Parte Amien To
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UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
EP: INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS
Informe de práctica N° 2
Reacciones de pardeamiento enzimático y no enzimático
CURSO:
Química de Alimentos
NOMBRE DEL DOCENTE
Ing. Ana Mónica Torres Jiménez
PRESENTADO POR:
Heber Choqque Melo
Juliaca, 16 de Septiembre del 2015
1. INTRODUCCIÓN
Durante la fabricación, el almacenamiento, etc. muchos de los alimentos desarrollan una
coloración que en ciertos casos mejora sus propiedades sensoriales, mientras que en otros
las deteriora; la complejidad química de los alimentos hace que se propicien diversas
transformaciones que son las que provocan estos cambios. Existe un grupo de mecanismos
muy importantes llamados de oscurecimiento, encafecimiento o pardeamiento, que
sintetizan compuestos de colores que van desde un ligero amarillo hasta el café oscuro; estos
han sido clasificados en forma general como reacciones de pardeamiento enzimático y no
enzimático.
En las reacciones de tipo enzimático se encuentran aquellas que son catalizadas por enzimas
presentes en algunos alimentos; en las del tipo no enzimático se incluyen la caramelización
y la reacción de Maillard. Existen diversos factores como la temperatura, pH, etc. que afectan
el comportamiento de estas reacciones así como también existen mecanismos que se
emplean para controlar dichas reacciones en aquellos alimentos donde no sean deseados. La
Actividad práctica a desarrollar tiene como finalidad hacer un estudio sencillo que permita
al estudiante conocer y describir estas reacciones y concluir sobre su importancia en los
procesos alimentarios.
En el campo de los alimentos, el pardeamiento enzimático puede ser un problema muy serio
en frutas, manzanas, y papa . Al producir alteraciones en el color que reducen el valor
comercial de los productos, o incluso los hacen inaceptables para el consumidor. Estas
pérdidas son muy importantes en el caso de las frutas tropicales y de los camarones,
productos trascendentales para la economía de muchos países poco desarrollados.
2. OBJETIVOS
Objetivo General
Conocer cómo se lleva a cabo el pardeamiento enzimático y no enzimático en las
muestras utilizadas.
Objetivos específicos
Determinar el proceso de pardeamiento enzimático en las frutas utilizadas y controlar
el tiempo de pardeamiento y efecto de temperatura.
Identificar y describir la reacción de pardeamiento no enzimático en los alimentos
Establecer la importancia del pardeamiento no enzimático en preparación de alimentos
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Lugar de ejecución
El presente práctica de laboratorio se llevó a cabo en las instalaciones del laboratorio de
CITAL en la Universidad Peruana Unión.
3.2. Materiales y equipos
3.2.1. Materiales
Vaso precipitado de 250ml.
Ollas de 2 litros
Hornillas eléctricas
Tubos de ensayos,
Placas Petri
Termómetro
Cocina
Aceite
Papas
Manzanas
Cebollas
Termómetros
pH-metro portátil
Cuchillos
Balanza analítica
3.2.2. Reactivos
Solución de sacarosa
Glucosa al 1 % p/v
Zumo de limón
Jugo de naranja
Solución de NaOH 0,1 M
Vinagre comercial
NaCl
Solución de sulfito de sodio al 1 %
p/v
Cloruro de sodio (NaCl)
3.3. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
3.3.1. PARDEAMIENTO ENZIMATICO
EXPERIMENTO Nº 1. FORMACION DEL PARDEAMIENTO ENZIMATICO
A.- Preparación de Zumo de manzana:
1.- Pelar 3 manzanas y retirarles el corazón.
2.- Colocar los trozos de manzana en un homogenizador, con 50 ml de agua destilada.
3.- Extraer el zumo de la manzana con un pañal de gasa. Realizarlo lo más rápido posible
4.- Colocar 25 ml de zumo de manzana en un vaso de precipitado y otros 25 ml en un plato
de hondo
5.- Dejar reposar a temperatura ambiente por 15 min.
6. Anotar los cambios observados
EXPERIMENTO Nº2. EFECTOS DE TEMPERATURA.
1.- Colocar 10 ml de zumo de manzana en cada uno de los tubos de ensayos identificados
con las letras A, B, C y D.
Tubo A: Colocarlo en baño de agua fría, por 15 min.
Tubo B: Colocarlo en baño de María a 40 ºC, por 15 min.
Tubo C: Colocarlo en baño de María a 100 ºC, por 15 min.
