Escalde de Frutas y Hortalizas

 

 

INGENIERÍA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

TECNOLOGIA DE LA CONSERVACIÓN

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DEL OCCIDENTE DEL ESTADO DE HIDALGO TECNOLOGIA DE CONSERVACIÓN

POR ESCALDE PROGRAMA EDUCATIVO: ING. INDUSTRIAS ALIMENTARIAS MATERIA: TECNOLOGIA DE CONSERVACIÓN  ALUMNOS: CRUZ LIRA ARELY GOMEZ MARTINEZ KARLA YULISSA ROMERO ZEPEDA SULEM ABIGAIL SANCEZ DIAZ EVELIN NATALLIE VALDEZ CRUZ GUSTAVO ADOLFO OLVERA CRUZ RAUL MAESTRO(a): MTRO. JOSE LUIS MOCTEZUMA QUEZADA 

VIERNES 20 DE ABRIL DE 2018

Paseo del Agrarismo 2000. Carr. MixquiahualaMixquiahuala- Tula,k.m 2.5, Mixquiahuala de Juárez,

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RESUMEN Se realizó una práctica descriptiva de todo el proceso de escalde es calde de verduras como: papa y hojas de acelga en el Instituto Tecnológico Superior del Occidente del Estado de Hidalgo, específicamente en el laboratorio de análisis de alimentos. El método aplicado para el escalde de las verduras a diferentes temperaturas (0, 30,60 ,180, 240 seg) y diferentes temperaturas (60 y 93°C) como método de conservación mostrara las diferencias entre uno y otro así como algunas reacciones químicas que se pueden observar de manera natural y de esta manera se han identificado cuales con los mejores tiempo de escaldado entre uno y otro sin perder el margen de que las proteínas liposolubles que se encuentran en la estructura de la verdura pueden quedarse en el agua si se s e dejan por mucho tiempo y por lo tanto pierde sus propiedades nutritivas para consumo humano.

INDICE  Introducción Objetivos General Específicos Marco Teórico Desarrollo y Resultados

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Tabla 1.1 Tabla 1.2 Tabla 1.3 Tabla 1.4 Discusiones Conclusión Bibliografía

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I.- INTRODUCCIÓN

En frutas y hortalizas la actividad de diversas talesentre comootras, lipoxigenasa, peroxidasa, polifenol oxidasa, lipasa, celulasa,enzimas tiaminasa, ha sido relacionada con la aparición de efectos no deseados, tales como las modificaciones en color, sabor y textura, así como en la producción de olores. Los productos vegetales normalmente requieren de un tratamiento térmico con la finalidad de inactivar enzimas que causen efectos negativos y de esta manera evitar o minimizar los cambios de calidad en el producto durante el almacenamiento o procesamiento posterior. El escaldado es un proceso de tratamiento térmico que por lo general se aplica a frutas y hortalizas principalmente para inactivar enzimas antes de la congelación. Los alimentos congelados sin escaldar experimentan e xperimentan cambios relativamente rápidos en las propiedades de calidad debida a la continua actividad de las enzimas. En la industria de alimentos, la enzima peroxidasa es utilizada como enzima indicadora para comprobar la eficiencia de un proceso de escaldado, ya que al ser desactivada durante el tratamiento térmico demuestra que éste se ha realizado en forma eficiente, asumiendo que también ha ocurrido la inactivación de otras enzimas deteriotativas mejorando la estabilidad del producto. Sin embargo, también existe antioxidantes naturales, presentes en el organismo, o sintéticos. Los antioxidantes en alimentos se definen como preservantes que retardan el deterioro, rancidez o decoloración debida a la oxidación. Después de que el antioxidante se une al agente oxidante, éste no está libre para reaccionar con algunos compuestos de los alimentos y por lo tanto no puede causar su oxidación. Los antioxidantes pueden ser enzimas que aumentan la velocidad de ruptura de los agentes oxidantes (radicales libres). Entre ellas se encuentran las enzimas superóxido dismutasa, glutatión peroxidasa y la catalasa . De tal manera que a través de la presente practica se han llevado a cabo una serie de pasos en los cuales se han podido observar algunas diferencias significativas que se presentan en la papa y en las hojas de acelga, las cuales se han sometido a un tratamiento de escaldado por agua caliente a dos temperaturas constantes (60°C y 93°C) y por tiempos diferentes (30,60,80 y 120 seg). Por lo tanto, se han obtenidos resultados los cuales se discutirán en los apartados siguientes del presente documento siendo que la información será sustentada con bibliografía verídica que un mejor entendimiento del impacto que tiene el escaldado en ayudara las frutasay tener verduras.

