UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA...
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERÍA CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS INFLUENCIA DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA SOBRE EL PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO EN PULPA DE LA CARAMBOLA (Averrhoa carambola L.) MÍNIMAMENTE PROCESADA TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA DE ALIMENTOS ANDREA PAULINA ARBOLEDA SALINAS DIRECTORA: BIOQ. MARÍA JOSÉ ANDRADE CUVI Quito, Febrero 2013
Transcript of UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA...
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
INFLUENCIA DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA SOBRE EL
PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO EN PULPA DE LA
CARAMBOLA (Averrhoa carambola L.) MÍNIMAMENTE
PROCESADA
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERA DE ALIMENTOS
ANDREA PAULINA ARBOLEDA SALINAS
DIRECTORA: BIOQ. MARÍA JOSÉ ANDRADE CUVI
Quito, Febrero 2013
© Universidad Tecnológica Equinoccial, 2013
Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo, ANDREA PAULINA ARBOLEDA SALINAS, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para
ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional
vigente.
.………………………………
Andrea Paulina Arboleda Salinas
C.I: 1720358983
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo de investigación que lleva por título
“Influencia de la radiación ultravioleta sobre el pardeamiento
enzimático en pulpa de la carambola (Averroha Carambola L.)
mínimamente procesada”, que, para aspirar al título de Ingeniera de
Alimentos fue desarrollado por Andrea Arboleda, bajo mi dirección y
supervisión, en los laboratorios de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería
de la Universidad Tecnológica Equinoccial; y cumple con las condiciones
requeridas por el reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
………………………………
María José Andrade Cuvi
DIRECTORA DEL TRABAJO
C.I.: 1712338373
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad Tecnológica Equinoccial, por brindarme beneficios
que me permitieron realizar mis estudios pregrado, y aportar las
herramientas necesarias y básicas, encaminadas hacia la formación
de mi perfil profesional.
A mi directora María José Andrade por su valioso aporte al compartir
herramientas y conocimientos necesarios para el progreso de esta
investigación, así como su paciencia, apoyo y amistad demostrada
durante el desarrollo de este trabajo.
A mis amigas y amigos, quienes supieron darme siempre los ánimos y
consejos necesarios para culminar este proyecto, quienes saben
además que estos pequeños esfuerzos son para conseguir grandes
resultados.
A mis padres René y Luz Marina por brindarme siempre su apoyo y
amistad incondicional, sus valiosos esfuerzos, por inculcar valores y
conocimientos que permiten formarme como ser humano además por
guiarme hacia esta meta culminada y muchas más que vendrán.
A mi hermana mayor Diana, por brindarme siempre los consejos
exactos, su apoyo y guía, a mi hermana menor Karen por saber cómo
sacar de mi una sonrisa, así como siempre su apoyo y compañía.
DEDICATORIA
A mis abuelas y abuelos, pilares fundamentales de mi familia. A los mejores
padres y maestros de la vida, René y Luz Marina. A mis hermanas que son
mis mejores amigas, Diana y Karen. A mi hijo de cuatro patas, que estuvo a
mi lado en las noches desveladas.
i
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PÁGINA
RESUMEN .................................................................................................. VII
ABSTRACT ................................................................................................. IX
1. INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 1
1.1. OBJETIVOS ........................................................................................... 7
1.1.1. OBJETIVO GENERAL.................................................................. 7
1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................ 7
2. MARCO TEÓRICO .................................................................................... 9
2.1. GENERALIDADES DE LA CARAMBOLA .............................................. 9
2.1.1. PROPIEDADES NUTRICIONALES ............................................ 11
2.1.2. USOS DE LA CARAMBOLA....................................................... 12
2.1.3. POSTCOSECHA DE LA CARAMBOLA ..................................... 14
2.2. PRODUCTOS MÍNIMAMENTE PROCESADOS O DE IV GAMA ...... 16
2.2.1. FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS MÍNIMAMENTE
PROCESADOS........................................................................... 17
2.3. PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO ......................................................... 18
2.4. RADIACIÓN ULTRAVIOLETA ............................................................. 21
2.4.1. RADIACION UV-C ...................................................................... 23
2.4.2. MECANISMO DE ACCIÓN DE LA LUZ UV-C EN
MICROORGANISMOS ............................................................... 24
2.4.3. EFECTO DE LA LUZ UV-C EN LA MADURACION Y
SENESCENCIA .......................................................................... 25
2.4.4. EFECTOS VARIOS .................................................................... 26
2.5 ENZIMAS ............................................................................................. 27
2.5.1. COMPUESTOS FENÓLICOS .................................................... 30
2.5.2. POLIFENOL OXIDASA (PPO) .................................................... 31
ii
PÁGINA
2.5.3. PEROXIDASA (POX) ................................................................. 33
2.5.4. FENILALANINA AMONIOLIASA (PAL) ...................................... 34
2.5.5. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE: .................................................. 36
3. METODOLOGÍA ...................................................................................... 39
3.1. MATERIA VEGETAL ........................................................................... 39
3.2. TRATAMIENTO CON LUZ ULTRAVIOLETA ....................................... 39
3.3. PÉRDIDA DE PESO ............................................................................ 40
3.4. ÍNDICE DE DAÑO ............................................................................... 40
3.5. MEDICIÓN DE COLOR ....................................................................... 40
3.6. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS .......................................................... 41
3.7. DETERMINACIÓN DE ACTIVIDADES ENZIMÁTICAS ........................ 41
3.7.1. PREPARACION DEL EXTRACTO PARA POLIFENOL
OXIDASA (PPO) Y PEROXIDASA (POX) ................................... 41
3.7.2. PREPARACIÓN DEL EXTRACTO PARA FENILALANINA
AMONIOLIASA (PAL) ................................................................. 42
3.7.3. DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE POLIFENOL
OXIDASA (PPO) ......................................................................... 42
3.7.4. DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE PEROXIDASA
(POX) .......................................................................................... 43
3.7.5. DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE FENILALANINA
AMONIOLIASA (PAL) ................................................................. 43
3.8. DETERMINACIÓN DE ANTIOXIDANTES............................................ 44
3.8.1. PREPARACIÓN DEL EXTRACTO PARA FENOLES
TOTALES Y ABTS ...................................................................... 44
3.8.2. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE FENOLES
TOTALES ................................................................................... 44
3.8.3. DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
(ABTS) ........................................................................................ 45
3.9. ANÁLISIS ESTADÍSTICO .................................................................... 45
iii
PÁGINA
4. RESULTADOS ........................................................................................ 47
4.1. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA PÉRDIDA DE
PESO ................................................................................................... 47
4.2. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL ÍNDICE DE
DAÑO .................................................................................................. 48
4.3. EFECTO DEL TRATAMENTO UV-C SOBRE EL COLOR
SUPERFICIAL...................................................................................... 50
4.4. EFECTO DEL TRATAMENTO UV-C SOBRE EL DESARROLLO
DE MICROORGANISMOS ................................................................... 53
4.4.1. AEROBIOS MESÓFILOS TOTALES .......................................... 53
4.4.2. MOHOS Y LEVADURAS ............................................................ 55
4.5. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA ACTIVIDAD DE
LA POLIFENOL OXIDASA. ................................................................. 57
4.6. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA ACTIVIDAD DE
LA PEROXIDASA ................................................................................ 59