2.- Comparar el grado de pardeamiento en los cuatro tubos. Anotar las observaciones.
EXPERIMENTO Nº 3. EFECTOS DE pH.
1.-Tome 6 tubos de ensayo y rotule con las letras A, B, C, D, E y F.
2.-Extraiga el zumo de 1 limones y el zumo de una naranja. Reserve en un vaso de vidrio
cada uno por separado
3.-Coloque en cada tubo las siguientes diluciones:
A. Zumo de limón.
B. Jugo de naranja.
C. Agua destilada.
D. Solución de NaOH 0,1 M.
E. Vinagre.
F. Solución de NaCl al 1%
3. Determinar el pH de las soluciones utilizadas y de la manzana al natural
4. Coloque un trozo de manzana previamente pelados en cada uno de los tubos
5. Esperar alrededor de 1 hora para anotar observaciones.
6. Comparar el pardeamiento que haya tenido lugar.
3.3.2. PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO.
EXPERIMENTO Nº 1. PARDEAMIENTO DE LAS PAPAS FRITAS. REACCIÓN DE
MAILLARD.
1.- Se colocó en una olla 200 mL. de agua y se llevó a fuego medio.
2.- Se llevó, pele y corte 1 papa en julianas (tiras delgadas) y escáldelas (sumergiéndolas en
agua hirviendo durante 1 min.)
3.- Se dividió las papas en tres grupos y colocarlas en remojo por 1 hora en las siguientes
soluciones:
a .Agua destilada
b. Glucosa al 1 % p/v.
c. Sacarosa al 1 % p/v.
4.- Finalmente freír los tres grupos de papas. Comparar y analizar los resultados.
EXPERIMENTO Nº 2. AGENTES INHIBIDORES DEL PARDEAMIENTO NO
ENZIMÁTICO:
1.- Se lavó y peló 2 papas. Se ralló por el lado grueso del rallador
2.- Se dividió las papas en dos grupos:
Grupo A: Se escaldó en agua a 90 ºC por 1 min. Se dejó escurrir y se sometió
adeshidratación. Se colocó la muestra en una placa petri y se llevó al horno por 30 mín.
Grupo B: Se sumergió en una solución de Sulfito de sodio al 1% por 10 min. Se
escurrió y se sometió a deshidratación. Se colocó la muestra en una placa Petri y se llevó al
horno por 30 min.
3.- Se comparó y analizó los resultados obtenidos.
EXPERIMENTO Nº 3. CARAMELIZACIÓN
1.-Se tomó tres (3) ollas de aproximadamente 1 L de capacidad y se realizó las siguientes
preparaciones:
2.-Olla 1: Se colocó: 15.4gr. de sacarosa y 38ml. de agua.
Olla 2: Se colocó: 15.4gr. de glucosa y 38ml. de agua
Olla 3: Se colocó: 15.4g de sacarosa más 1,7 gr. de sal (indicada por el profesor) y 18,8 ml
de agua.
3.- Se colocó en el fuego los tres (3) ollas a fuego medio, al mismo tiempo.
4.- Cada 5 min. Se tomó una muestra del caramelo y se extendió sobre el silpat. Anote sus
observaciones.
5.-Se continuó calentando solo el vaso 3 hasta que se produjo un olor a azúcar quemada
(resultado una coloración marrón oscuro) y se dejó enfriar
EXPERIMENTO N° 4. PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO EN UNA
PREPARACIÓN CULINARIA
1. Lave 2 cebollas y despréndalas de su concha.
2. Córtelas en Julianas (tiras delgadas)
3. Coloque una sartén con 50ml. de aceite a fuego lento y la mitad de las cebollas. El resto
de las cebollas resérvelas en un plato y tape con envoplast.
4. Remueva constantemente por 25 min. aprox. hasta que observe un color marrón claro en
las cebollas.
6. Retire del fuego, coloque las cebollas en un plato y observe el cambio de color
7. Compare con las cebollas que no sometió a cocción.
4. RESULTADOS Y DISCUSIONES
4.1. PARDEAMIENTO ENZIMATICO
EXPERIMENTO Nº 1. FORMACION DEL PARDEAMIENTO ENZIMATICO
Muestra Condiciones Iniciales Condiciones Finales
Sumo de manzana en
un vaso precipitado
Las muestras han
permanecido su color
inicial
La muestra que obtuvo mayor
pardeamiento fue la del vaso de
precipitado ya que tomo una coloración
más oscura que la del plato hondo.
