PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO EN PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES

Objetivos:

Observar las reacciones del pardea miento de carácter no enzimático

Fundamento teorico:

G e n e r a l m e n t e , e l p a r d e a m i e n t o n o e n z i m á t i c o e s e l r e s u l t a d o d e r e a c c i o n e s o r i g i n a d a s p o r l a s condensaciones entre compuestos carbonilos y aminados; o por la degradación de compuestos con dobles enlaces conjugados a grupos carbonilo. Estas reacciones conducen a la formación de polímeros oscuros que en algunos casos pueden ser deseables (aromas cárnicos sintéticos), pero que en la mayoría de casos con llevan alteraciones organolépticas y pérdidas del valor nutritivo de los alimentos afectados. La velocidad de oscurecimiento no enzimático tiene un máximo a valores de aw = 0,60 - 0,70 Existen cuatro rutas principales para el pardeamiento no enzimático, si bien, la química de estas reacciones está relacionada con la reacción de Maillard:

-Reacción de MaillardOxidación del ácido ascórbicoPeroxidación de lípidosCaramelización a alta temperaturaLa reacción de Maillard es el resultado de productos reductores, primariamente azúcares, que reaccionan conproteínas o con grupos amino libres. Esta reacción cambia tanto las propiedades químicas como fisiológicasde las proteínas. En general la acumulación de pigmentos de color marrón indica que la reacción se haproducido en alimentos que contienen hidratos de carbono y proteínas. En la industria láctea se emplea comoindicador de un procesado térmico excesivo La reacción de Maillard avanzada puede seguir cinco rutas,dependiendo de las condiciones ambientales, del pH y la temperatura.La oxidación del ácido ascórbico (vitamina C) es catalizada por el pH bajo y temperaturas elevadas. Losproductos de descomposición resultantes de la oxidación del ácido ascórbico causan una coloración marrón, yla pérdida de valor nutritivo.El ácido ascórbico se somete a una reacción química similar a la de los azúcares, salvo que los aminoácidosno son necesarios para el pardeamiento. El ácido ascórbico es muy reactivo, se degrada a través de dosrutas, las cuales permiten la formación de intermediaros de dicarbonil y por este motivo forman productos depardeamiento. La peroxidación de los lípidos es debida a la acción del oxígeno y las especies reactivas deloxígeno sobre los ácidos grasos, especialmente en los ácidos grasos no saturados.Estos se oxidan para formar aldehídos y cetonas que entonces reaccionan con los aminoácidos para formanpigmentos pardos, como en la reacción de Maillard.La caramelización es la reacción de pardeamiento de los azúcares que son calentados por encima de supunto de fusión en ausencia de proteínas o aminoácidos. Esta se ve favorecida por condiciones alcalinas oácidas y se usa para la coloración comercial de caramelos y para

obtener flavores. La caramelización puedeser conveniente o perjudicial para la calidad de un producto alimentario, y se puede prevenir evitando elproceso a alta temperatura y almacenando a bajas temperaturas

Materiales y métodos

Placas de aluminio Estufa, olla Cocina eléctrica Vasos de 500 ml Muestras: papa, leche en polvo, azúcar, otros

Procedimiento experimental

a) Pardea miento de leche en polvo: pesamos en 5 placas de aluminio, 10 a 20 gramos de leche en polvo, reservamos una como testigo, y las demás sometemos l fuego de la cocina eléctrica por 1, 2, 3, 4 minutos respectivamente, observamos las muestras y comparamos con el testigo.

Resultados y discusiones: hicimos el ensayo como se nos indico y los resultados fueron los siguientes:

tiempo olor colorTestigo Leche, olor característico Crema, blanquecino

1 minuto Olor a leche Crema oscuro2 minuto Desaparece el olor a leche, casi sin olor marrón3 minutos No tiene olor, desapareció el olor a leche Marrón oscuro4 minutos Sin olor, olor a quemado Negro marrón.