4.7. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA ACTIVIDAD DE
LA FENILALANINA AMONIO LIASA. ................................................... 61
4.8. EFECTO DEL EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL
CONTENIDO DE COMPUESTOS FENÓLICOS .................................. 62
4.9. EFECTO DEL EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA
CAPACIDAD ANTIOXIDANTE ............................................................. 64
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................... 67
5.1. CONCLUSIONES ................................................................................ 67
5.2. RECOMENDACIONES ........................................................................ 69
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................... 71
ANEXOS ..................................................................................................... 71
iv
ÍNDICE DE TABLAS
PÁGINA
Tabla 1. Composición nutricional de carambola .......................................... 12
Tabla 2. Dosis para inhibir microorganismos. .............................................. 24
Tabla 3. Clasificación principal de las enzimas ............................................ 29
Tabla 4. Valores del color superficial en rodajas de carambola ................... 51
v
ÍNDICE DE FIGURAS
PÁGINA
Figura 1. Fruto de Carambola ..................................................................... 10
Figura 2. Hojas y Flores de carambola ........................................................ 11
Figura 3. Decoración de platos con carambola ........................................... 13
Figura 4. Tipos de madurez de la carambola .............................................. 15
Figura 5. Carambola mínimamente procesada............................................ 16
Figura 6. Carambola pardeada ................................................................... 19
Figura 7. Pardeamiento no enzimático ........................................................ 20
Figura 8. Espectro electromagnético ........................................................... 22
Figura 9. Rayos ultravioleta......................................................................... 23
Figura 10. Mecanismo de acción enzimático ............................................... 27
Figura 11. Estructura química del fenol ....................................................... 30
Figura 12. Estructura de la Polifenol oxidasa (PPO)................................... 32
Figura 13. Estructura de la glutatión peroxidasa (POX). ............................. 33
Figura 14. Acción de la fenilalanina amonioliasa (PAL) .............................. 35
Figura 15. Radicales libres y función de los antioxidantes .......................... 36
Figura 16. Pérdida de peso en carambola ................................................... 47
Figura 17. Índice de daño en carambola. .................................................... 49
Figura 18. Índice de daño en frutos control y tratados ................................. 49
Figura 19. Población de aerobios mesófilos ................................................ 54
Figura 20. Población de mohos y levaduras ................................................ 56
Figura 21. Actividad de la enzima polifenol oxidasa .................................... 58
Figura 22. Actividad de la enzima peroxidasa ............................................. 59
Figura 23. Actividad de la enzima fenilalanina amonioliasa. ........................ 61
Figura 24. Contenido de fenoles totales ...................................................... 63
Figura 25. Capacidad antioxidante .............................................................. 64
vi
ÍNDICE DE ANEXOS
PÁGINA
ANEXO 1
Cosecha de frutos de carmbola .................................................................. 81
ANEXO 2
Elaboración de carambola mínimamente procesada ................................... 82
ANEXO 3
Radiación de carmbola minimamente procesada ......................................... 82
vii
RESUMEN
La carambola o fruta china (Averrhoa carambola L.) es una fruta subtropical,
exótica, de origen asiático e introducida en el Ecuador hace 30 años.
Compuesta en su mayoría por agua, nutricionalmente contiene fibra soluble,
es fuente de antioxidantes y vitaminas A y C. Su atractiva forma de estrella
de cinco puntas es utilizada para la decoración de platos en la cocina
gourmet. El color de su pulpa puede estar influenciado por pigmentos
naturales o pigmentos resultantes de reacciones enzimáticas al sufrir daños
en su tejido, debido a procesos inadecuados de manejo y almacenaje. Al
considerarse como alimento de IV gamma, las operaciones que involucran
una manipulación mínima causan un aumento en su metabolismo,
generando reacciones de oxidación, alteraciones organolépticas, fisiológicas
y ataque de microorganismos. La aplicación de radiación UV-C como un
método efectivo para la conservación de frutas y hortalizas, pretende
incrementar la vida útil de éstos por inducir efectos benéficos como la
inducción de mecanismos de defensa, incremento de compuestos bioactivos
con capacidad antioxidante, inactivación de enzimas relacionadas con los
procesos de maduración y senescencia, así como su bajo costo y fácil
aplicación. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la influencia de la
radiación UV-C sobre el pardeamiento enzimático en pulpa de la carambola
(A. carambola L.) mínimamente procesada. Frutos recién cosechados,
lavados y seleccionados, se cortaron en rodajas de 5 mm de ancho, se
dividieron en dos grupos: frutos tratados (13 kJ/m2) y frutos no tratados
(controles) y se almacenaron en bandejas plásticas cubiertas con film PVC
durante 21 días a 5°C. A los 0, 7, 14 y 21 días se determinó la pérdida de
peso, índice de daño, color superficial, recuento de aerobios mesófilos,
mohos y levaduras, se determinó la actividad de la polifenol oxidasa (PPO),
peroxidasa (POX), fenilalanina amonioliasa (PAL), se cuantificó el contenido
de fenoles totales y se determinó la capacidad antioxidante total. El
tratamiento con radiación UV-C redujo la pérdida de peso, retrasó la
viii
aparición de síntomas de daño (color, decaimiento, pardeamiento y firmeza
al tacto), así como también mantuvieron una mejor apariencia visual según
los parámetros de color analizados; los frutos tratados con UV-C mostraron
un menor desarrollo de microorganismos, tanto aerobios mesófilos como
mohos y levaduras. La radiación UV-C indujo significativamente la actividad
de la polifenol oxidasa y fenilalanina amonioliasa, así como de la peroxidasa
en el día 0, luego sus valores se mantuvieron constantes. El contenido de
fenoles totales aumentó a lo largo del almacenamiento, pero se mostraron
menores frente a los controles, de igual manera se mostró mayor capacidad
antioxidante en los frutos control, sin embargo la radiación UV-C permitió el
aumento de la capacidad antioxidante en los frutos tratados a lo largo del
almacenamiento. En general se observó una variación en la actividad de las
enzimas relacionadas con el pardeamiento enzimático manteniendo al
producto con mejores características visuales por más tiempo; estos
resultados sugieren que la aplicación de una dosis de 13 kJ/m2 en carambola
mínimamente procesada permite alargar la vida útil del producto en 7 días.
ix
ABSTRACT
Star fruit or Chinese fruit (Averrhoa carambola L.) is a subtropical, exotic,
Asian origin and introduced in Ecuador 30 years ago. Composed mostly of
water, nutritionally contains soluble fiber, is a source of antioxidants and
vitamins A and C. Its attractive five- pointed shape its desired for the
decoration of dishes and gourmet cuisine. The pulp color can be influenced
by natural pigments or pigments resulting of enzymatic reactions by the
damage tissue caused by inadequate processing and storage management.
As considered as IV gamma product, it´s operations involve minimal
manipulation, occurs it metabolism acceleration, and cause effects like
increased oxidation, changes on their organoleptic and physiological
characteristics, as the attack of microorganisms. The application of UV-C
radiation as an effective method for fruit and vegetables preservation, aims
to increase their shelf life by inducing defense mechanisms, an increase of
bioactive compounds with antioxidant capacity, inactivated enzymes related
with maturation and senescence process, and their low cost and easy
implementation. The aim of this study was to study the UV-C influence on
enzymatic browning in carambola pulp (A. carambola L.) minimally
processed. Fresh harvested, washed and selected fruits, were cut into slices
5 mm broad, were divided into two groups: treated fruits (13 kJ/m2) and
untreated fruits (control) and were stored in plastic trays covered with PVC
film for 21 days at 5°C. At 0, 7, 14, and 21 days was determined weight loss,
damage index, surface color, microbiological (aerobic mesophilic, molds and
yeast), was determined polyphenol oxidase activity (PPO), peroxidase
(POX), phenylalanine ammonium lyase (PAL), total phenolic content was
quantified and antioxidant capacity was determined. The treatment with UV-C
radiation reduced weight loss, delayed damage symptoms (color parameters,
decay, browning and firmness), also maintained a better visual appearance
for the color parameter analysis; fruit treated with UV-C showed a lower
growth of microorganisms, both aerobic mesophilic and molds and yeasts.