Sumo de manzana
en un plato hondo
Las muestras han
permanecido su color
inicial
La muestra ha llegado en menor
pardeamiento.
Discusión
Según (Ramírez, 2010) indica que el pardeamiento enzimático puede ser un problema
significante, limitando la vida útil de muchas frutas y vegetales, los cuales han tenido un
corto tratamiento térmico durante el procesado. Sin embargo, el pardeamiento enzimático
no siempre es innecesario. El pardeamiento enzimático contribuye a la coloración y aroma
deseado de los sumos de las frutas.
Cuando preparamos sumos de las frutas y exponemos su a la acción del aire, vemos que en
unos instantes se oscurece. Esto ocurre con frutas como la manzana, la pera, el plátano, y
con otros alimentos como las papas o los champiñones. El pardeamiento enzimático es una
reacción de oxidación que produce un determinado grupo de enzimas y que afecta a casi
todos las frutas. Al cabo de pocos minutos, la superficie cortada se vuelve más oscura, eso
ocurre ´por la acción del oxígeno.
EXPERIMENTO Nº2. EFECTOS DE TEMPERATURA.
Muestra Condiciones Iniciales Condiciones finales Grado de
Pardeamiento
Tubo A La muestra ha permanecido
sin cambiar el color.
Se observó pardeamiento
parcial sumergida en el
agua fría.
Si ha pardeado la
muestra
Tubo B
La muestra ha permanecido
sin cambiar el color.
También se ha parteado
pero poco.
Tiene menor
pardeamiento.
Tubo C
La muestra ha permanecido
sin cambiar el color.
El tubo que fue sometido
a más alta temperatura no
se pardeo, ha mantenido
su color.
Mostró una
coloración
mucho más
clara,
translucida
Discusión
Según (Badui, 1986) menciona que el pardeamiento enzimático en las frutas tiene que ver
con el efecto de temperatura, a medida que aumenta la temperatura puede conservar mejor.
El pardeamiento enzimático es el que ocurre por acción de enzimas, como por ejemplo la
polifenoloxidasa que actúa sobre sustratos como los polifenoles produciendo las quinonas
que se polimerizan para dar finalmente el color marrón. El efecto de menor temperatura es
mayor pardeamiento de las frutas, mayor temperatura menor pardeamiento; por eso no se
conviene guardar en frio las frutas o zumos de frutas porque se pardea muy rápido.
Las fruta expuesta a altas temperaturas que para nosotros el mejor resultado arrojado
correspondió a la del tubo de ensayo con de zumo de manzana a temperatura de 100ºC por
15 minutos, donde podemos decir ha mantenido su color característico del zumo de manzana.
Mientras en cuento a los dos tubos más se observó mayor cambio de color, donde se han
pardeado.
EXPERIMENTO Nº 3. EFECTOS DE pH
Muestra pH Condiciones
Iniciales Condiciones finales de 1 hora
Zumo de Limón 1.5 Verde claro Ha conservado su color de manzana
Zumo de mandarina 4 Amarillo Menor pardeamiento
Agua destilada 6.5 Transparente Menor pardeamiento
Sol. NaOH 0,1M 12 Transparente Mayor pardeamiento
Vinagre 3 Transparente Mayor pardeamiento
Sol. NaCl al 1% 5 Transparente Ha conservado bien el color de
manzana (++) no se ha pardeado.
Discusión
Según (Cheftel, 1998) menciona que este proceso de pardeamiento se llama oxidación, pues
es el resultado de la acción del oxígeno contenido en el aire en combinación con los
compuestos químicos de la fruta, en concreto sobre los fenoles. En la reacción interviene
como catalizador una enzima: la poli fenol oxidasa. Las enzimas, en los sistemas biológicos
constituyen las bases de las complejas y variadas reacciones que caracterizan los fenómenos
vitales.
Las muestras de manzana no se pardean en la muestra sumergida en NaCl y en zumo de
limón, donde agua con sal no permite que la fruta presente pardeamiento. El zumo de limón
retrasa el pardeamiento gradualmente. Mientras en las muestras de manzana la que mayor
pardeamiento fue de sumergidas en NaOH y vinagre.
De acuerdo a los resultados se establece que la mejor forma de evitar el pardeamiento
enzimático en las frutas es por medio de solución de agua con sal, el cual evitó el
pardeamiento manteniendo el color característico de la fruta en este % no altero sus
características fisicoquímicas esto puede dar solución a problemas presentados en la
industria agroindustrial y gastronómica dando así mejor presentación a los productos.