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II.- OBJETIVO GENERAL Estudiar el efecto del tiempo y la temperatura en el escalde con agua para inactivación de enzimas que causan el deterioro.

III.- OBJETIVOS ESPECIFICOS  Determinar la actividad enzimática inicial del producto (papa y hojas de acelga). Calcular los valores de actividad enzimática evaluado en las condiciones de tiempo y temperatura especificadas en la metodología y obtener datos según los resultados observados. Comparar los resultados obtenidos de actividad enzimática para cada proceso.

IV.- MARCO TEÓRICO Métodos de escaldado.  Los dos métodos de escaldado comercialmente más empleados son mantener durante un tiempo el alimento a limento en una atmósfera de vapor saturado, o sumergirlo en un baño de agua caliente. En los últimos años se han introducido importantes mejoras en las instalaciones con objeto de reducir el consumo energético y la pérdida de los componentes solubles. Esto último, reduce los contaminantes de los efluentes e incrementa el rendimiento del producto.  Consiste en un simple túnel de unos un os 15 metros de Escaldadores de vapor. el producto sobre un transportador de cinta, longitud, dondea base se introduce generalmente de acero inoxidable. La calefacción se consigue por medio de vapor de agua saturado, a una presión próxima a la atmosférica, que se inyecta en el interior del túnel por unas series de boquillas distribuidas en toda su longitud.

Escaldadores de agua caliente. La inmersión en agua a temperaturas entre 80 y 100ºC seguido por inmersión en agua fría, es el más común de los métodos de escaldado. Generalmente se utilizan dos tipos de equipos para este propósito; el más importante es el escaldador giratorio de inmersión continua en el cual los productos son transportados a través de un tanque o tambor estático con agua caliente utilizando constantemente enun el transportador agua caliente en espiral con lo que el producto es sumergido 4

 

 

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V.- DESARROLLO Y RESULTADOS TABLA 1.1 DESCRIPCIÓN FOTOGRAFICA DE LA INACTIVACION DE LA ENZIMA CATALASA EN LAS HOJAS DE ESPINACA POR EL METODO DE ESCALDE A DIFERENTES TEMPERATURAS (60 Y 93°C)

IMAGEN

DESCRIPCIÓN Para iniciar el proceso d escalde se utilizaron 2 vasos de precipitado a los cuales se les añadieron 300 ml de agua se pusieron en una parrilla eléctrica hasta que el agua alcanzara su punto d ebullición. El agua que estaba en los vasos se calentaron hasta llegar a temperatura de 60°C en un vaso y 93°C en el otro. La temperatura fue tomada con un termómetro. Posteriormente se pesaron dos veces 5gr de espinacas. Para pesar la espinaca se empleó la balanza granataria. Cuando el agua llego a las temperaturas deseadas una muestra de espinacas se colocó dentro del agua a una temperatura de 63°C y el otro vaso a 93°C y diferentes tiempos de escalde (0, 30, 60, 180 y 240 segundos). Después de transcurrido el tiempo se retiraron las espinacas y escurrieron. Como se muestra en la imagen después del tratamiento térmico cada una de las hojas de espinacas se trituro en un mortero añadiendo 1.5g de carbonato de calcio.

Finalmente con ayuda de una caja Petri se colocaron las muestras de las hojas de espinaca molidas y se les agrego agua destilada y peróxido de hidrogeno.