The polyphenol oxidase (PPO) and phenylalanine ammonium lyase (PAL)
x
activity was induced significantly by the UV-C radiation, as peroxidase (POX)
activity on day 0, then their values kept constant. The total phenolic content
increased during storage, but their values were minor compared to the
control, also control fruit showed higher antioxidant capacity, however UV-C
allowed on treated fruits to increase the antioxidant capacity during the
storage time. Overall there was a variation on the enzymes activity involved
on enzymatic browning, maintaining the product longer with better visual
characteristics. These results showed that it’s allowed to extend at 7 days it
product shelf life, by using an ultraviolet dosage level (kJ/m2) of 13 on
minimally processed carambola fruit.
1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
Originaria de Indonesia la carambola (Averrhoa carambola L.) se ha
introducido y cultivado en regiones tropicales, como Malasia, China,
Filipinas, en Estados Unidos en el estado de Florida, en partes tropicales de
Sudamérica y en el Ecuador en provincias como Santo Domingo y Manabí.
Botánicamente la Carambola (A. carambola) pertenece a la familia de las
Oxalidaceae, su arbusto mide entre 5m y 9m de altura, se cultiva en zonas
tropicales y subtropicales y sus frutos se dividen en variedades de frutos
dulces y variedades de frutos agrios. Por su forma particular de cinco puntas
se la conoce también como “caramboleiro”, “fruta china”, “tamarindo chino” o
“starfruit” (O'Hare, 1992). Medicinalmente es usada para contener
hemorragias y calmar la fiebre, y aporta con grandes cantidades de vitamina
A y antioxidantes como la Vitamina C, se registra que las variedades
extremadamente ácidas son ricas en ácido oxálico y que el fruto de
carambola puede contener hasta 14 aminoácidos.
La Carambola es comercializada principalmente como fruto fresco. No
obstante, el fruto (mesocarpio) presenta potencial para ser utilizado
industrialmente en la elaboración de jugos como bebidas refrescantes,
mermeladas, elaboración de tartas. También puede ser procesada
mínimamente (conocido como productos de IV Gama) al cortarla
transversalmente para obtener una forma estrellada, y así utilizarla en la
decoración de distintos platos gourmet, postres y ensaladas (Rajeev,
Suhaida, & Ching Von, 2011).
La venta de frutas y vegetales listos para ser consumidos ha crecido
considerablemente en los últimos años en el mercado por ser relacionados
con efectos benéficos en la salud de los consumidores. Para la industria y
2
su impacto económico se ha generado también mayor consciencia hacia los
parámetros microbiológicos y fisiológicos asociados con su calidad en fresco.
Siendo las soluciones cloradas entre las comúnmente y más usadas para la
desinfección de frutas y vegetales, debido a su eficacia, costo-efectividad y
facilidad de uso, han sido asociadas con la posible formación de compuestos
clorados cancerígenos (Rico, Martin, Barat, & Barry, 2007).
La vida útil de un producto mínimamente procesado desde el punto de vista
nutricional, microbiológico y sensorial puede ser de 4-7 días, y hasta 21 días
dependiendo de las condiciones de almacenamiento. Sin embargo, sus
efectos postcosecha son inevitables a causa la incorrecta manipulación,
transporte y almacenamiento de los frutos, presentando envejecimiento
fisiológico, cambios bioquímicos, reacciones de pardeamiento,
descomposición microbiana y como consecuencia importantes cambios en la
apariencia (degradación del color) así como las propiedades organolépticas
(textura y sabor), incluso en frutos refrigerados se presenta disminución del
aroma característico y alteración del color conocido como pardeamiento
enzimático (C. A. E. Guerrero, 2009).
El fenómeno del pardeamiento se produce por las reacciones de oxidación
que son de origen enzimático y están catalizadas principalmente por la
enzima polifenol oxidasa (PPO), actuando particularmente en frutos y
vegetales que contienen niveles altos de compuestos polifenólicos, con la
consecuente transformación a pigmentos oscuros no deseables para la
calidad industrial y valor comercial, ya que provocan un aspecto
desagradable frente al consumidor así como considerables pérdidas
económicas (Gutiérrez, 2000). Para controlar el pardeamiento y mantener la
calidad de frutos y vegetales se aplica diferentes técnicas y métodos tanto
físicos como químicos los cuales utilizan compuestos que inhiban enzimas o
eliminen sustratos, pero dentro de los más relevantes por su uso y desarrollo
3
tecnológico en los últimos tiempos ya sean solos o en combinación se
encuentran la reducción de temperatura y/o oxígeno, uso de empaque en
atmósferas modificadas o recubrimientos comestibles, tratamiento con
ozono, irradiación gamma y UV-C. Al mostrar ventajas por su efecto
inhibidor, la radiación UV-C, elimina la necesidad de generar, manejar,
trasportar o almacenar productos químicos tóxicos, peligrosos o corrosivos,
así como ser un tratamiento que no deja ningún efecto residual que pueda
afectar a los seres humanos (Morales, 2002).
La aplicación de rayos de longitud de onda corta de luz ultravioleta (UV-C)
para la descontaminación y mejor vida de anaquel es una de las nuevas
tecnologías emergentes en cuanto a conservación de frutos y vegetales,
pues se ha determinado su efecto letal germicida de UV-C en bacterias,
levaduras y mohos, puede ser utilizado como un medio eficaz para la
inactivación microbiana. Su mecanismo ocurre cuando el DNA absorbe la
radiación, causando un cambio físico que provoca la ruptura de sus enlaces,
deteniendo el crecimiento, replicación para luego dar lugar a la muerte
celular (Rajeev et al., 2011).
Sin embargo bajas dosis de irradiación UV-C como agente potencialmente
dañino, puede estimular reacciones benéficas en organismos biológicos,
este fenómeno conocido como hormesis involucra agentes químicos o estrés
físico que actúan sobre la materia vegetal, prolongando su calidad de vida
postcosecha. Como efectos benéficos se observa el retraso del proceso de
senescencia y maduración de frutas, la cual induce mecanismos de defensa
contra mohos y bacterias (Gonzalez, Villegas, Martinez, Gardea, & Ayala,
2007).
4
Mercier (1993) menciona que el tratamiento con UV-C induce la acumulación
de poliaminas, las cuales pueden actuar como antioxidantes en frutos de
mango y duraznos, causando una reducción de los síntomas de daño por frío
y el deterioro de los frutos. Actualmente el contenido de antioxidantes es
considerado un parámetro importante de la calidad de frutas y hortalizas,
siendo de gran interés analizar los cambios en el estado de éstos después
de aplicar nuevas tecnologías emergentes de conservación como los
tratamientos con UV-C.
Dentro de los procesos fisiológicos de los productos frescos, que se
relacionan con mecanismos de estrés tales como luz, temperatura y lesiones
superficiales en la materia vegetal, ocurre el desarrollo de la actividad
enzimática. Ésta comprende la activación de distintos complejos enzimáticos
como la fenilalanina amonioliasa (PAL) que es seguida por la síntesis de
compuestos fenólicos (fitoalexinas) como forma de protección para reducir la
pérdida de agua o el ataque de patógenos. Durante el pardeamiento
enzimático ocasionado por la actividad de la polifenoloxidasa (PPO) y la
peroxidasa (POX), se cataliza la oxidación de los polifenoles hacia sus
correspondientes quinonas, las quinonas formadas toman parte en las
reacciones secundarias que involucran polifenoles, aminoácidos y proteínas
para formar polímeros marrones (melaninas) (Lattanzio, 2003).