Comparamos los colores con el testigo y se muestra que hay una variedad muy grande, el olor de la leche se pierde al someter a altas temperaturas, al igual que el color.

b) Pardea miento de las papas fritas: pelamos papas, y cortamos en grupos de 3 tamaños, uniformes, sometemos a las papas a hervido por un minuto, dejamos que enfríen separamos las papas en grupos de acuerdo al tamaño en que fueron cortada, ahora remojamos las papas en soluciones de agua, solución de glucosa al 1 % y otro en solución de sacarosa al 1%. Después sacamos las papas y freímos, observamos lo sucedido.

Resultados y discusionesPelamos las papas, y colocamos a hervor por 1 minuto, luego las hicimos remojar en grupos de tres tamaños. En las soluciones ya mencionadas, y luego las freímos

Los colores obtenidos, de la papa son medio verdes, no son del color de las papas fritas comunes.

c) Reacción de maillard: pesamos en una placa 5g de caseína y 5g de glucosa, humedecemos con agua, y sometemos a calentamiento en la cocina eléctrica observamos el color y olor que produce y comparamos con un producto agroindustrial.

Resultados y discusiones:

Olor: el olor que desprende es muy agradableColor: el color que formo, la solución es un color crema pálidoSemejanza: la semejanza que pude darle a este ensayo es un sabor a manjar, a leche asada.

d) Caramelizacion: en tres capsulas colocamos: sacarosa, glucosa, sacarosa y bitar trato de potasio, sometemos a las llamas d la cocina hasta hacer una caramelizacion, observamos.

Resultados y discusionesCalentamos hasta fundición: y vemos las comparaciones

glucosa sacarosa Sacarosa + ditartratoColor caramelo, o azúcar quemada, su color es medio pálido, no tiene mucho brillo, se resquebraja de una manera rápida,

Color blanco, un poco brillosos, un poco duro,

Color caramelo negro, su color es mas brilloso, es más duro, se resquebraja desprendiendo pedazos puente agudos

Conclusiones: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 9interesante la practica pues se conto con el entusiasmo de los compañeros, y se realizo de una manera muy agradable y responsable.

Cuestionario:1.- ¿Qué función cumple el bitar trato de potasio usado en la práctica?El bitartrato cumple la función de dar dureza al caramelo, las propiedades de este solución hace que el caramelo, no s rompa rápido, la cual hace que adopte la dureza característica de un caramelo.

2.- ¿qué diferencia hay entre carameliza ion y reacción de maillard?La diferencia entre estos dos ensayos esta su forma de ejecución,

La reacción de maillard se usa para proteínas y carbohidratos y se caracteriza solo en observar el cambio de olor, mientras que la carameliza ion es para carbohidratos y se caracteriza por la fundición.

OXIDACIÓN DE LÍPIDOS Y EFECTO DE LOS ANTIOXIDANTES

Objetivos:

Conocer y evaluar el efecto de algunos factores que puedan influir en la oxidación de los lípidos, así como comparar la oxidación de alimentos con alto y bajo contenido de acidos grasos insaturados.

Fundamento teórico

La oxidación de los ácidos grasos es un mecanismo clave para la obtención

de energía metabólica (ATP) por parte de los organismos aeróbicos. Dado que los ácidos

grasos son moléculas muy reducidas, su oxidación libera mucha energía; en los animales, su

almacenamiento en forma de triacilgliceroles es más eficiente y cuantitativamente más importante

que el almacenamiento de glúcidos en forma deglucógeno.

La β-oxidación de los ácidos grasos lineales es el principal proceso productor de energía, pero no

el único. Algunos ácidos grasos, como los de cadena impar o los insaturados requieren, para su

oxidación, modificaciones de la β-oxidación o rutas metabólicas distintas. Tal es el caso de la α-

oxidación, la ω-oxidación o la oxidación peroxisómica.

Materiales

Muestras de lípidos Estufa Limadura de cobre Yoduro de potasio Acido acético Cloroformo

Procedimiento experimental:

Colocamos 40 ml de muestra de lípidos (aceite) en una estufa y se deja reposar en los medios adecuados: una muestra en la luz, la otra en la oscuridad y la otra en la luz pero con limaduras de cobre.

Colocamos 5 g de la muestra en un matraz de erlemeir, previo a esto debemos de preparar la solución de tiosulfato de sodio 0.1N, para efectuar la titulación.

Añadimos al matraz 10 ml de cloroforma y 15 ml de acido acético, revolvemos el matraz.