4.2. PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO.
EXPERIMENTO Nº 1. PARDEAMIENTO DE LAS PAPAS FRITAS. REACCIÓN
DE MAILLARD.
Resultados y discusiones: hicimos el ensayo como se nos indicó y los resultados fueron los
siguientes:
Reacciones de Maillard: pardeamiento de las papas fritas
muestra resultado al freír
Agua destilada
Pardeamiento leve, lento es su pardeamiento y
su textura no es duro
Sacarosa al 1%
Menor pardeamiento (- ) ha mantenido el color
característico , su textura es bien suave
Glucosa al 1%
Mayor pardeamiento (+) dando como
resultado un color dorado (crocante), ocurrió
más reacción de maillard.
Discusión
Según (Belitz & Grosch, 1985) mencionan que la reacción de Maillard es el resultado de
productos reductores, primariamente azúcares, que reaccionan con proteínas o con grupos
amino libres. Esta reacción cambia tanto las propiedades químicas como fisiológicas de las
proteínas. En general la acumulación de pigmentos de color marrón indica que la reacción
se ha producido en alimentos que contienen hidratos de carbono y proteínas. Adquiere una
reacción conocidas como reacciones de maillard, dando como resultado un color dorado de
las papas, a eso se les llama reacción de maillard.
Al realizar el pardeamiento de las papas fritas obtuvimos que las papas que estuvieron
sumergidas en glucosa fueron las primeras en tener un mayor pardeamiento es decir, a un
menor tiempo, debido a que la glucosa si es un azúcar monosacárido reductor. Seguidas
respectivamente por las papas sumergidas en agua destilada, y sacarosa por ultimo las papas
sumergidas en sacarosa no han tenido pardeamiento, donde ha mantenido el color y textura.
Pero en sí debería de pardearse estas muestras sumergido en sacarosa, para que se puede
pardearse faltaba azúcar reductor más aminoácido y la sacarosa no es un azúcar reductor,
por eso no se ha pardeado, además no se cuenta con un aminoácido para producir este tipo
de pardeamiento químico.
EXPERIMENTO Nº 2. AGENTES INHIBIDORES DEL PARDEAMIENTO NO
ENZIMÁTICO
Agentes inhibidores no enzimático
Muestra Tratamiento Resultado después de ponerlo en cocinilla
Grupo a escaldado a 90 °C x 1 minuto Mayor pardeamiento
Grupo b sumergido en bisulfito x 10 minutos No hay pardeamiento
El mejor inhibidor en esta prueba es el bisulfito de sodio, luego el escaldado que inhibe pero
en menor grado en comparación con la muestra de grupo A que si es notable el pardeamiento.
Discusión
En la papa es notable el pardeamiento en agua y al aire libre, pero hay componentes que
inhiben esta reacción como es el caso de bisulfito de sodio utilizado en el proceso, y por este
método elaborar productos para las exigencias del mercado. Donde con el bisulfito si ha
mantenido el color después del escaldado.
EXPERIMENTO Nº 3. CARAMELIZACIÓN
Caramelización
Tiempo Sacarosa Glucosa Sacarosa + sal
1 minuto
Mantiene su textura
inicial
Empieza hervir y
formar jarabe Mantiene su textura inicial
2 minutos Se forma jarabe
Hay pardeamiento y
se retira del fuego Mantiene su textura inicial
3 minutos
Empieza poco
pardeamiento ------------- Mantiene su textura inicial
4 minutos Se retira del fuego ------------- Empieza a formar jarabe
5 minutos -------------- ---------------
Hay pardeamiento (+) y se
retira del fuego
Sacarosa Glucosa Sacarosa + sal
Color blanco, un poco
brillosos, un puco duro, se
resquebraja desprendiendo
pedazos.
Color caramelo, o
azúcar quemado, su
color es cristalino,
tiene mucho brillo.
Color caramelo negro
café, su color es más
brilloso, es más duro, no
se resquebraja.
En esta prueba se establece claramente que la glucosa es más susceptible a caramelización
(pardeamiento no enzimático) con un tiempo de 2 minutos, seguido de la sacarosa con el
tiempo de 3 minutos, en la sacarosa y sal se ve que hay un claro inhibidor el cual tarda el
proceso de pardeamiento no enzimático, este último tardo 5 minutos en llegar a la
caramelización y tiene una coloración marrón oscuro.