Las enzimas se encuentran generalmente en los plástidos de las células
intactas, mientras que los sustratos de las enzimas, los polifenoles, se
localizan en las vacuolas y entran en contacto cuando sus compartimentos
se destruyen al momento de un corte o magulladura. Por otro lado, el estrés
por bajas temperaturas puede inducir especies con radicales de oxígeno
que podrían reaccionar con los lípidos de la membrana, esto puede ocurrir
en una descompartimentación intracelular permitiendo así que las enzimas y
sustratos entren en contacto (Schmitz & Matthes, 2010).
5
La radiación ultravioleta en tomates puede ser empleado para mejorar su
calidad nutricional y contenido de licopeno, sin inducir cambios significativos
en sus propiedades físicas durante su almacenamiento postcosecha. Liu C
(2011) trataron con dosis pequeñas de UV-C por 21 días en tomates
cosechados en estado verde-maduro, y reportaron que la concentración de
licopeno en su exocarpio aumentó significativamente, sin embargo a
comparación de las muestras control la concentración de β-caroteno no fue
afectada por el tratamiento con luz UV-C y disminuyó durante los 21 días de
almacenamiento mediante el tratamiento con luz solar. Además se
registraron efectos adversos como pérdida de brillo en la corteza del tomate,
al afectar la morfología e inducir modificaciones bioquímicas en la superficie
de su capa cerosa.
El impacto en estos cambios puede tener varios efectos contrastantes; por
un lado cambios físicos y modificaciones bioquímicas que ocurren en las
células de la epidermis (en respuesta al tratamiento UV-C), puede conducir a
mejorar la capacidad en sus tejidos al resistir ataques contra patógenos. Por
otro lado las capas cerosas alteradas, se ven afectadas en su habilidad de
reflectar la luz, lo que contribuye a incrementar la pérdida de agua por su
transpiración (Charles, Makhlouf, & Arul, 2008).
Estudios en arándanos (Wang, Chen, & Wang, 2009) determinaron un
aumento en sus niveles de flavonoides después de irradiarlos con luz UV-C,
así como un incremento significativo en su capacidad antioxidante de los
frutos tratados comparado con los frutos control.
El aumento de antioxidantes en frutas y vegetales, radica en su importancia
sobre el papel que juegan en la prevención de enfermedades
cardiovasculares y cancerígenas, ya que neutralizan radicales libres,
contribuyendo a mejorar el sistema inmunológico y retrasar el envejecimiento
cutáneo.
6
Si bien la radiación UV-C se ha determinado como método para el
tratamiento del agua, desinfección de aire y superficies, su uso sigue siendo
limitado y escaso para el tratamiento de frutos y vegetales, particularmente
en tecnología postcosecha. Su bajo costo, fácil aplicación, poco
mantenimiento y espacio físico, potencializa su uso comercial como una
interesante opción en el tratamiento postcosecha de frutos y vegetales
(Ribeiro, Canada, & Alvarenga, 2012).
En Ecuador son escasos los estudios del uso de radiación UV-C como
tecnología postcosecha en frutas tropicales, así como su influencia sobre el
pardeamiento enzimático, por lo que es necesario aplicar y desarrollar
futuras investigaciones que involucren tecnologías en este campo.
El presente trabajo de investigación forma parte del proyecto: “Influencia del
tratamiento UV-C sobre el tiempo de vida útil y propiedades antioxidantes de
productos de IV gama (mínimamente procesados) de carambola (Averrhoa
carambola L.)”, desarrollado en los laboratorios de Química de Alimentos y
Microbiología de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad
Tecnológica Equinoccial.
Los resultados obtenidos permitirán conocer el contenido de compuestos
fenólicos, así como la actividad de las enzimas polifenol oxidasa (PPO),
peroxidasa (POX), fenilalanina amonioliasa (PAL), además de su capacidad
antioxidante de la pulpa (mesocarpio) de carambola sometida a radiación
UV-C, con el fin de promover su consumo y prolongar su tiempo de vida útil.
7
1.1. OBJETIVOS
1.1.1. OBJETIVO GENERAL
Determinar la influencia de la radiación ultravioleta sobre el pardeamiento
enzimático en pulpa de la carambola (Averroha carambola L.) mínimamente
procesada.
1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar el efecto de la radiación UV – C sobre los parámetros de
calidad: microbiológicos, color superficial, índice de daño y pérdida de
peso de la pulpa de carambola mínimamente procesada.
Determinar el efecto de la radiación UV-C sobre la actividad de la
enzima polifenol oxidasa (PPO) y el contenido de polifenoles en la
pulpa de carambola mínimamente procesada.
Determinar el efecto de la radiación UV-C sobre la actividad de la
enzima peroxidasa (POX) y fenilalanina aminoliasa (PAL) en la pulpa
de carambola mínimamente procesada.
Determinar el efecto de la radiación UV-C sobre la capacidad
antioxidante en la pulpa de carambola mínimamente procesada.
Evaluar la diferencia de actividad enzimática de polifenol oxidasa,
peroxidasa y el contenido de fenoles en la pulpa de carambola
mínimamente procesada tratada con radiación UV-C.
2. MARCO TEÓRICO
9
2. MARCO TEÓRICO
2.1. GENERALIDADES DE LA CARAMBOLA
La carambola es una fruta exótica perteneciente a la familia de las
Oxalidáceas, muy cotizada en los mercados internacionales, es también
conocida popularmente como "fruta estrella" o "star fruit". En función de su
procedencia, recibe distintos nombres: en la República Dominicana, "cinco
dedos"; en Costa Rica, "tiriguro"; en Brasil, "caramboleiro" y en Venezuela,
"tamarindo chino" o "tamarindo dulce".
Es una fruta originaria y propia de Indonesia y Malasia. Su cultivo se ha
extendido a otros países tropicales de Asia y América. Los principales países
productores hoy en día son Tailandia, Brasil, Colombia y Bolivia (Consumer,
Sf).
En Ecuador, su cultivo fue introducido hace unos treinta años al país, se
siembra principalmente en la zona subtropical-semitropical ya que poseen
las condiciones apropiadas de suelo para desarrollarse. Puede cultivarse
entre una altitud de 0- 800 msnm, adaptándose a lugares con temperaturas
entre 18 – 34°C y entre una humedad del 80% -90%, en bosques húmedos
tropicales localizados en las poblaciones de Puerto Quito, Quinindé, Santo
Domingo de los Colorados, La Maná, Quevedo, Bucay, El Triunfo y la región
Amazónica, así como también la zona tropical de la provincia del Guayas y
Los Ríos (Ortiz, 2007). El rendimiento de producción promedio es de 28000
– 32000 kg/Ha. (M.J. Andrade, Moreno, Henríquez, Gomez, & Concelion,
2010)
10
El cultivo se reproduce por semilla acodo o injerto y entra en reproducción a
los tres años de edad, su árbol mide alrededor de 5-12m de altura tiene
hojas verdes oscuras y flores rosadas a púrpura de unos 4mm dispuestas en
racimos axilares o terminales (FAO, 2006).
Los frutos se presentan en racimos como bayas gruesas, ovoides o
elipsoides, de 8-12 x 5-6 cm, la piel es translúcida, suave y cerosa, su color
puede variar entre verde o dorado y amarillo - anaranjado en la madurez,
presenta 5 ribetes que al cortarse transversalmente se obtiene la forma de
una estrella de cinco puntas (Figura 1). Su pulpa (mesocarpio) es
comestible, jugosa, crujiente, un poco fibrosa y ácida, tiene pocas o ninguna
semilla con un fino sabor agridulce (Casaca, 2005).
Figura 1. Fruto de Carambola
(FAO, 2006)
11
Figura 2. Hojas y Flores de carambola
2.1.1. PROPIEDADES NUTRICIONALES
Por su apariencia, sus propiedades nutritivas y aporte de sustancias
antioxidantes, cuyo mecanismo de acción es inhibir o impedir la propagación
de las reacciones de oxidación, evitando así el daño oxidativo; su consumo
es muy recomendable para los niños, los jóvenes, los adultos, deportistas,
las mujeres embarazadas o madres lactantes y a personas mayores ya que
está compuesto principalmente por agua, lo que aporta pocas calorías
(alrededor de 31 calorías por cada 100 gramos de fruta) (Consumer, Sf).