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TABLA 1.2 DESCRIPCIÓN FOTOGRAFICA DE LA INACTIVACION DE LA ENZIMA PEROXIDASA EN LA PAPA POR EL METODO DE ESCALDE A DIFERENTES TEMPERATURAS (60 Y 93°C) Y TIEMPO (0, 30, 60 180, 240 SEG)

IMAGEN

DESCRIPCIÓN Para llevar a cabo la segunda parte de la metodología fue necesario pesar 200 g de papa con ayuda de una balanza granataria.

Posteriormente, la papa se picó en cubos de 1 cm por 1 cm. Después de haber cortado la papa en cubos se colocaron 100 g en un vaso y 100g en el otro vaso de tal manera que se pudieron controlar las temperaturas (60 y 93°C) y tiempos establecidos en la práctica (0,30,60,180,240 seg).

Ya pasado el tiempo de escalde se retiraron los cubos del agua, viendo la imagen de derecha a izquierda es el orden del tiempo de escaldado .

Por último, se les agregaron dos gotas de peróxido de hidrógeno y dos gotas de lugol, paso por el cual se pudieron observar los cambios ocurridos.

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TABLA 1.3 EFECTO DEL TIEMPO Y TEMPERATURA DE ESCALDE EN LA INACTIVACION INACTIVACION DE CATALASA EN ESPINACA

TIEMPO DE

TEMPERATURA DE

TEMPERATURA DE

ESCALDE

60 °C

ESCALDE 93°C

0

No presento cambios

No presento cambios

30

No presento cambios

No presento cambios

60

El color cambio y se ablando la hoja

El color cambio y se ablando la hoja

180

El color de la hoja se puso mas pálido

El color de la hoja se puso más pálido

240

El color de la hoja se

El color de la hoja se

 

puso más pálido y se coció

IMAGEN

 

puso más pálido y se coció

TABLA 1.4 EFECTO DEL TIEMPO Y TEMPERATURA DE ESCALDE EN LA INACTIVACION DE PEROXIDASA

TIEMPO DE ESCALDE

TEMPERATURA DE 60 °C

TEMPERATURA DE ESCALDE 93°C

0

La papa estaba dura y

La papa estaba dura y

no oxidada

no oxidada

Se encontraba igual que en el segundo 0

Se encontraba igual que en el segundo 0

La papa se encontraba más blanda y se observaba un poco de oxidación

La papa se encontraba más blanda y se observaba un poco de oxidación

Después de sacarla del agua se oxido

Después de sacarla del agua se oxido

Se coció por completo

Se coció por completo

30 60 180 240

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IMAGEN

 

 

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V.- DISCUSIONES PEROXIDASA  

¿CUÁL ES EL MECANISMO DE REACCION DE LA ENZIMA EN LOS ALIMENTOS?

SEGÚN DICE: NORMAN W. (2006) La peroxidasa es una señalan que los mecanismos de acción de la peroxidasa están basados en la formación de un complejo enzima - donante de hidrógeno, como se observa en la siguiente reacción: ROOH + AH2 ROH + A + H2O

Cataliza la reacción de ciertos compuestos dadores de hidrógeno, como fenoles (guayacol, pirogalol) y aminas aromáticas (o-fenilendiamina) por medio de peróxidos (H202).  

PERO, ¿POR QUÉ LA PEROXIDASA ES UNA ENZIMA INDICADORA?

La peroxidasa ha sido ampliamente usada como indicadora de efectividad del escaldado por su alta tolerancia a tratamientos térmicos (Werner B,2007). debido a su vinculación con cambios en la coloración de frutas y hortalizas, degradación de compuestos fenólicos con importante valor antioxidante y pérdida de aroma (Werner B,2007).  Cuando se usa esta enzima como indicadora, se espera que, a un mayor grado de inactivación, la calidad se mantenga por un mayor tiempo  (Werner B,2007).  

¿CUÁL ES LA CAPACIDAD DE REGERACION PASADO EL TIEMPO DE ESCALDADO?

El fenómeno de regeneración consiste en la recuperación de actividad transcurrido un tiempo después del tratamiento térmico (HEMEDA y KLEIN, 1990).   Esto ha sido explicado asumiendo que la fracción proteica de la proteína sufre una desnaturalización parcial, con pérdida de estructura terciaria, produciendo luego una reversión a su estado normal por la recombinación de grupos hidrógenos o sulfhídricos (HEMEDA y KLEIN, 1990). 

