Pardeamiento Enzimatico en Frutas y Hortalizadas Cortadas en Fresco

7/25/2019 Pardeamiento Enzimatico en Frutas y Hortalizadas Cortadas en Fresco

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FRUTAS Y HORTALIZAS

CORTADAS EN FRESCO:DEFINICIN, CALIDAD, YTECNOLOGAS

M Bernardita Prez Gago

Centro de Tecnologa Poscosecha

Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias

Conselleria de Agricultura, Pesca y Alimentacin

I V I ANSTITUTO ALENCIANODE NVESTIGACIONES GRARIAS

INTRODUCCIN

Frutas y

hortalizas

cortadas en fresco

IV Gama

Frutas y

hortalizas

minimamente

procesadas

I GamaPresentacintradicional

II GamaConservas

III GamaProductos congelados

IV GamaProductos cortados en

fresco

Frutas y hortalizas cortadas en fresco son productos que

mantienen los atributos de calidad y frescura similar a los frescos

y que tan slo han sufrido un procesado mnimo que incluye

operaciones de lavado, seleccin, secado, pelado, cortado,

envasado... resultando en un producto que es 100% til.

DEFINICIN

Conveniencia Frescura

ASPECTOS DE CAL IDAD

Calidad

externa:Color,

defectos...

Calidad

externa:Color,

defectos...

Calidad

sensorial:Sabor, aroma,

textura

Calidad

sensorial:Sabor, aroma,

textura

Calidad

nutricional

Calidadnutricional

Calidadmicrobiolgica

Calidadmicrobiolgica

DIAGRAMA DE FLUJO

Recepcin

Pre-enfriado

Lavado/desinfeccin

Pelado

CortadoPreparacin en formato deseado

Aplicacin tratamientosPardeamiento/Textura

Escurrido

Envasado

Almacenamiento (4-5C)

Seleccin y clasificacin

EFECTOS DEL PROCESADO

Perdida de peso

Aumento en la intensidad respiratoria

Aumento en la produccin de etileno

Alteraciones microbiologicas

Pardeamiento de los tejidos

Ablandamiento de los tejidos

Prdida de nutrientes y caractersticas organolpticas

Vida comercial cor ta


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2

Prdida de Peso: efecto del troceado en kiwi

Agar et al. 1999. J. FoodSc i. 64: 433-440.

Respiracin

Respiracin es un indicador de la vida til del producto

Indicador del metabolismo y de la respuesta al stress

Es un factor imprescindible para seleccionar el envasado

Respiracin

Watada et al. 1990. Food Technol. 116: 120-122.

20 C

Respiracin: Efecto de la temperatura

Cantwell. 1992. PostharvestTechnology of HorticulturalCrops. Ed. UCD. pp. 277-281

Cabbage

Cabbage

Arts. 1999. Posthar Biol. AndTechnol. 17: 153-162

Respiracin: Efecto de la temperatura

tomato

Produccin de etileno


Efecto del troceado

Efecto de la temperatura

tomato


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3

CAMBIOS EN TEXTURA

0 C

5 C

10 C

entero

laminado

champin

Real Decreto 3484/2000, sobre normas de higiene para la elaboracin,

distribucin y comercio de comidas preparadas, entre ellas las

envasadas a base de vegetales crudos

Recuentos de aerbios mesfilos (a fecha de caducidad: 106-107 ufc/g)

E.coli (10102 ufc/g)

Listeria monocytogenes (10-102 ufc/g)

Salmonella (ausencia en 25g)

Microorganismos saprfitos relacionados con el ambiente: bacterias

coliformes, micrococos, bacterias del gnero Pseudomonas, mohos,

levaduras y bacterias anaerobias esporuladas.

Microorganismos patgenos de origen fecal (bacterias coliformesfecales como Escherichia coli, otras enterobacteriascomo

Salmonella sppy Shigella) transmitidos por el riego y fertilizacin

de las plantas con aguas

Contaminacin microbiolgi ca

Control de microorganismos

Mantener mxima higiene en la lnea (superficies

de trabajo, maquinaria...) con una buena

distribucin de las distintas secciones de trabajo

Identificar los puntos peligrosos y hacer un

control ms riguroso de los mismos

La calidad del agua es clave para reducir la

contaminacin potencial por patgenos: Controldel pH y contenido en cloro

Mxima higiene del personal de trabajo

Mantener la cadena de fro en todo el proceso

Cambios en color

Manzana Alcachofa

Color: es uno de los parmetros de calidad ms importantes

Pardeamiento enzimtico

Superficies blanquecinas en zanahorias white blush or white

bloom

Reduccin de pigmentos verdes y predominio de los amarillos

(yellowing or degreening) en lechuga, coliflor,brcoli

Pardeamiento enzimtico

OH

OHR

O

OR

PPO (Cu+2)

O2

o-quinonasfenoles

Amino cidos

Azcares

reductores

Polmeros

marrones

Factores que afectan la calidad

Calidad inicial

Es imprescindible partir de una materia prima de primera calidad, sin

daos fsicos, ni fisiolgicos.