Se recomienda su consumo por su aporte de provitamina A (o beta caroteno)
y vitamina C, especialmente a quienes tienen un mayor riesgo de sufrir
carencias de dichas vitaminas, ya que son esenciales para la visión, buen
estado de la piel, mucosas, huesos y buen funcionamiento del sistema
inmunológico. Así como la vitamina C que interviene en la formación de
colágeno, glóbulos rojos y permite la absorción del hierro de los alimentos
(Henríquez, 2012).
12
Su contenido de fibra soluble le confiere propiedades laxantes. Tiene bajo
contenido de hidratos de carbono y bajo aporte de sodio, riqueza en potasio
y oxalato de calcio, como se puede observar en la Tabla 1.
Componentes mayores (g) Minerales (mg) Vitaminas (mg)
Agua 90.0
Carbohidratos 9.0
Grasas 0.3
Proteínas 0.5
Fibra 0.6
Cenizas
Calcio 5.0
Fósforo 18.0
Hierro 0.4
Potasio 133.0
Tiamina 0.04
Riboflavina 0.02
Niacina 0.30
Ácido ascórbico 35.00
Caroteno 90.00
Tabla 1. Composición nutricional de carambola basada en 100 g de parte
comestible.
(Tello & Vásquez, 2002)
Los azúcares principales que se encuentran en la carambola son la fructosa
y la glucosa así como la sacarosa en menor proporción. La concentración
de estos tres tipos de azúcares se incrementa durante la maduración del
fruto, sin embargo se ha demostrado que se mantienen relativamente
constantes durante su almacenamiento (O'Hare, 1992).
2.1.2. USOS DE LA CARAMBOLA
La carambola es una fruta excelente para consumo fresco, mediante su
procesamiento a nivel agroindustrial su pulpa (mesocarpio) se utiliza como
materia prima para la elaboración de vinagre, jaleas, néctares, dulces,
mermeladas, concentrados, entre otros. Gracias a su forma de estrella sirve
como decoración en diversos platos exquisitos (figura 3) y ensaladas de
frutas, también es utilizada en la elaboración de batidos y refrescos de sabor
tropical e incluso en la preparación de jugos (Casaca, 2005).
13
Figura 3. Decoración de platos con carambola
(Rodríguez, 2012)
En Hawaii, el jugo de las frutas ácidas se mezcla con gelatina, azúcar, jugo
de limón y agua hirviendo para hacer sorbetes. En Malasia, a menudo son
cocidas con azúcar y clavo de olor, solo o combinado con otras frutas como
manzanas. En Tailandia se hierve la fruta verde en rodajas para servirlas con
camarones. En la China continental y en Taiwán, las carambolas se cortan
longitudinalmente y se enlatan en sirope para la exportación. En
Queensland, las de tipo dulce se cocinan como un vegetal verde. Las
secciones se cubren con miel, se dejan reposar durante la noche, y después
se cosen brevemente para ponerlas en jarras esterilizadas. Algunos
cocineros agregan pasas para dar más carácter al producto (Heidy, 2011).
Medicinalmente se utiliza para el tratamiento de hemorroides, la fruta seca o
jugo se puede tomar para contrarrestar fiebres, sedativo para pacientes con
asma, diurético, antídoto contra venenos y alivia el malestar por el exceso de
licor. En Brasil, la carambola se recomienda como diurético en las dolencias
de riñón y vejiga. La fruta cocinada y las hojas en combinación se beben
para superar el vómito. Las hojas se envuelven en las sienes para aliviar los
dolores de cabeza. Las hojas machacadas y los brotes se usan en molestias
producidas por las erupciones de la varicela, también en la tiña (Rowland,
2005).
14
2.1.3. POSTCOSECHA DE LA CARAMBOLA
Generalmente existen factores precosecha que pueden manipularse hacia
la optimización de su impacto en la calidad postcosecha, ya que éstos
frecuentemente interactúan en formas complejas que dependen por ejemplo
de las características del cultivo específico así como de su desarrollo o etapa
de crecimiento en que se encuentre. La máxima calidad postcosecha para
cualquier cultivo solo puede conseguirse primero con el correcto manejo de
los diferentes factores precosecha como el mejoramiento genético, la
nutrición mineral, irrigación, entre otros (Mitchell & Crisosto, 2007).
Se puede definir como postcosecha al periodo que transcurre entre el
momento de la cosecha de los productos y su consumo, tiene como objetivo
minimizar el deterioro de éstos, alargar la vida útil postcosecha así como
mantener la calidad nutricional y organoléptica (Concellón, 2009).
Durante la postcosecha de la carambola Galán (1993), observó que
carambolas cosechadas con los bordes de sus costillas afiladas son más
susceptibles a la aparición de moretones y decoloración que las variedades
con bordes redondeados. Estas fisiologías parecen estar estrechamente
relacionados con la pérdida de la humedad. La carambola también puede
verse afectada con pequeñas lesiones por insectos, como la polilla
perforando la piel de la fruta, así como daños mecánicos durante su
transporte y almacenamiento. El estado del desarrollo fisiológico al momento
de cosechada la carambola varía, la fruta debe estar al menos en estado
“verde- maduro” como se observa en el gráfico C de la figura 4.
El tamaño del fruto también puede variar y no se recomienda como un
indicador de madurez. Consecuentemente, la fruta es comercializada al
15
momento que hay un cambio de color de verde a amarillo o cuando en la
fruta predomina el amarillo-verduzco (gráfico d).
Figura 4. Distintos tipos de madurez de la carambola: (a) inmadura, (b) bajo
madura, (c) madura, (d) sobremadura.
(Abdullah, Saleh, Syahir, & Azemi, 2005)
Para su almacenamiento se prefieren temperaturas a 5 °C ya que mantienen
las características de su sabor y la pérdida de humedad se reduce al
mínimo. Después de la cosecha la fruta continuará en el desarrollo de su
color pero no en el aumento de azúcares, ya que al ser almacenadas bajo
temperatura ambiente se reducirá la acidez asociada con la suavidad de su
pulpa.
Al ser una fruta climatérica, la carambola presenta aumento en la tasa de
producción de dióxido de carbono y el etileno después de que esta se
considera madura, factores que tienden estar relacionadas con la
descomposición microbiana y pardeamiento del tejido, acelerando su
senescencia (O'Hare, 1992). El etileno participa en la vida postcosecha de
muchos cultivos hortofrutícolas, y se considera ahora una hormona vegetal.
16
Esta sustancia importante en los mecanismos que controlan el crecimiento y
desarrollo de las plantas puede actuar de manera benéfica, aumentando la
calidad del producto al promover una maduración más rápida y uniforme
antes de la distribución para su venta al menudeo; así como también de
forma perjudicial ya que produce efectos indeseables tales como
senescencia acelerada; pérdida de clorofila y proteínas, maduración
acelerada, inducción de fisiopatías, reduciendo así la vida útil del producto
(Reid, 2007).
2.2. PRODUCTOS MÍNIMAMENTE PROCESADOS O DE IV
GAMA
Los productos mínimamente procesados (MP), o también llamados
“productos frescos cortados”, “ligeramente procesados”, o de IV GAMA
intentan combinar frescura y conveniencia mediante procesos novedosos o
mediante estrategias de conservación, dando lugar a alimentos frescos,
seguros y nutritivos en apariencia que se empacan y comercializan como los
productos procesados, requieren una mínima elaboración para su consumo,
al tiempo que una menor generación de residuos (Vargas, Centurion,
Tamayo, & Saudi, 2010).