Después añadimos exactamente 1 ml de solución saturada de IK, vemos que qui se forma un color amarillo en la solución.

Agitamos de vez en cuando por un minuto

Titulamos, y agregamos solución de almidón, titulamos nuevamente y obtenemos el volumen a analizar, los cuales fueron:

oscuridad cobre luz muestra1.5ml. 3.5ml 1.5ml 0.95.0 gr 5.0155gr 5.1gr 5.2gr

Determinación del índice de peróxido.

Índice de peróxido = (A-B)*C*1000/M

A: ml de tiosulfato sódico gastado en el ensayo con la muestra

B: ml de tiosulfato sódico gastado en el ensayo con el blanco

C: normalidad del tiosulfato

M: peso de la muestra en gramos

Muestra en la oscuridad:

Índice de peróxido = (A-B)*C*1000/M

Índice de peróxido = (1.5ml-0.9ml)*0.1*1000/5.0gr

Índice de peróxido = 12

Muestra con limaduras de cobre:

Índice de peróxido = (A-B)*C*1000/M

Índice de peróxido = (3.5-0.9ml)*0.1*1000/5.0155gr

Índice de peróxido = 51.83

Muestra en la luz:

Índice de peróxido = (A-B)*C*1000/M

Índice de peróxido = (1.5-0.9ml)*0.1*1000/5.1gr

Índice de peróxido = 11.76

Discusiones:

Según GUARNIZO A. (1998)Rn la determinación del índice de peróxido luego de añadir a la muestra la solución saturada de yoduro de potasio se agita la muestra y se la deja reposar en la oscuridad por 2 minutos ; sin embargo en la práctica la muestra no reposó en la oscuridad por 2 minutos si no se reposó al ambiente por un minuto. Según SILVA, M. & GUAYTA, J. (2008). “De acuerdo al Codex Alimentarius, el índice de peróxidos para aceites de fritura debe ser alrededor de 2 -10 meq O2/kg deaceite para ser comestible y no debe presentar características organolépticasalteradas.” En el laboratorio se determinó el índice de peróxido para una muestra de aceite defritura y se obtuvo un valor de 11,89 meq O2/kg, este valor no se encuentra en el rango establecido, por lo que se puede afirmar que el aceite que se prosiguió a quemar no era de buena calidad. Según PEARSON (1986), las muestras se disuelven en una mezcla de ácidoa cético-cloroformo y se añade ioduro potásico, el peróxido de oxígeno libera iodo del KI y se valora con tiosulfato, en la practica la coloración, a liberar el iodo del KI indica un color amarillo, y al valorar con tiosulfato, las primeras gotas son azul y vira a incoloro indicando el termino de iodo libre.

Según FISHER (1984), menciona que en la disolución recientemente preparadade IK a saturación, se controla añadiendo dos gotas de una disolución al 1% dealmidón soluble, y se descarta si adquiere

color azul y precisa mas de una gotade S2O2Na2 0.1N para decolorar, en la práctica se encontró la disoluciónpreparada y no se sabe de cierto modo si esta fue probada antes. De los resultados obtenidos se realizó un análisis del comportamiento delÍndice de Peróxidosen los aceites y grasas comestibles almacenada, porque al igual que el índice de acidez, presenta 2 tapas, la primera etapa se caracteriza por un incremento de peróxidos hasta alcanzar un valor máximo como consecuencia de la oxidación lipídica por acción de agentes químicos y/o bioquímicos, y una segunda etapa en que comienza a disminuir este índice, lo que indica un grado de oxidación más avanzado puesto que este decrecimiento pudiera ser resultado de la oxidación de los peróxidos a otros compuestos como aldehídos y cetonas, responsables fundamentales del olor y sabor característicos de la rancidez.

(ZUMBADO, 2002).Este comportamiento permite inferir que la determinación del Índice de peróxido no ofrece por sí sola información concluyente sobre el estado cualitativo del aceite analizado De ahí, se concluye en la necesidad de realizar otros análisis(Índices de Yodo y Saponificación, entre otros), si se desea obtener información fidedigna del estado de estos aceites que han sido sometidos a evaluación pero nos permite tener una primera apreciación o aproximación del mismo.