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¿QUE SUCEDE SI EL TRATAMIENTO TERMICO ES INCOMPLETO?

Si el tratamiento térmico es incompleto la peroxidasa tiende a regenerarse, al menos parcialmente, después del tratamiento (HEMEDA y KLEIN, 1990).   Las temperaturas muy altas por tiempos cortos de inactivación tienden a producir mayor regeneración que procesos proce sos equivalentes a menor temperatura y tiempos más largos (HEMEDA y KLEIN, 1990).  1990).  La regeneración de la actividad residual depende del almacenamiento, habiéndose encontrado que a menor temperatura de almacenamiento más largo es el tiempo para la regeneración (HEMEDA y KLEIN, 1990). 

CATALASA La papa contiene una enzima (Catalasa) la cual es un poderoso antioxidante, es decir, que impide la oxidación de las sustancias químicas.

SEGÚN DICE: MARKEL M. (1998) Si agregamos agua oxigenada o Peróxido de Oxigeno (H2O2) a una papa sin cocer, la catalasa separara el Oxígeno del Peróxido de Oxigeno, liberando una gran cantidad de gas (O2). Si al agregar el Peróxido de Oxígeno a una papa cocinada no pasara nada, debido a que la enzima estará desnaturalizada, es decir, debido al calor la catalasa perderá sus propiedades antioxidantes.  

PERO ¿CUAL ES EL MECANISMO DE REACCION DE LA ENZIMA CATALAS?

SEGÚN DICE MARKEL M (1998) La función de la catalasa es convertir el agua oxigenada (H2O2) en agua (H20) y oxígeno (O2):  2 H2O2 → 2 H2O + O2  

La patata contiene una enzima (catalasa) que es un poderoso antioxidante, por lo que impide la oxidación de las sustancias químicas. Si agregamos agua oxigenada (H2O2) a una patata sin cocer, la catalasa separara el oxígeno del peróxido de hidrogeno, liberándolo. Si al agregar el peróxido de oxígeno a una patata cocida no pasará nada, debido a que la enzima que es una proteína se desnaturalizará perdiendo su función biológica.

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¿QUE SUCEDEN CON LAS MOLECULAS DE PEROXIDO DE HIDROGENO?

SEGÚN DICE MARKEL M (1998) Las moléculas de Agua oxigenada son rápidamente rotas por la enzima catalasa, enzimas las cuales están contenidas en los peroxisomas. Convirtiendo al agua oxigenada en compuestos no tóxicos como lo son el oxígeno que es desprendido durante la efervescencia que seguro observaste cuando le agregaste agua oxigenada al hígado y también se forma agua.  

V.- CUESTIONARIO  1.- ¿Cómo afecta la temperatura temperatura de escalde en la inactivación inactivación de enzimas? Contribuye a la proliferación de microorganismos termófilos, a la misma vez se destruyen lasselipoxigenasas, responsables del enranciamiento de lípidos, también destruyen las lipooxigenasas, que provocan pardeamiento enzimático y clorofilas, todas ellas reacciones indicadoras de degradación de los alimentos. 2.- ¿Cómo afecta el tiempo de escalde en la inactivación de las enzimas?  Aumenta la fijación de la clorofila (de especial importancia en los vegetales verdes) y ablanda el producto para favorecer su posterior envasado, en este tiempo el objetivo es la destrucción de enzimas evitando alteraciones organolépticas, de textura y nutricionales durante el proceso. 3.- ¿Qué enzimas es más termo resistente catalasa o peroxidasa? ¿Porque? Peroxidasa, es usada como indicador de la calidad de los tratamie tratamientos ntos térmicos, se acepta acepta una una disminución en su actividad superior al 90 90% % como control para llevar un escaldado adecuado.