Figura 5. Carambola mínimamente procesada
17
El concepto de producto mínimamente procesado se basa en que los
tratamientos que se les aplican para su empacado, comercialización y
facilidad de consumo o conveniencia, producen cambios poco notables
respecto a las características deseadas de calidad del producto fresco
entero, diferenciándose así de los productos en estado fresco (I Gama); en
conservas (II Gama); congeladas (III Gama); cocidos o platos preparados (V
Gama) (Suslow & Cantwell, 2007).
Dentro de la preparación de los productos mínimamente procesados implica
operaciones unitarias de selección, lavado, pelado, descorazonado,
rebanado, cortado en tiras; desinfectados mediante derivados clorados,
antimicrobianos naturales, ozono, entre otros. Son conservados, distribuidos
y comercializados bajo refrigeración (2-5ºC) y están listos para ser
consumidos durante un periodo de 7 – 14 días según el producto y técnica
de conservación utilizada (S. M. Robles, Belloso, García, Gustavo, & Cruz,
2007).
2.2.1. FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS MÍNIMAMENTE PROCESADOS
Durante las operaciones del procesamiento mínimo de los frutos,
principalmente al corte, pelado y rebanado, tienen contacto con materiales
como cuchillos y tablas de picar, por lo que es inevitable que exista un daño
físico; frente a esto actúan con una respuesta fisiológica involucrando la
aceleración de su metabolismo, aumento de su actividad respiratoria,
pérdida de peso, crecimiento en la emisión de etileno, además de acelerar
su maduración y senescencia, así como cambios bioquímicos indeseables
como el pardeamiento y ablandamiento del tejido, existen también cambios
en sus características organolépticas y nutritivas, reduciendo su vida de
anaquel de 1-2 semanas a solo 1-3 días, lo cual afectan la aceptación visual
18
por el consumidor (Vargas et al., 2010). El control de estas fisiologías es
clave para obtener productos con procesamiento mínimo de buena calidad.
El impacto de estos efectos puede ser reducido por ejemplo frente al
aumento de la tasa de respiración, mediante el uso de correctos de películas
y empaques al momento de almacenar, suficiente permeabilidad al oxígeno
para evitar la fermentación y malos olores (Mitchell & Crisosto, 2007)
La correcta temperatura de conservación y almacenamiento debe ser estricto
y esencial, bajas temperaturas minimizará también las tasas de respiración y
actividades metabólicas, así como el crecimiento y propagación de
microorganismos frente a la disponibilidad de nutrientes celulares. Los
productos mínimamente procesados son generalmente consumidos crudos y
no se aplican procesos de acción específica para matar patógenos (Suslow
& Cantwell, 2007).
2.3. PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO
Como consecuencia a la fisiología de la carambola y demás productos
mínimamente procesados, ocurre la reacción del pardeamiento enzimático,
problema de gran magnitud en la industria alimentaria, identificándose como
una de las principales causas de pérdidas de calidad y valor comercial.
Las reacciones iniciales que intervienen en este fenómeno están catalizadas
principalmente por la actividad de las enzimas polifenol oxidasa (PPO) y
peroxidasa (POX). Al ocurrir el daño mecánico en la estructura ya sea por
insectos, aves, golpes, cortes, estas enzimas son liberadas de su
compartimiento (plástidos), se activan y en presencia prescindible del
oxígeno entran en contacto con el sustrato, generalmente compuestos
19
aromáticos o fenólicos, liberados también de su compartimiento (vacuolas),
oxidándolos y como resultado los compuestos se condensan hacia
diferentes pigmentos formando polímeros de coloración café oscuro -pardo
que reciben el nombre de melaninas. Se ha propuesto que la PPO puede
actuar como promotor de la POX puesto que en las reacciones de oxidación
de compuestos fenólicos se genera H2O2 (Meza, 2010).
Figura 6. Carambola pardeada
Como se observa en la figura 6, el pardeamiento produce cambios
importantes provocando aspectos desagradables tanto en la apariencia
(colores oscuros) como en las propiedades organolépticas (sabor, textura)
de vegetales comestibles, además suele ir asociado al desprendimiento de
olores y efectos negativos sobre el valor nutricional y por lo tanto
considerables pérdidas económicas, más aún cuando la demanda del
consumidor actual prefiere alimentos seguros, aumentando su vida de
anaquel, con la mínima cantidad de residuos y productos químicos
(Marchart, 2007).
Uno de los objetivos principales para la industria alimentaria es prevenir y
evitar el pardeamiento enzimático, ya sea antes o durante el procesamiento
de frutos y vegetales. Para controlar este fenómeno se requiere
conocimientos bioquímicos para identificar: el tipo de sustratos fenólicos
presentes en cada vegetal, el nivel de accesibilidad del O2, la naturaleza de
20
los compuestos oxidables, degradación de las quinonas, así como los
sustratos disponibles durante los estados de desarrollo del fruto, y sobre
todo distinguir entre el pardeamiento enzimático y no enzimático (Marchat,
2007).
Se diferencia del pardeamiento no enzimático, ya que en este se llevan a
cabo reacciones entre las proteínas y los azúcares, como son la Reacción
de Maillard, la caramelización y oxidación del ácido ascórbico. En las
reacciones del pardeamiento no enzimático ocurre la pirólisis que consiste
en la degradación química producida únicamente por calor, en donde
pigmentos marrones y polímeros son liberados ante una reacción de un
grupo de aminoácidos con un grupo carbonilo de azúcares, dando como
resultado la caramelización. Si bien puede ser benéfico al aportar con
colores como al cocinar carne y embutidos, sabores y aromas al calentar
alimentos con contenidos de azúcar o sacarosa (figura 7), también puede
causar la disminución de valores nutritivos y alteración de características
organolépticas de ciertos alimentos (Manfenix, 2010).
Figura 7. Pardeamiento no enzimático en flan de leche
(Soler, S.f.)
Los consumidores buscan frutas y vegetales libres de residuos químicos, ya
que estos pueden ser contaminantes hacia el medio ambiente o peligroso
21
para la salud humana. Como forma de contrarrestar los efectos ocasionados
por el pardeamiento enzimático, se ha determinado la refrigeración como el
método más importante y común para reducir las pérdidas postcosecha. Sin
embargo como complemento a la refrigeración han sido utilizados métodos
como evitar el contacto del oxígeno atmosférico con la superficie, disminuir la
temperatura: que permite frenar la acción de las polifenoloxidasas, reducción
del pH: la acción oxidante se retarda según se acidifica el medio, hasta
alcanzar un punto en el cual las enzimas se desnaturalizan de manera
irreversible perdiendo su funcionalidad y secuestro del cobre: dicho metal es
un componente esencial del centro activo de las polifenoloxidasas (Lemoine,
Civello, Chaves, & Martínez, 2010).
Mediante el uso de agentes captadores (quelantes) del cobre, éste
permanecerá fuera del centro activo con lo que las enzimas perderán su
capacidad oxidante. Entre los secuestrantes del cobre destacan el EDTA
(Ácido Etilén Diamino Tetracético) o el ácido cítrico. Se destacan también
otros métodos físicos como la irradiación gamma, el uso de rayos UV-C o
atmósferas modificadas (Lemoine et al., 2010).
2.4. RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
Fue descubierta en 1801 por el físico Johann W. Ritter y siendo como su
fuente el sol, la radiación ultravioleta (UV) tiene como característica principal
la posibilidad de producir excitaciones en los átomos. Se compone de ondas
electromagnéticas de diferentes longitudes y frecuencias, por lo tanto
pertenece a la franja del espectro electromagnético que empieza con
longitudes de ondas cortas entre 400 y 100 nm (Bejarano, 2010)
.