Conclusiones

Debido a que hubieron dos soluciones diferentes de yoduro de sodio saturado se obtuvieron diferentes gastos en la titulación y por lo tanto diferencias relativamente grandes entre las dos muestras de aceite.

El aceite quemado con relación a los demás aceites obtuvo un mayor índice de peróxido debido a que este posee un mayor porcentaje de insaturación.

A mayor índice de peróxido mayor deterioro en el aceite.

Índice de peróxidos nos indica el estado de oxidación inicial del aceite en mili equivalentes de oxígeno activo por kilo de grasa, permitiendo detectar la Oxidación de los aceites y grasa

Cuestionario

1.- Diga la importancia del estudio de la rancidez de lípidos y que factores favorecen su desarrollo.

Las grasas son sujetas a dos tipos de ranciedad, la hidrolitica y la oxidante. La hidrólisis enzimatica es caracterizada por la producción de ácidos grasos libres. La ranciedad oxidante es una reacción química autocatalítica con el oxigeno atmosférico caracterizada por la producción de peróxidos. El calor tiene profundas influencias sobre ambos tipos dedeterioro de las grasas y aceites. La ranciedad oxidante es acelerada por el calor, iónes metálicos y la luz. La velocidad de oxidación de la grasa es doblada por cada aumento en la temperatura. Las grasa calentadas en presencia de oxigeno sufren una baja en sus puntos de fusión, bajan su numero de yodo y aumentan se acidez. El calentamiento es usado para acelerar el añejamiento de las grasas en las pruebas de estabilidad. Las grasas son estables al calor húmedo en ausencia de oxigeno. Bajo estas condiciones, las grasas y los aceites en los alimentos enlatados permanecen relativamente sin cambio por las temperaturas del procesado de enlatado. Las grasas y el aceite calentados aaltas

temperaturas tienen valores nutritivos diminuidos. Las grasas y los aceites de uso

comercial en alimentos provienen de diferentes fuentes, pero existen muchas materias primas de donde se pueden extraer estos lípidos.Después de procesos para extracción de los tejidos adiposos de animales y los granos de oleaginosas, por medio de prensado o por

diferentes solventes se obtiene los aceites de consumo. Excepto algunos finos, como los de oliva extra virgen, los aceites contienes impurezas que deben ser eliminadas. Espor eso que tienen que ser sometidos a diferentes procesos y serie de operaciones para eliminar las impurezas y conseguir mejores propiedades organolépticas. Es necesario someterle a dichos procesos para liberarlos de fosfátidos, ácidos grasos libres, pigmentos y sustancias que produzcan mal olor y sabor

2.-que factores afectan la oxidación de los lípidos

• Composición en ácidos grasos. La auto-oxidación de los ácidos grasos saturados es muy lenta y no se oxidan prácticamente en condiciones normales. En cambio, a altas temperaturas, los ácidos grasos saturados pueden experimentar una oxidación significativa. Por el contrario, los ácidos grasos insaturados se oxidan tanto más fácilmente cuando más dobles enlaces lleven.

• La presencia de ácidos grasos. En algunos aceites comerciales la presencia de ácidos grasos libres pueden aumentar la incorporación de trazas de metales que pueden actuar como catalizadores a partir de los tanques de almacenamiento o de las tuberías y, en consecuencia, incrementar la velocidad de oxidación de los lípidos.

• Superficie libre. En el almacenamiento de las grasas la velocidad de oxidación aumenta proporcionalmente con el área de líquido expuesto al aire. En las grasas especiales para croissant, una vez destapado el papel que lo cubre, acelera la oxidación por contacto directo con el aire.

• Humedad. En los alimentos desecados cuyo contenido en agua es muy bajo (actividad del agua menor 0.1), la oxidación se produce muy rápidamente. El incremento del contenido de humedad a un valor Aw 0,3 retarda la oxidación. Pero, sin embargo, cuando la actividad del agua es muy alta (Aw = 0,55 - 0,85) la velocidad de oxidación aumenta.

• Luz y temperatura. La energía radiante, la luz –especialmente la radiación ultravioleta– y el calor, aceleran la oxidación. Por el contrario, a temperaturas de congelación se paraliza.