GenotipoDentro de una misma especie, los distintos cultivares presentan distinta

susceptibilidad al pardeamiento, a cambios en textura, susceptibilidad de

almacenamiento, etc

Estado de madurez

El estado de madurez influir en la susceptibilidad al pardeamiento, la

posibilidad de mantener una textura adecuada durante ms tiempo y en la

calidad organolptica del producto final

Condiciones de cultivo, climticas, suelo...


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4

Factores que afectan la calidad: Culti var

Vida til en 12 cultivares de melocotones troceados y almacenados a 5C

Nanos. 2006. European Short Conference. Bari-Italy

Factores que afectan la calidad: Madurez

Melones Cantalupes:

Se deben cosechar madurar para que mantengan la frescura

(Beaulieau et al., 2004)

Manzanas cv. Golden DeliciousEstado de madurez-verde para mantener frescura

(Soliva-Fortuny et al., 2002)

Melocotn y nectarinas

Melocotn maduro con firmeza 13-27N

Nectarinas parcialmente maduras con firmeza 13-49N

(Gorny et al., 1998)

Factores que afectan la calidad: Madurez

Melocotn y nectarinas (Gorny et al., 1998)

Melocotn maduro con firmeza 13-27N

Nectarinas parcialmente maduras con firmeza 13-49N

Tecnologas para prolongar la vida til

Bajas temperaturas

Atmsferas modificadas

Uso de antioxidantes

Recubrimientos comestibles

Agentes antimicrobianos

Tecnologas: Bajas temperaturas

Temperatura

Es el factor mas importante en la vida poscosecha:Determina la velocidad de las reacciones qumicas

* Respiracin : por cada 10C de incremento la respiracin se multiplica por 2o 3 (Ley Vant Hoff)

* Reacciones enzimticas: pardeamiento* Susceptibilidad de contaminacin microbiana

NECESARIO MANTENER LA CADENA DE FRODURANTE EL PROCESADO Y POSTERIOR PERIODO

DE COMERCIALIZACIN Y VENTA (4-5C)


tomato



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5


Cerrado - 5 C

65

70

75

80

0 50 100 150 200

Tiempo (h)

L*

8% Slidos

12% Slidos

16% Slidos20% Slidos

Control

LSD

Cerrado - 20 C

65

70

75

80

85

0 10 20 30

Tiempo (h)

L*

8% Slidos

12% Slidos

16% Slidos20% Slidos

Control

LSD=1.29

Prez-Gago et al. 2003. J. Food Sci. 68:2186-2191

Tecnologas: Atmsferas modificadas

CO2

O2

H2O

CO2 y

O2

Tasa respiratoria

Vida til

AM = Atmsfera modificada

AM activa

AM pasiva


CO2

O2

H2O

tiempo

kPaO2 o

kPaCO2

O2CO2


Reduce la tasa respiratoria

Reduce el pardeamiento

Reduce el ablandamiento

Reduce el crecimiento microbiano

Efectos favorables

Causa daos en el tejido

Aparicin de malos sabores

Desarrollo de bacterias cido-lcticas que modifican el

sabor y aroma

Efectos desfavorables

Atmsferas modi ficadas: Meln Cantaloupe

Bai et al. 2001. J. FoodSci. 66:1207-1211

PFR = Perforado

nMAP = AM pasiva

fMAP = AM activa

Atmsferas modificadas: Melocotones

Gornyet al. 1999. J. Food Sci. 64:429-432


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6

Atmsferas modi ficadas: recomendac ionesAtmsferas modi ficadas: recomendaciones


tiempo

kPaO2 o

kPaCO2

O2CO2

Tasa respiratoria del producto

Temperatura

La permeabilidad del film

Grosor y rea del film

Humedad relativa

Cantidad de producto

Factores a tener en cuenta para la aplicacin de AMOH

OHR

O

OR

PPO (Cu+2)

O2

o-quinonasfenoles

Amino cidos

Azcares

reductores

Polmeros

marrones

Tecnologas: uso de antioxidantes

INHIBIDORES DELPARDEAMIENTO ENZIMTICO MODO DE ACCIN

ACIDULANTESREDUCTORES

COMPLEJANTESQUELANTE

INHIBIDORES DE LA ENZYMA

Reduce el pH modificando la activi dad de la PPOReduccin de las o-quinonas a compuestos incoloros

Formacin de complejos con los sustratos de PPO

Se une a Cu+2 de la parte activa de la PPO

Tecnologas: uso de antioxidantes

ACIDULANTES:

cido ctrico y otros c. orgnicos: tartrico, mlico, lctico

REDUCTORES:

c. ascrbico (AA), c. Erythorbic

Esteres de ascorbil-fosfato, AA-2-fosfato, AA-trifosfatos

Compuestos con grupos sulfidril: cistena....