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4.- A que se deben los efectos adversos al prolongar los tiempos y temperaturas de escalde. Un escaldado muy corto (choque térmico) entre 10 y 15 segundos permite obtener resultados satisfactorios en acuanto color y sabor de los productos tras un año de conservación -18ªC a, aunque hay una regeneración de la enzima fenoloxidasa e incluso de la catalasa y lipoxigenasa,, mas sin en cambio el escaldado a muy alta temper lipoxigenasa temperatura atura y corto tiempo (condiciones que producen deterioro en la calidad), incluso después de varios meses a  –  20°C.estudios 20°C.estud ios realizados por  Adams , en diversas hortalizas muestran la variación del sabor y actividad peroxidasa, en función de la duración del escaldado, después de 9 y 12 meses a  –  20°C, de forma que a medida que aumenta el tiempo de escaldado, la regeneración enzimática disminuye hasta hacerse nula , por lo la respuesta obtenida al sabor cuando se llevó a que cabomejora un análisis efectuado porrespecto un papel de catadores. Esta regeneración enzimática no llega a producirse en el caso de incrementar incrementar la duración de de escaldado, incluso incluso si se realiza a temperaturas más bajas. 5.- ¿Cuál es el principio bioquímico bioquímic o de la determinaci determinación ón de peroxidasa y catalasa? La catalasa es una enzima que se encuentra en las células de los tejidos animales y vegetales. La función de esta e enzima nzima en los tejidos es necesaria porque durante el metabolismo celular, se forma una molécula toxica que es peróxido de hidrogeno en agua y oxígeno. La peroxidasa presenta como grupo protético un grupo Hem, cuyo átomo central de hierro forma complejos con diferentes compuestos, como los cianuros y la hidroxilamina, inhibiéndose su actividad enzimática. Este efecto de de calor sobre la actividad peroxidasa es muy importante importante e en n la industria alimentaria y generación de enzimas de la peroxidasa peroxidasa puede causar serios problemas en los caracteres organolépticos.

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VI.- CONCLUSIÓN  El proceso de escaldado por diferentes temperaturas y tiempos en materia primas como la papa y la hoja de acelga es un método de co conservación nservación muy eficiente pues se pudo observar y aprender que entre más estuviese cocido la materia prima menor probabilidad de oxidación tenía la papa o la hoja de acelga, más, sin embargo, el escalde tiene una desventaja si se utiliza de manera irresponsable pues puedes perder muchas vitaminas liposolubles en el lixiviado del agua. Por otro lado, en los diferentes tiempos y de d e las dos diferentes temperaturas que se utilizaron en este experimento nos permitieron observar de una manera notoria la capacidad que tenían las enzimas para poder oxidar el producto, y aunque se utilizaron sustancias químicas como peróxido de hidrogeno en algunas se notaba que se de desprendía vapor pues se ha reconocido que el vapor que desprendía es motivo una reacción química y que tenía como resultado la formación de agua. Sin embargo, en el caso de las hojas de acelga, en el caso de la adición del peróxido de hidrogeno y del ácido acético se notaba la formación de espuma, pero lo más significante de este proceso es de que entre más cocida estuviera la hoja ho ja de acelga menos espuma generaba a diferencia de la hoja cruda ya que las temperaturas y los tiempo de escaldado fueron la mismas en ambos casos pues de cualquier manera se pudo identificar de manera significante las diferencias que se presentaron en ambas materias primas de origen vegetal ya que tanto la papa como la hoja de acelga tienen dos diferentes enzimas que tienen de alguna manera la misma función la de llevar a cabo el proceso de oxidación.

V.- BIBLIOGRAFIA   

Markel, M. (1998) Métodos de conservación para frutas y verduras . Editorial Equinoccio, Edición 2°, 359 p, Madrid, España.

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Werner Baltes (2007) Química de los Alimentos. Editorial Acribia, Edición 5°,476 p, Zaragoza, España.

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Norman W. (2006) Conservación de Alimentos. Editorial Continental, Edición 2°,468 p, México, México.

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HEMEDA, H. y KLEIN, B. 1990. Inactivación y regeneración de la actividad de peroxidasa en vegetales . Editorial Acribia, Edición 1°, pág. 68-71, México, México.

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