• Antioxidantes. Los antioxidantes son sustancias que retardan la velocidad de oxidación, por lo que previenen el enranciamiento o el deterioro debido a la oxidación. Existen muchos compuestos, tanto sintéticos como naturales, pero en la fabricación del pan y pastelería, sólo están autorizados los que aparecen en la Reglamentación Técnico-Sanitaria. Hay que tener en cuenta que si no tienen algún tratamiento térmico, los

productos o las grasas de pastelería sólo están permitidos los naturales (Tocoferoles y los Esteres de Ácido Ascórbico).

3.- como ocurre la auto oxidación describa la secuencia de formación de peróxidos

Es el resultado de la exposición al oxígeno que genera en las grasas compuestos desagradables desde el punto de vista organoléptico e incluso tóxicos. Por tanto, es un proceso irreversible de oxidación de los ácidos grasos insaturados. Esta etapa auto-oxidación se divide a su vez en tres:– Iniciación. Se inicia el enranciamiento por la luz, el calor y por la materia mineral que se encuentra en los alimentos, formando hidroperóxidos.– Propagación. Los hidroperóxidos son compuestos muy inestables y se descomponen en radicales, aldehidos, cetonas y alcoholes, que son los causantes del mal olor.– Terminación. Toda esta cantidad de compuestos reactivos que se forman comienzan a interaccionar entre ellos acelerando aún más el proceso de enranciamiento.

4.- cuales son los acidos grasos mas predominantes de los alimento de origen vegetal y de origen animal

Origen animal Origen vegetal

5.- que indica el índice de peróxido y como varia este índice en los lípidos

El Índice de Peróxidosse expresa como los mili equivalentes de Peróxidos presentes en 1 Kg de aceite o grasa, y brinda información sobre el grado de oxidación de un aceite. La causa de la alteración de los aceites y las grasas puede ser el resultado de una reacción tanto química como bioquímica pero la oxidación de las grasas es más frecuente por efecto de reacciones

químicas. Lo esencial es que los dobles enlaces de sus ácidos grasos constituyentes, reaccionan con el oxígeno del aire formando compuestos que al descomponerse originan otros, a los cuales se les atribuye el olor y sabor desagradables característicos de las grasas oxidadas, y es esto lo que se conoce con el nombre de rancidez

6.- qué importancia tiene el empleo de antioxidantes en la agroindustria y como es que desempeñan su función

Son unas sustancias existentes en determinados alimentos que nos protegen frente a los radicales libres, causantes de los procesos de envejecimiento y de algunas otras enfermedades.

Los antioxidantes retrasan el proceso de envejecimiento combatiendo la degeneración y muerte de las células que provocan los radicales libres. La incapacidad de nuestro cuerpo para neutralizar los radicales libres a los que nos exponemos diariamente nos obliga a recurrir a alimentos con la propiedades antioxidantes con capacidad de

COLORANTES Y PIGMENTOS EN PRODUCTOS AGROINDUSTRIALES

Objetivos

Aislar y observar los colorantes y pigmentos presentes en algunos productos agroindustriales

Fundamento teorico:

Los alimentos tienen una naturaleza compleja, por lo general, lo que hace difícil aislar un colorante natural o sintético, sea por disolución selectiva, complicada por la presencia de otras sustancias solubles, formación de emulsiones, etc., o por otros métodos. De ahí que se hayan propuesto distintos métodos y aún se sigan buscando variantes para lograr un aislamiento más perfecto que facilite su ulterior estudio, destinado a la identificación.CAROTENOIDES.-Los carotenoides se encuentran en forma libre en la naturaleza en forma libre disueltos en lípidos también se encuentran formando compuestos con proteínas, carbohidratos y ácidos grasos.Se pueden encontrar en la zanahoria, papaya, naranja, durazno, plátano, tomate, melón, huevo, soya. Son hidrocarburos en donde la molécula de isopropeno se repite constantemente, estos carotenos se pueden utilizar en la industria de la mantequilla, margarina, quesos, helados, aceites, sopas y postres.CLOROFILAS.-Se localizan en el cloroplasto de las plantas y a través del cual se efectúan las reacciones de fotosíntesis. Existen dos tipos de clorofila, Clorofila A y clorofila B, la diferencia es que la clorofila A contiene al grupo metilo y la clorofila B contiene al grupo formil.ANTOCIANINAS.-Igual que los flavonoides son pigmentos con características químicas de glucósidos (dan sabor amargo), las antocianinas son generalmente de color rojo o violeta, solubles en agua; se puede encontrar en las fresas, higos, cerezas, ciruelas, moras y se utiliza en la industria de alimentos, jugos, helados, etc.