COMPLEJANTES:

Ciclodextrinas (oligosacridos ctricos), Maltosyl--cyclodextrina, Hydroxyethyl--cyclodextrina

QUELANTES:

EDTA, Polifosfatos, Hexametafosfato sdico, Pirofosfato de cido sdico

INHIBIDORES DE LA ENZYMA:

4-hexylresorcinol, Aniones cloruro (NaCl, CaCl2, ZnCl2), Mie

Apl icacin de ant ioxidantes a beren jenas

Prez-Gago et al. En curso I V I ANSTITUTO ALENCIANODE NVESTIGACIONES GRARIAS


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7

Apl icacin de ant ioxidantes a beren jenas yalcachofas


Acido Ascrbico

74

75

76

77

78

79

80

81

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo almacenamiento (d)- 5C

L*

AA-0,5%

AA-1%

AA-1,5%

Control

Cistena

74

75

76

77

78

79

80

81

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo almacenamiento (d)

L*

Cis-0,1%

Cis-0,5%

Cis-1%

CONTROL

4-Hexylresorcinol

68

70

72

74

76

78

80

82

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo almacenamiento(d)

L

4-HR-0,005%

4-HR-0,01%

4-HR-0,025%

4-HR-0,05%

4-HR-0,1%

CONTROL

CaCl2

70

72

74

76

78

80

82

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tiempo almacenamiento (d)

L*

CaCl2-0,1%

CaCl2-0,5%

CONTROL

Apli cac in de an tioxidantes a manzanas


Combinacin antioxidantes y AM

Gil et al. 1998. HortScience 33: 305-309

Tecnologas: recubrimientos comestibles

MEDIO EXTERIOR

Recubrimiento

Recubrimiento comestible: Fina capa de materialcomestible aplicada alrededor del alimento medianteinmersin, pulverizacin,... que puede ser consumidocomo parte del producto


Barreras a la humedad, oxgeno y aromas

prdida de peso

pardeamiento enzimtico

Portadores de antioxidantes, agentes

antimicrobianos, vitaminas, sabores, colores, etc.

pardeamiento enzimtico

contaminacin microbiana

valor nutritivo

Protenas

Polisacridos

Lpidos

(protena del suero lcteo, caseina, colgeno,gelatina, protena de la clara del huevo, queratina,protena mifibrilar del pescado, del maiz, gluten,protena de soja...)

(MC, CMC, HPC, HPMC, almidn, amilosa,alginatos, carragenatos, pectinas, chitosano...)

(ceras, goma laca, cidos grasos, monoglicridosacetilados , milkfat...)



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8

Estudiar el efecto de la composicin derecubrimientos comestibles a base de

en el pardeamiento enzimtico demanzanas Golden cortadas en fresco

(1) protena de suero lcteo de alta pureza (WPI)(2) protena de suero lcteo concentrada (WPC)(3) hidroxipropil metilcelulosa (HPMC)

Ejemplo prctico recubrimientos comestibles

Prez-Gago et al. 2005. Posthar. Biol. andTechnol. 36: 37-85

Materiales y Mtodos

Lavado

Pelado y cortado

Higenizacin:

solucin de hipoclorito sdico

Escurrido

Aplicacin del recubrimiento

Escurrido

Secado

Envasado

Almacenamiento


Abierto

Cerrado (film permeable)

1 da a 20C

7 das a 5 C

Parmetro evaluados


Cambios de color

CIE L*a*b*ndice de pardeamiento (IP)

Donde, x es la coordenada de cromaticidad calculada a partir de los valorestriestmulo XYZ

100*172.0

)31.0( =

xIP

Ordenacin visual

Menor Mayor

pardeamiento pardeamiento

ndices de Color: Muestras abiertas a 5 C


-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

a*

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

20

22

24

26

28

30

32

34

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

b*

WPI-C.Abj

WPC-C.AbjHPMC-C.Abj

Control

75

77

79

81

83

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

L*

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

20

25

30

35

40

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

ndicedepardeamiento

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

-a* verde

+a* rojo

-b* azul

+b* amarillo


ndices de Color: Muestras abiertas a 5 C


-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

a*

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

20

22

24

26

28

30

32

34

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

b*

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

75

77

79

81

83

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

L*

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

20

25

30

35

40

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

ndicedepardeamiento

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

-a* verde

+a* rojo

-b* azul +b* amarillo

Abierto - 5 C

20

25

30

35

40

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

ndicedepardeamiento

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

LSD=1.70


ndice de Pardeamiento: 5 C - Cerradas


Cerrado - 5 C

20

25

30

35

40

45

0 50 100 150 200

Tiempo (horas)

