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Efectos del procesado de frutas y hortalizas
Equipo: Silvia Cab Baqueiro
Midoris Baeza Toraya Valentín Chi Carballo
Diana C. Carpizo Sanguino
TECNOLOGIA DE PRODUCTOS VEGETALES
Introducción: efectos del procesado de
frutas y hortalizas.
Objetivo del procesado de alimentos:
Reducir la actividad microbiana. Retrasar los cambio químicos
alterantes. modificando al mínimo su
calidad. Inhibir acción enzimática.
Adición de ondas electromagnéticas controladas para lograr ciertos objetivos.
Nota: Las técnicas de procesado son distintas de las de conservación ya que en estas las
células de los tejidos mueren durante en tratamiento térmico.
Nos enfocaremos en la aplicación de calor (tratamiento térmico) que es la mas usada.
Ventaja Permite tener al
alimento durante mas tiempo en
condiciones aptas para su consumo.
Desventaja: Por la intensidad
origina alteraciones, modificando su calidad.
Efectos indeseables
Efectos deseables
• pero la aceptabilidad de cada producto por parte del consumidor depende en última instancia de sus hábitos alimenticios y de sus preferencias.
Efectos del procesamiento de frutas y hortalizas
Cambios químicos
Reacciones enzimáticas.
Ruptura celular.
Cambios en la estructura celular.
Cambios químicosLa intensidad y velocidad de
una reacción química depende de factores
• Concentración, disponibilidad y movilidad de los sustratos en acción.
• Temperatura• pH• Potencial oxido-reducción.• Presencia de inhibidores y catalizadores.
• Los efectos del tratamiento de la fruta y hortaliza depende de la naturaleza del proceso y su composición vegetal, se presentan diferencias entre cultivares de una misma especie o entre los mismos cultivares crecidos o almacenados en distintas condiciones.
Reacciones enzimáticas
Reacciones enzimáticas
• Favorecen a las reacciones químicas, incluso cuando se use el calor, para esterilizar.
En los tomates, se usa el tratamiento «HOT BREAK»
para desactivar la poligalacturonasa antes de la disminución de la viscosidad.
En el zumo de naranja si se consigue la completa
inactivación surgen defectos en los flavores
Ruptura celular• La ruptura de la vacuola libera ácidos• Produce cambios de color• Aumenta las oxidaciones NO enzimáticas
• La ruptura celular puede deberse también a congelación.
Algunos ejemplos de reacciones no enzimáticas que pueden alterar la calidad de
las frutas y hortalizas procesadas. Compuesto( s)
que reacciona(n)
Producto( sY/resultado Importancia
Clorofila Feofitina Los pHs bajos y las altas temperaturas, favorecen esta reacción que produce una decoloración marrón
verdosa en las conservas de vegetales verdes.
Glutamina Pirrolidina,
ácido carboxílico La formación de PCA durante el tratamiento térmico de las conservas vegetales.contribuye a la
formación enzimática de feofitina y a la aparición de aromas anormales. trans-Carotenoides cis,trans-Carotenoides
Tiamina Pirimidina y tiazol
Ácido ascórbico Ácido dehidroascórbico,
ácido dicetogulónico, etc.
El calor, la luz o la acidez producen la isomerización de todos los carotenoides trans en distintos isómeros cis. Esta reacción origina pérdidas en la actividad de la vitamina A y cambios en el color.
El calentamiento a pH < 6 produce la rotura del puente de metileno de la vitamina B1 con la formación
de los productos mencionados. La oxidación en presencia de O2 molecular origina pérdidas en la actividad de la vitamina C y puede
estar relacionada con otras reacciones reductoras, como la formación de enlaces disulfuro durante la formación del gluten, o la conversión de etanol en acetaldehído en el envejecimiento del vino.
Ácido ascórbico
Glicósidos
Azúcares
reductores, aminoácidos
Ácidos orgánicos,
Ca2+
Amilosa
3-Desoxipentulosa,
2- furaldehído Productos de hiodrólisis
Pardeamiento Maillard
Quelantes del Ca2+
Cristalización
Productos muy ácidos como el zumo de limón sufren una degradación no oxidativa del ácido ascórbico. Esta reacción parece contribuir al «pardeamiento ascórbico» de estos alimentos.
Condiciones de acidez suave y el calentamiento producen la hidrólisis de los enlaces glicosídicos. Los fenoles glicosídicos también hidrolizan condic iones de alcalinidad media. Estas reacciones pueden alterar la textura y el aroma de las frutas y hortalizas.
La concentración de los sustratos de la reacción, las temperaturas elevadas y el pH alcalino pueden
favorecer el desarrollo de esta importante reacción de pardeamineto no enzimático que modifica los aspectos nutritivos (disminuye el valor nutritivo), color, flavor y garantía de inocuidad de las frutas y hortalizas procesadas.
El ácido fítico o el cítrico pueden secuestrar el Ca2+ de los pectatos y por tanto provocar el ablandamiento de la fruta enlatada.
El reordenamiento de las cadenas lineales del almidón puede originar la formación de precipitados
insolubles que partic ipan en procesos como el endurecimiento del pan.