22
El espectro electromagnético es el rango de todas las radiaciones
electromagnéticas posibles y se extiende desde las bajas frecuencias
usadas para la radio moderna (extremo de onda larga, parte roja) hasta los
rayos gamma (extremo de onda corta, parte violeta), que cubren longitudes
de onda de entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un átomo.
Al decrecer la longitud de onda, las radiaciones de longitud inferior al violeta
se encuentran las radiaciones ultravioletas, rayos X y rayos gamma como se
muestra en la figura 8, y las radiaciones después del rojo con longitud de
onda más prolongada se encuentran las infrarrojas, microondas y ondas de
radio (Henríquez, 2012).
Figura 8. Espectro electromagnético
(Navarro, Rojas, Sanchez, & Ortiz, S.f.)
La radiación ultravioleta es una parte de la energía radiante proveniente del
sol y dentro del espectro electromagnético constituye la porción más
energética que incide en la superficie de la tierra. Como se observa en la
figura 9, ésta se subdivide en tres tipos: UV-A (onda larga) con ondas de 315
- 400 nm; es invisible al ojo humano y es la menos destructiva y energética.
tiene la capacidad de producir bronceado en la piel con un mínimo eritema
23
cutáneo. UV-B (onda media) con ondas de 280 – 315 nm, es biológicamente
destructiva y la exposición directa en humanos puede causar desde una
quemadura solar hasta el cáncer de piel. UV-C (onda corta) con ondas de
200 – 280 nm, es absorbida por el ozono en la atmósfera, de manera que no
alcanza la superficie terrestre y al no encontrarse de forma natural se puede
fabricar de forma artificial. Como la porción más energética del espectro
posee una importante acción bactericida, a diferencia de las bandas menos
energéticas (UVA y UVB) que penetran en la atmósfera contribuyendo con
efectos beneficiosos como la fotosíntesis de las plantas, y a la síntesis de
vitamina D en la piel de los mamíferos (M. González, Vernhes, & Sanchez,
2009).
Figura 9. Rayos ultravioleta
(Administration, sf)
2.4.1. RADIACION UV-C
Dentro del espectro electromagnético la radiación UV-C tiene su máximo
pico de emisión a 254 nm y se ha comprobado que a esta longitud de onda
presenta su mayor acción germicida, por lo que ha sido reconocido durante
24
más de un siglo y ampliamente estudiada en varios tejidos vegetales
(Gómez, Alzamora, Castro, & Salvatori, 2010).
La aplicación de la irradiación UV-C en frutas y hortalizas ha resultado un
sistema efectivo para prolongar la vida útil de estos productos por ser letal
para la mayoría de microorganismos, en función de la intensidad y dosis de
UV-C aplicada, se indica algunos ejemplos en la tabla 2. La intensidad de la
luz UV es expresada en Watts por metro cuadrado (Wm2), mientras que la
dosis, que está en función de la intensidad de la luz y del tiempo de
exposición, es expresada en Joules por metro cuadrado (Jm2) (Gómez et al.,
2010).
Tabla 2. Dosis baja y alta de luz UV-C (254 nm) necesarios para inhibir
100% de varios tipos de microorganismos.
(J. A. Guerrero & Barbosa, 2009)
2.4.2. MECANISMO DE ACCIÓN DE LA LUZ UV-C EN
MICROORGANISMOS
El mecanismo directo de acción de la irradiación UV-C en la inactivación
microbiana se debe al daño que causa al ADN de bacterias, virus y otros
patógenos en su transformación fotoquímica al momento que diferentes
componentes celulares absorben la luz UV-C, generando así alteraciones
que bloquean la replicación de las células, la cual si no es reparada conduce
25
a la muerte de éstas, destruyendo su capacidad de multiplicarse y como
consecuencia causar enfermedades. También actúa de manera indirecta al
inducir mecanismo de resistencia por acumulación de compuestos fungicidas
como fenoles, flavonoides y poliamidas (Beltrán, Ramos, & Alvarez, 2010).
Se puede mencionar estudios como en la fresa (Baka M, 1999) en donde la
aplicación de la irradiación UV-C resultó efectiva para controlar la pudrición
causada por Botrytis cinerea, en mandarina (Stevens, Khan, Lu, Wilson, &
Pusey, 1997) para contrarrestar el deterioro por ataque de Penicillium
digitatum, en lechuga mínimamente procesada (Allende & Artes, 2003) se
redujeron la cuenta de bacterias psicotróficas, coliformes y levaduras.
Es importante destacar que esta reducción de crecimiento bacteriano por la
aplicación del tratamiento con luz UV-C se hace efectiva únicamente cuando
se lleva a cabo un control estricto de las prácticas de seguridad e higiene
durante todo el proceso (Rivera , Gardea , Martinez, Rivera, & González,
2007).
2.4.3. EFECTO DE LA LUZ UV-C EN LA MADURACION Y SENESCENCIA
El efecto benéfico de la luz UV-C, siendo un tratamiento potencialmente
dañino, a dosis bajas en frutas y vegetales se denomina “hormesis”, en
donde su “efecto hormético” induce estrés biológico y mecanismos de
defensa en tejidos vegetales metabólicamente activos. Como evidencia del
efecto positivo del tratamiento de UV-C existe la producción de la enzima
fenilalanina amonia-liasa (PAL) que induce la formación de fitoalexinas,
éstas pueden estar acompañadas por otros mecanismos de defensa tales
como modificaciones de la pared celular, síntesis de enzimas de defensa y
26
aumento en la actividad antioxidante, este último ha sido relacionado con
posibles beneficios a la salud de los consumidores (López, Cuesta, &
Rodriguez, 2010)
Según un estudios de Stevens et al. (1997) al aplicar luz UV-C en duraznos
la concentración de fitoalexinas aumentó y conjuntamente ocurrió una
disminución en la síntesis de etileno, ambos resultados permitieron reducir
las pérdidas postcosecha al incrementar el tiempo de vida útil de la fruta,
retrasando la maduración, pérdida de firmeza entre otros.
La actividad antisenescente de las poliaminas radica en su alta capacidad
para secuestrar radicales libres, que reducen la degradación de la pared
celular en donde sus componentes (proteínas y ligninas), así como los
componentes de la membrana (fosfolípidos y glicolípidos), absorben energía
de la luz UV-C, convirtiéndose en organelos clave para la irradiación; al
mismo tiempo se generan especies reactivas de oxígeno que causan estrés
oxidativo, afectando la estabilidad de la pared y membrana celular. Como
mecanismo de defensa a este efecto implica la activación o el aumento de
compuestos antioxidantes; considerados como parámetro importante de la
calidad de frutas y hortalizas, y es de gran interés evaluar los cambios en el
estado de éstos después de aplicar tecnologías emergentes de conservación
como la irradiación con UV-C (Rivera et al., 2007).
2.4.4. EFECTOS VARIOS
Como respuesta bioquímica al aplicar luz UV-C en racimos de brócoli Costa,
Vicente, Civello, Chaves, and Martinez (2006) demostraron que hubo un
retraso en la degradación de clorofila así como una tasa de respiración baja,
debido a que disminuyó la actividad de la enzima clorofilasa. En el
procesamiento del fruto de melón cortado bajo irradiación UV-C se reportó
una reducción de la actividad de la enzima esterasa, la cual puede degradar
esteres, y por lo tanto retrasando la pérdida del aroma de los frutos
27
mínimamente procesados, manteniendo así la calidad organoléptica del
producto (Lamikanra O, Kueneman, Ukuku, & Bett-Garber, 2005)
2.5 ENZIMAS
Las enzimas son macromoléculas catalizadores de origen biológico,
definiendo un catalizador como un agente capaz de acelerar reacciones
químicas. Las sustancias sobre las cuales actúan las enzimas reciben el
nombre genérico de sustrato (figura 10). Las enzimas al ser heteroproteínas,
están compuestas no solamente por aminoácidos, es decir su parte proteica
conocida como apoenzima, sino también tienen partes no proteicas
conocidas como cofactores; por ejemplo un metal, una vitamina o
compuestos que el organismo no puede sintetizar y deben ser aportados por
la alimentación (Blanco & Blanco, 2011).