ndicedepardeamiento

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

LS D = 2 .26


9/11

9

Abiertas - 20 C

20

25

30

35

40

0 10 20 30

Tiempo (horas)

ndicedepardeamiento

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

LSD= 2.41

ndice de Pardeamiento: almacenamiento a 20 C

I V I ANSTITUTO ALENCIANODE NVESTIGACIONES GRARI AS

Cerrado - 20 C

20

25

30

35

40

0 10 20 30

Tiempo (horas)

ndicedepardeamiento

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

LSD= 2.79

Ordenacin visual


0

2

4

6

8

10

12

20 C -

Abierto

20 C -

Cerrado

5 C -

Abierto

5 C -

Cerrado

Condiciones de almacenamiento

deOrdenaciones

WPI-C.Abj

WPC-C.Abj

HPMC-C.Abj

Control

Covered - 5 C

15

20

25

30

35

40

45

0 50 100 150 200 250 300 350

Time (h)

Browning

Index

0,005% Hexyl

0,02% Hexyl

WPC- 0,005% Hexyl

WPC- 0,02% Hexyl

CONTROL

LSD= 1,33

Covered - 5 C

15

20

25

30

35

40

45

0 50 100 150 200 250 300 350Time (h)

Browning

Index

0,1% Cys

0,3% Cys

0,5% Cys

WPC- 0,1% Cys

WPC- 0,3% Cys

WPC- 0,5% Cys

CONTROL

LSD= 1,35

Covered - 5 C

15

20

25

30

35

40

0 50 100 150 200 250 300 350

Time (h)

Browning

Index 0,5% AA

1,0% AA

WPC- 0,5% AA

WPC- 1,0% AA

CONTROL

LSD= 0,93

WPC + Antioxidante


WPC + Antioxidante

Covered - 5 C

0

1

23

4

5

6

7

8

9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Time (days)

1.0%AA

0.5%Cys

WPC-1.0%AA

WPC-0.5%Cys

CONTROL

Vis

ualquality


Manzanas Golden

6 das de almacenamiento

Control

Abierta-5C

WPC Antioxidante

Abierta-5C

WPC - Antioxidante

Cerradas-5C

Control

Cerradas-5C

Antioxidante

Cerradas-5C


Closed - 5C

45

50

55

60

65

70

75

0 50 100 150 200 250

Time (h)

B

I

WPC-0%Asc

WPC-0.5%Asc

WPC-1%Asc

WPC-1.5%Asc

0.5%Asc

1%Asc

1.5%Asc

Control

LSD=1,78

Caqui Rojo brillante


10/11

10


Control

Cerradas-5C

Antioxidante

Cerradas-5C

WPC Antioxidante

Cerradas-5C

Caqui Rojo brillante

WPC Antioxidante

Atm. Pasiva-5C

Control

Atm. Pasiva5C


Covered -5C

45

55

65

75

0 100 200 300

Time (h)

BI

WPC

WPC-0,5%Asc

WPC-1%Asc

WPC-0,3%Cis

WPC-0,5%Cis

WPC-0,02%Hexyl

0,5%Asc

1%Asc

0,3%Cis

0,5%Cis

0,02%Hexyl

Control

Melocotn Tirrenia

Covered - 5 C

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 2 4 6 8 10 12

Time (days)

Visualquality.

WPC

WPC-0,5%AA

WPC-1%AA

WPC-0,3%Cys

WPC-0,5%Cys

WPC-0,02%Hexyl

Covered - 5 C

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Time (days)

Visualquality.

0,5%AA

1%AA

0,3%Cys

0,5%Cys0,02%Hexyl

Control

Melocotn Tirrenia Melocotn Tirrenia

Control Cer rado 5 C WPC Antiox Cerrado 5 C


Patata tarda


Control Cerrada 5 CWPC Cerrada 5 C

WPC Antioxidante

Cerrada 5 C

Tecnologas: aplicacin de otros compuestos

Mantener la textura: CaCl2

Evitar el crecimiento de microorgnismos:sorbato potsico y benzoato sdico

Aplicacin de otras tecnologas:

rayos gamma, aplicacin de alta presin, pulsos

elctricos...


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11

Prolongando la vida til

Partir de materia prima de calidad

Mxima higiene en todas la lnea de procesado ypersonal de trabajo

Aclarar superficies cortadas y eliminar el exceso de agua

Minimizar daos mecnicos durante el procesado

Mantener la cadena de fro en la lnea de trabajo y

almacenamiento (4-5C)

Aplicar el tratamiento adecuado (la combinacin de

tratamientos puede ayudar a extender la vida til)

Pardeamiento Enzimatico en Frutas y Hortalizadas Cortadas en Fresco

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