Metilmetionina Dimetilsulfuro Sulfuro de hidrógeno Decoloración Fe2+ Fe3+
En la degradación térmica de los compuestos sulfurados se originan importantes sustancias aromáticas. Aparición de manchas negras de sulfuro de hierro tanto en las latas como en las patatas en conserva. La oxidación del hierro puede tener dos importantes consecuencias, como son una mayor oxidación
de los lípidos y una disminución en la absorción del hierro a nivel intestinal.
Ácidos orgánicos Antocianos, S02
Desestañamiento Decoloración
El recubrimento interior de las latas reduce notablemente la solubilización del metal por el ácido. La adición de S02 a los antocianos forma en la posición 4 un bisulfito que produce decoloración
Factores que intervienen en la estructura
vegetal
Factores que intervienen en la estructura vegetal
• Agua Cuando la disponibilidad de agua es ilimitada, el contenido
acuoso del tejido vegetal vivo alcanza un límite que corresponde al estado de máxima turgencia de la célula.
• Carbohidratos En general, se consideran carbohidratos totales principalmente
los azúcares sencillos y los polisacáridos, que en realidad incluyen también las sustancias pécticas y la lignina. Los carbohidratos se localizan en la pared de las células vegetales e intracelularmente en los plastidios, vacuolas, o en el citoplasma.
Pared celular
Los componentes principales de la pared celular son la celulosa, hemicelulosa, pectinas y lignina.
Celulosa• La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas, ya que
forma parte de los tejidos de sostén. • La pared de una célula vegetal joven contiene aproximadamente
un 40% de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el ejemplo más puro de celulosa es el algodón, con un porcentaje mayor al 90%.
Hemicelulosa
Forma parte de las paredes de las células
vegetales, recubriendo la superficie de las fibras de celulosa y permitiendo el enlace de pectina.
PectinaLas pectinas son un tipo de heteropolisacáridos. Una mezcla de polímeros ácidos y neutros muy ramificados.
Constituyen el 30 % del peso seco de la pared celular primaria de células vegetales.
En presencia de agua forman geles.
Determinan la porosidad de la pared, y por tanto el grado de disponibilidad de los sustratos de las enzimas implicadas en las modificaciones de la misma.
Las pectinas también proporcionan superficies cargadas que regulan el pH y el balance iónico.
Las pectinas tienen tres dominios principales: homogalacturonanos, ramnogalacturonano I y ramnogalacturonano II.
LigninaLa lignina es un polímero presente en las paredes
celulares de organismos del reino Plantae.
La lignina se encarga de engrosar el tallo.
La lignina está formada por la extracción irreversible
del agua de los azúcares, creando compuestos aromáticos.
Los polímeros de lignina son estructuras transconectadas con
un peso molecular de 10.000 uma.
Después de los polisacáridos, la lignina es el polímero orgánico más
abundante en el mundo vegetal.
Es importante destacar que es la única fibra no polisacárido que se
conoce.
Este componente de la madera realiza múltiples funciones que son
esenciales para la vida de las plantas. Por ejemplo, proporciona
rigidez a la pared celular.
Realmente, los tejidos lignificados resisten el ataque de los
microorganismos, impidiendo la penetración de las enzimas
destructivas en la pared celular.
La celulosa es un biopolímero compuesto exclusivamente de moléculas de β-glucosa (desde cientos hasta varios miles de unidades), es pues un homopolisacárido. La celulosa es la biomolécula orgánica más abundante ya que forma la mayor parte de la biomasa terrestre.
Las hemicelulosa son polisacárido compuesto por más de un tipo de monómero (heteropolisacáridos), formado, por un conjunto heterogéneo de polisacáridos, a su vez formados por un solo tipo de monosacáridos unidos por enlaces β (1-4)(fundamentalmente xilosa, arabinosa, galactosa, manosa, glucosa y ácido glucurónico) , que forman una cadena lineal ramificada. Entre estos monosacáridos destacan más: la glucosa, la galactosa o la fructosa.
La molécula de lignina presenta un elevado peso molecular, que
resulta de la unión de varios ácidos y alcoholes fenilpropílicos (cumarílico, coniferílico y
sinapílico).
La lignina es el polímero natural más complejo en relación a su
estructura y heterogeneidad. Por esta razón no es posible describir
una estructura definida de la lignina.
Tiene origen vegetal puesto que viene de una planta.
Cambios en la estructura molecular
Cambios en la estructura molecular La intensidad y velocidad
de reacciones químicas durante el procesado no
solo dependen de la ruptura celular
Los tratamientos térmicos desnaturalizan
las proteínas
La inactivación de las enzimas es fundamental para la conservación de los alimentos
Las estructuras membranosas como los cloroplastos, resultan irreversiblemente dañados durante los tratamientos térmicos y los componentes quedan mas disponibles para participar en diversas reacciones.
• La destrucción de los entornos naturales de los pigmentos provoca cambios en color
• En condiciones normales, los polisacáridos de las células vegetales están completamente ordenados y la estructura depende esencialmente de ese ordenamiento
Bibliografía
• Bioquímica de Fenneman.
