzimatico/2444074.slideshare. Bibliografía IX. Cheftel. La enzima presente en la papa es la CATALASA.buenastareas.pardeamient o VI. y también las reacciones que ocurren con el ácido cítrico.html Anexos Cuestionario 1. Vol. I. . Introducción a la bioquímica y tecnología de alimentos. http://es. La inmersión de las hortalizas en agua o solución de cloruro de sodio y de las frutas en jarabe.2. A partir de ese punto se retarda el proceso llegando como consecuencia a la desnaturalización de la enzima. Aumentar la temperatura: En los casos en que no se dañe el alimento. ¿Cuáles son los métodos utilizados en la industria alimentaria en la prevención del pardeamiento enzimático? La prevencio del contacto con el oxigeno se hace utilizando SALMUERA y jarabes que limitan la entrada del oxigeno en los tejidos vegetales. después de pelarlas y rebanarlas. Explique la influencia de la temperatura y el pH en el pardeamiento enzimático. dentro de las latas y los empaques. Disminuir la temperatura: A temperaturas bajas. después del pelado y corte. se emplea una parte de jarabe al 30-50% de sacarosa. para 3-7 partes de fruta. contribuyen a limitar el oxigeno y evitar su acceso al producto. llegando a la congelación. 3. existe la posibilidad de aumentar la temperatura para desnaturalizar la polifenol oxidasa. La penetración de azúcar en los tejidos los fortalece. . Ej: Comparar una manzana simple y otra manzana recubierta en vinagre (acido acético). puede orientarse también a su eliminación mediante vacio o incorporación de gases inactivos como el nitrógeno en la atmosfera en contacto con el producto. las frutas destinadas a la congelación se reciben de jarabes. el azúcar actua como crioprotector y mejorar la retención del aroma. Reducir el PH: La enzima fenol oxidasa tiene un PH optimo en torno 5-6. frenan la acción de la polifenol oxidasa. Tal parece que el cloruro de sodio tiene algún efecto especifico adicional sobre la acción del oxigeno. Ej: Poner una fruta dentro del refrigerador. Mediante una aplicación de vapor. en agua ligeramente salada o en solución de sacarosa o glucosa. A los almibares se les añade frecuentemente acido ascórbico. debido al aumento de presión osmótica por lo general. La inmersión de frutas. limita la entrada de oxigeno hasta el tejido vegetal y su absorción por este ultimo. Las frutas y hortalizas después de los tratamientos térmicos de pelado y cortado se sumergen en las soluciones de azúcar o sal. Muchas personas sufren de trastornos intestinales al consumir leche ya que carecen de la lactasa y. Actualmente esta práctica ha sido casi totalmente desplazada por la acción enzimática. de síntesis y degradación de compuestos.4. sobre el que actúa. pueden realizarse mediante la acción de las enzimas aisladas. repostería. como la obtención de yogur. mejorando su . Esto quiere decir que cada tipo de enzima se une a un único tipo de sustancia. Una de las características más sobresalientes de las enzimas es su elevada especificidad. En algunos casos. que aceleran la coagulación de la caseína. en consecuencia. Algunos alimentos en los que se emplean enzimas Gaseosas. otro azúcar más dulce. que permite obtener un jarabe de glucosa de mayor calidad y a menor costo. otros procesos de producción de alimentos. utilizando la enzima glucosa-isomerasa. no pueden digerirla adecuadamente. La glucosa obtenida puede transformarse luego en fructosa. una de las proteínas de la leche. el sustrato. Como se ha mencionado en ediciones anteriores de El Cuaderno. Sin embargo. Otra enzima utilizada es la lactasa cuya función es degradar la lactosa. y optimizan los procesos de producción de alimentos. entre las que se destaca la alimenticia. sin incluir a los microorganismos que las producen. el proceso de fermentación se debe a las enzimas presentes en los microorganismos que intervienen en el proceso de producción. y algunas de ellas de las plantas y los animales y con una gran variedad de actividades para ser utilizadas en la elaboración de alimentos. La industria de alimentos emplea diferentes enzimas comerciales en el procesamiento de alimentos. Las enzimas tienen muchas aplicaciones en diversos tipos de industrias. conservas de frutas. que aportan mayor calidad al producto final. Los progresos que se están realizando actualmente en este área permiten augurar el desarrollo cada vez mayor del uso de enzimas en la industria alimenticia. desde hace unos años se comercializa leche a la que se le ha añadido la enzima lactasa que degrada la lactosa. el cuajo del estómago de los rumiantes es un componente esencial en la elaboración de quesos ya que contiene dos enzimas digestivas (quimosina y pepsina). una enzima que actúa como blanqueador de la harina y contribuye a formar una masa más blanda. En la industria panadera se utiliza la lipoxidasa. Desde hace unas décadas se dispone de enzimas relativamente puras extraídas industrialmente de bacterias y hongos. También es utilizada en la fabricación de dulce de leche. la ingeniería genética contribuye a la biosíntesis de enzimas recombinantes de gran pureza. Los enzimas utilizados son las alfa-amilasas y las amiloglucosidasas. Para superar esta dificultad. Las enzimas y los alimentos Las enzimas se encuentran en todos los seres vivos y son piezas esenciales en su funcionamiento. Leche y derivados. un azúcar compuesto por unidades de glucosa y de galactosa. Estos alimentos se endulzan con jarabes de glucosa y fructosa que antiguamente se obtenían por la ruptura del almidón de maíz al tratarlo con ácido. leche concentrada y helados al impedir que cristalice la lactosa durante el proceso. Desde el punto de vista bioquímico son proteínas que actúan como aceleradores de las reacciones químicas. Actualmente. Señale cuales son las ventajas de su uso. o la producción de cerveza o de vino. Pan. A veces la pulpa de las frutas y restos de semillas hacen que los jugos concentrados sean turbios y demasiado viscosos. Este efecto se debe a la presencia de pectinas. Este problema se soluciona añadiendo enzimas con actividad beta-glucanasa que lo degradan. También se utilizada la amilasa que degrada el almidón a azúcares más sencillos que pueden ser utilizados por las levadura en la fabricación del pan. Al igual que en la fabricación del pan el uso de amilasas que degradan el almidón. que la contienen en abundancia. Vinos. presentes en la malta. lo que ocasiona problemas en la extracción y la concentración. dándole un mejor bouquet al vino. Enzimas en la industria alimenticia La siguiente tabla resume algunos ejemplos de enzimas que se emplean en diferentes procesos de la industria alimenticia: . principalmente en la fabricación de bizcochos. Generalmente se la añade como harina de soja o de otras leguminosas.comportamiento en el amasado. También se emplea la enzima papaína para fragmentar las proteínas presentes en la cerveza y evitar que ésta se enturbie durante el almacenamiento o la refrigeración. Uno de los problemas que se pueden presentar en la fabricación de vinos es la presencia del hongo Botrytis cinerea que produce beta-glucanos. las cuales liberan los terpenos de la uva. es fundamental en la fabricación de la cerveza. Cerveza. También se utilizan enzimas para mejorar el aroma. que pueden degradarse por la acción de enzimas pectinasas presentes en el propio jugo o bien obtenidas y añadidas de fuentes externas. También se emplean proteasas para romper la estructura del gluten y mejorar la plasticidad de la masa. Jugos concentrados. un polímero de glucosa que pasa al vino y entorpece su clarificación y filtrado.