Discusión
Según (Méndez., 2006) la caramelización es una serie compleja de reacciones que comienza
cuando los azucares se calientan por encima de su punto de fusión. Aunque es frecuente
partir de sacarosa, que por acción del calor se hidroliza y se descompone en glucosa y
fructosa, reacciones muy similares tienen lugar a partir de otros azúcares o de mezclas de
varios.
Por ello en la práctica a medida que la temperatura iba en aumento la contextura iba
cambiando conjuntamente con la coloración debido a la reacción que allí se da con
desprendimiento de vapor de agua y la descomposición de los azucares.
EXPERIMENTO N° 4. PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO EN UNA
PREPARACIÓN CULINARIA
Muestra Condiciones Iniciales Condiciones finales
Cebolla frita al aire libre
Al momento de freír
casi no ha cambiado su
color.
Al momento de exponer al oxigeno
libre hubo mayor pardeamiento y hubo
pérdida de textura y una disminución
de aroma.
Cebolla cruda en un
envase cerrado
Ha mantenido color
característico
Ha mantenido color característico no
hubo pardeamiento.
Discusión
Según (Coenders A, 2001) indica el pardeamiento no enzimático es el resultado de una gran
cantidad de reacciones químicas que terminan generando en el alimento polímeros
coloreados y productos de escisión volátiles que dan sabor y olor (que pueden ser agradables
o no) al alimento. El pardeamiento enzimático se observa en vegetales ricos en compuestos
fenólicos como en las verduras. La muestra que fue sometida en un envase con tapa no hubo
pardeamiento, porque nada de aire ha entrado, por eso ha mantenido su color característico.
5. CONCLUSIONES
Durante el proceso de pardeamiento enzimático se llegó a demostrar más en el aire libre y al
tener contacto la materia prima tiende a tener cambios de oxidación, y también se dio gracias
la enzima polifenol oxidasa la cual oxida a los compuestos fenólicos presentes en las frutas
en presencia del oxígeno a quinonas el cual se nota en la manzana porque toma un color café
oscuro y este sigue aumentando con el tiempo. Mediante un control de tiempo identificamos
la velocidad de pardeamiento de la manzana porque hay mayor cantidad de compuestos
fenólicos ocasionando que la enzima actúe rápidamente. En efecto de temperatura el
pardeamiento es el que más a menudo se presenta en especial aparecen cuando los alimentos
se someten a tratamientos térmicos muy altos o cuando se almacenan por períodos muy
largos y como resultado final se observan las coloraciones oscuras, así como la aparición de
sabores y olores.
Logrando identificar y describir la reacción de pardeamiento no enzimático en los alimentos
(papa, cebolla y azucares) como sacarosa y glucosa. En esta práctica se pudo ver las
reacciones de carácter no enzimático de algunos productos, como la manera en la que se
realizan los caramelos, fue muy interesante la practica pues se contó con el entusiasmo de
los compañeros, y se realizó de una manera muy agradable y responsable.
Se logró establecer la importancia del pardeamiento no enzimático en preparación de
alimentos, en el caso de la muestra (papa) si se inhibe el pardeamiento no enzimático se
mantiene las proteínas para su mejor aprovechamiento al consumirlos.
6. RECOMENDACIONES
Es recomendable en la práctica anotar las observaciones ya que esto depende unos buenos
resultados al final del proceso.
No debemos dejar las muestras preparadas (es decir, después de que se escalda y se enfría)
a temperatura ambiente por más de una hora sin agregarle el azúcar y los aditivos.
Mantener limpios los materiales, utensilios, tablas de cortar y todo lo que está sobre la mesa
de preparación.
Lavar y secar nuestras manos antes de preparar las muestras y durante las distintas etapas
de la preparación.
7. REFERENCIAS
Badui, S. (1986). Química de los alimentos. Cuarta edición Editorial, S.A. . Mexico:
Alhambra Mexicana.
Belitz, H., & Grosch, W. (1985). Química de los Alimentos. . Acribia. Zaragoza,
España.
Cheftel, J. C. (1998). “Introducción a la Bioquímica y Tecnología de losAlimentos”.
Coenders A, G. (2001). Química Culinaria. Editorial Acribia. Zaragoza, España.
Méndez., B. (2006). Quimica de los aliemtos. Pontificia Universidad Católica del
Perú. Lima.
Ramírez, M. R. (2010). Química de los alimentos. Universidad Nacional Abierta Y
A Distancia (UNAD). Segunda Edición.