Procedimiento experimental

a) aislamiento de colorantes:

disolvemos caramelos de color, luego en un papel filtro colocamos una a dos gotas de la solución de caramelos disueltos y una gota o dos de la solución 1, observamos el cambio de color.

b) clorofila y carotinoides.Trituramos hojas verdes de perejil, luego añadimos acetona o alcohol, al igual que en el primer ensayo colocamos una a dos gota en el papel filtro, luego una a dos gotas de solvente, observamos lo ocurrido.

c) antocianinasTrituramos materia roja, en este caso fue la betarraga, luego añadimos agua, y separamos en 5 tubos de ensayo, luego añadimos soluciones como se muestran y obtuvimos los siguientes resultados:

HCl Acido acético agua Bna NaOHRojo intenso Rojo claro Rojo claro violeta anaranjado

Separamos el tubo 3 al cual añadimos 1 ml de HCl y 1 ml de NaOH, observamos que el color cambia a un color amarillo oscuro, medio naranja.

Cuestionario

1.- que factores afectan la estabilidad de los colorantes naturales

2.- dibujar las estructuras moleculares de la clorofila alfa y beta, del betacaroteno y del licopeno

a-b clorofila

3.- indicar y explicar las propiedades fisicoquímicas de clorofilas y carotenos

CLOROFILA

Se encuentra en todas las plantas que producen oxígeno por fotosíntesis y como pigmento

betacaroteno

licopeno

principal en las algas. 

Estructura y propiedades

Los trabajos de elucidación estructural llevados a cabo por FISCHER (1926-1940) permitieron conocer los detalles de la estructura de esta clorofila principal. Estos trabajos fueron ampliados por CLOSS (1963) utilizando espectroscopía de resonancia magnética de protón, dando como resultado las estructuras que hoy consideramos válidas. Se puede observar perfectamente el macrociclo y el magnesio central, así como la estructura de fitilo, unida al grupo 7-propiónico mediante un enlace éster, a modo de "cola" de la molécula. La clorofila-a posee 5 carbonos asimétricos (contando el resto de fitol) dando 2E5=32 enantiómeros posibles. Por otra parte, el carbono 10 permite la existencia de 2 epímeros que pueden observarse en cromatografía como picos gemelos y se nombran clorofila-a y clorofila-a'.

Se trata de una estructura de CLORINA, es decir, 7,8-dihidroporfirina cerrada mediante un ciclo (anillo V), entre las posiciones 6 y g . Su espectro de absorción visible presentan una banda en la zona roja del espectro (banda I, tambien llamada banda Söret y una banda prominente (banda III).

CAROTENOS: El término carotenoides designa a compuestos isoprenoides (tetraterpenos) generalmente de 40 carbonos. Su estructura básica es lineal, simétrica e invertida en el centro, y puede estar modificada mediante hidrogenación, deshidrogenación, ciclación, isomerización, oxigenación, etc., dando lugar a una gran variedad de estructuras (Figuras 1 y 2). Presentan como característica estructural un sistema conjugado de dobles enlaces. Este grupo cromóforo es el responsable de que los carotenoides absorban energía lumínica en la región visible del espectro y por tanto de su fuerte capacidad colorante. La longitud de onda máxima a la que absorben dependerá, entre otros factores, del número de dobles enlaces conjugados y de la existencia de anillos cerrados en la molécula

4.- explique cuál es el principio de acción en la extracción de la clorofila por el solvente (acetona)

por que es un compuesto apolar , la clorofila tambien es apolar entonces la extraccion se basa en que lo apolar se mezcla con lo apolar y lo polar con lo polar, de esta forma es mas facil extraer la clorofila de la hoja con acetona y luego se puede hacer una cromatografia para separar los dos compuestos, ademas se tiene en cuenta otros factores como la constante dielectrica del agente extractoe en esre caso la acetona