Los procesos enzimáticos en

Transcripción

1 Los procesos enzimáticos en la Postcosecha de las frutas Germán Antonio Giraldo Ph. D. Armenia 2007

2

3

4

5 UTILIZACIÓN DE ENZIMAS para maceración; Celulasas, Pectinasas para licuefacción; Arabinasa, Ramnogalacturonasa, xilanasa, celobiasa para prevenir enturbiamiento; Lacasa + O2, ultrafiltración DISEÑO DE NUEVAS ENZIMAS Para clarificación de jugo Pectinasas; para clarificación del jugo Celulasas; Mejora el rendimiento de extracción con pectinasas Amilasas; Hidrólisis del almidón, rico en algunas pulpas

6 UTILIZACIÓN DE ENZIMAS Jugos Clarificación Pectinasas (1958) Maceración Pectinasas y hemicelulasas (1975) Licuefacción Pectinasas, hemicelulasas y celulasas (1988) Despectinación Pectinliasas Pectinestearasas Poligalacturonasas arabinoxidasas Maceración Pectinliasas Pectinestearasas Poligalacturonasas arabinoxidasas Licuefacción Pectinliasas; Pectinestearasas; Poligalacturonasas; arabinasas; ramnogalacturonasa; arabinogalactonasa; xilulasa; glucanasa; celobiohidrolasa; celobiasa.

7 Las reacciones de pardeamiento en las frutas son catalizadas por la polifenol oxidasas (PPO), la cual está presente en la hidroxilación de los monofenoles a o-difenoles, y en la oxidación de los o-difenoles a las o-diquinonas (catecolasa).

8 La intensidad del pardeamiento se debe a la cantidad de enzimas en forma activa y por su localización en el tejido de la fruta. En muchas frutas, los niveles de las sustancias fenólicas dependen de: la Variedad de la fruta, el estado de madurez y de factores ambientales.

9 Las células dañadas por el corte liberan enzimas proteolíticas y pectinolíticas que podrían difundirse hacia el interior de los tejidos, originando la pérdida de firmeza.

10 La hidrólisis de los componentes de la pared celular después del corte se dan en forma diferente a los originados en el proceso normal de maduración de las frutas, como el proceso de solubilización de las protopectinas.

11 En muchas frutas, como por ejemplo el Kiwi, la velocidad de migración de las macromoléculas a través del tejido es sorprendentemente elevado 1mm/h (Cuq y Vial, 1989).

12 Operaciones como el troceado dan como resultado una dramática pérdida de firmeza en el tejido de las frutas. El exudado de enzimas pectinolíticas y proteolíticas proveniente del contenido celular de células rotas, penetrando los tejidos más internos.

13 La transformación de las protopectinas a pectinas solubles reducen la cristalinidad de la celulosa y el espesor de las paredes celulares. La pérdida de turgencia y el intercambio de iones en las paredes celulares pueden reducir la firmeza de las frutas.

14 Las sales de calcio han sido utilizadas para aumentar la firmeza de una gran variedad de frutas MP. Los iones de calcio interactúan con los polímeros pécticos para formar una red polimérica la cual aumenta la fortaleza mecánica, retrasando así la senescencia y controlando los desordenes fisiológicos en frutas y vegetales.

15 En la actualidad, el uso del lactato de calcio como mejorador de textura, está tomando un gran auge. Se ha estudiado ampliamente en frutos pomos la inmersión en disoluciones de CaCl 2 siendo comprobado su efectividad como agente preventivo en la pérdida de firmeza. Las concentraciones varían desde 0.1 1%.

16 La peroxidación enzimática de los ácidos grasos insaturados es el caso más grave de modificaciones bioquímicas del aroma en frutas y hortalizas MP, ésta reacción es catalizada por lipoxidasas y da origen a la formación de aldehídos y cetonas.

17 Los hidroperóxidos son compuestos inestables que pueden ser citotóxicos y afectar particularmente a las proteínas y a las membranas celulares (Watada et al., 1990). La alteración de las membranas puede originar la rotura de las barreras de difusión de esta forma generarse desordenes fisiológicos.

18 RESULTADOS EXPERIMENTALES

19

20 Los productos hortícolas son susceptibles a los daños mecánicos durante la cosecha, transporte, almacenamiento o procesamiento; dichos daños causan estrés físico que afecta a los tejidos de la planta y altera el metabolismo fenólico. En los tejidos, el pardeamiento inducido por daños mecánicos ha sido atribuido a la actividad de la polifenol oxidasa (PPO), la cual actúa causando su oxidación y polimerización con el consecuente desarrollo de un color café.

21 De acuerdo con lo anterior, las actividades enzimáticas pueden determinarse midiendo la velocidad de desaparición de los sustratos o la velocidad de aparición de los productos. Por lo tanto, la PPO podría analizarse desde diferentes técnicas (midiendo la absorción de oxígeno; la desaparición de compuestos fenólicos; la formación del color café o la formación de un intermediario en la reacción).

22 Cinética enzimática de los bananos a través de los estados de maduración durante 10 minutos 0,2 VERDE OSCURO 0,2 VERDE CLARO Absorbancia/[proteína ] 0,1 Absorbancia/[proteína ] 0,1 0, Tiempo (minutos) , Tiempo (minutos) ,2 VERDE AMARILLO 0,2 AMARILLO Absorbancia/[proteína ] 0,1 Absorbancia/[proteína ] 0,1 0, , Tiempo (minutos) Tiempo (minutos)

23 Procesamiento de plátano (consumo verde) Abs ppo/pro oteina(nm) Figura 6. Absorbancia a 420nm en el tiempo Poscosecha registrada en el extracto enzimático proveniente de la pulpa de plátano Dominico Hartón en estado verde sobre la cantidad de proteína presente en cada una de ellas abs 0 h abs 24 h abs 72 h abs 48 h abs 18 h abs 42 h abs 66 h t min

24 Abs ppo/pro otéina (nm) Tratamiento

25 Los análisis realizados para la extracción de la enzima y su cuantificación resultaron confiables, ya que las gráficas presentaron una tendencia expresada como la cinética enzimática de Michaelis- Menten.

26 Rehidratación de mango en yogur REHIDRATACIÓ N EN YO GUR M 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0-0, ,2-0,3 Tiempo (h) (L1) (L2) (L1) (L2) (L1) (L2) (L1) (L2) Mayores ganancias de masa del tratamiento a los dos niveles de humedad Disgregación de las muestras Acción enzimas de los fermentos Reforzar la estructura del mango con calcio por impregnación a vacío

27 TENICAS PARA CONTROLAR LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA EN FRUTAS

28 Las técnicas que se pueden usar para controlar la actividad enzimática en frutas son: El secado o deshidratación osmótica La deshidratación con vacío El escaldado El cambio en ph La microondas Los inhibidores

29 EL SECADO O DESHIDRATACIÓN OSMÓTICA

30 LA DESHIDRATACIÓN CON VACÍO

31 EL ESCALDADO

32 EL CAMBIO EN ph

33 LA MICROONDAS

34 LOS INHIBIDORES