Las enzimas son específicas al sustrato con el que puede interactuar. El
sustrato debe reunir ciertas características para que pueda ser utilizado
como tal. La especificidad puede ser estereoquímica (isómeros L o D como
sustratos), baja especificidad (atacan un determinado enlace químico),
especificidad de grupo (un enlace y grupo químico específico al lado de éste)
y especificidad absoluta (una sola sustancia).
Figura 10. Mecanismo de acción enzimático
(Eker, Zagorevski, Zhu, Linhardt, & Dordick, 2009)
28
El mecanismo de acción enzimática sucede el momento que la enzima entra
en contacto con el sustrato, se unen para formar un complejo enzima-
sustrato, y como se observa en la figura 10 este complejo se separa,
recuperándose la enzima intacta y el sustrato transformado, donde recibe el
nombre de producto (Meza, 2010).
Actualmente se conocen unas 2000 enzimas, de las cuales muchas han sido
aisladas, purificadas y cristalizadas, su estructura química es de carácter
proteínico globular y para su clasificación se utiliza un sistema que toma en
cuenta tanto la especificidad de acción como la especificidad por el sustrato.
En la tabla 3 se nombran seis grupos principales de la clasificación
internacional, las cuales tienen un mecanismo de acción similar.
Enzima Función Ejemplo
Oxidorreductasas Catalizan reacciones de
oxidorreducción.
Oxidasa, peroxidasas y
oxigenasas.
Transferasas
Catalizan la trasferencia de
un grupo de átomos desde
un sustrato donante a otro
compuesto aceptor.
Aminotransferasas
Hidrolasas
Transfieren grupos y el
aceptor siempre es una
molécula de agua.
Lipasas, amilasa,
fosfatasa.
Liasas
Catalizan la ruptura de
uniones químicas, con la
formación de enlaces
dobles.
Descarboxilasas,
aldolasas
29
Isomerasas
Desplazan grupos dentro de
una molécula sin cambiar la
formula general del sustrato
Epimerasas,
racemasas
Ligasas
Cataliza la unión de dos
moléculas, acoplada con la
hidrólisis de un enlace con
energía de nucleósidos
trifosfato.
Glutamato : amoniaco
ligasa
Tabla 3. Clasificación principal de las enzimas
(Koolman, 2004)
La velocidad a la que ocurre una reacción catalizada por una enzima está
determinada por varios factores tanto esenciales como externos a ella. La
cinética enzimática permite caracterizar una enzima individual y brindar
datos acerca de su actividad bajo diferentes condiciones fisiológicas,
además de proveer información acerca del mecanismo de catálisis.
La actividad de las enzimas se expresa por la velocidad de la reacción a
través de la cantidad de enzima que cataliza la transformación de 1 micromol
de substrato por minuto bajo condiciones definidas, es decir la cantidad de
producto formado o de sustrato consumido en un tiempo dado, en una
mezcla de todos los factores requeridos para la reacción. Se debe tomar en
cuenta condiciones como la temperatura, pH y concentración de sustratos
óptimos para la actividad enzimática (Hermann & Pennacchiotti, 2001).
30
2.5.1. COMPUESTOS FENÓLICOS
Los fenoles o compuestos fenólicos son compuestos orgánicos en cuyas
estructuras moleculares contienen al menos un grupo fenol. Los fenoles
sencillos son líquidos o sólidos, de olor característico, poco hidrosolubles y
muy solubles en solventes orgánicos. Los fenoles pueden formar puentes de
hidrógeno debido a que contienen grupos –OH como se observa en la figura
11 (Itescam, Sf).
Figura 11. Estructura química del fenol
(Moyano, 2011)
Son considerados metabolitos secundarios de las plantas, con diferentes
estructuras químicas y actividad, englobando más de 8.000 compuestos
distintos. Como compuestos fenólicos se puede nombrar los pertenecientes
a diversas familias como ácidos fenólicos, ácidos cinámicos, ligninas,
flavonoides entre otros (Itescam, Sf).
Los compuestos fenólicos intervienen en ciertas características
organolépticas de frutas y verduras como son el color natural y el sabor que
poseen. Como responsables del color se nombran por ejemplo a las
antocianinas quienes dan el color rosa, rojo, violeta de vegetales, a los
flavonoles de los colores amarillos y al color del té verde. Como ejemplo y
responsables del sabor amargo en los cítricos se pueden nombrar al ácido
31
clorogénico asociado con la cerveza; el sabor astringente, a los taninos en
manzanas inmaduras.
El pardeamiento es otra característica importante relacionada con el
contenido de compuestos fenólicos. Estos se involucran durante el
procesamiento de alimentos, ya que en presencia y contacto con el oxígeno,
las enzimas catalizan su oxidación hacia sus correspondientes quinonas,
para luego formar pigmentos amarillos y marrones que producen el
pardeamiento de frutas y vegetales. La composición en cantidad de fenoles
en los tejidos vegetales varía considerablemente según la especie, grado de
madurez, manejo postcosecha, variedad, etc (Martinez, Periago, & Ros,
2000).
Es importante mencionar que durante la degradación oxidativa de estos
compuestos fenólicos, participan dos enzimas que juegan un papel esencial
durante el pardeamiento de los frutos por la formación de melaninas. Estas
enzimas son la polifenol oxidasa (PPO) y la peroxidasa (POX) (Martinez et
al., 2000).
2.5.2. POLIFENOL OXIDASA (PPO)
También conocida como Tirosinasa, la polifenol oxidasa es una enzima
bifuncional (metaloenzima) que se encuentra tanto en organismos
procariotas como en eucariotas. Contiene un átomo de cobre en su centro
activo como se muestra en la figura 12 y está ampliamente distribuida en la
escala filogenética. Esta enzima utiliza oxígeno molecular para catalizar la
oxidación de monofenoles a sus correspondientes o-difenoles y su
subsecuente oxidación a o-quinonas (Delicado, Sf).
32
Figura 12. Estructura de la Polifenol oxidasa (PPO)
(Papyrus, 2011)
El cambio de las propiedades sensoriales y nutricionales de los productos
está relacionado con reacciones entre sus componentes tales como
clorofilas, carotenoides, antocianinas, o por reacciones enzimáticas, siendo
la polifenol oxidasa la enzima responsable de las reacciones del
pardeamiento enzimático (Erazo, 2009) .
Según estudios sobre la PPO, éstas se localizan principalmente en los
cloroplastos, mitocondrias y el citoplasma, mientras que sus sustratos se
encuentran en vacuolas (97%). Sin embargo para liberarlos, en la mayoría
de tejidos se realiza tratamientos más específicos para su solubilización,
como el uso de detergentes como Triton X-100, alterando la estructura y la
conformación de la enzima provocando el paso de su forma inactiva o latente
a su forma activa. Como ejemplo de esta solubilización en condiciones
naturales podemos nombrar procesos como maduración de frutas,
envejecimiento de los tejidos, cambios postcosecha etc (Marchat, 2007).
Entre las funciones biológicas más relevantes de la polifenol oxidasa se
sugiere su intervención en la defensa de las plantas frente a patógenos y
herbívoros por su poder bacteriostático de las melaninas y quinonas, como
33
transportador electrónico, como regulador en el crecimiento de las plantas
entre la correlación de los niveles de enzimas y la floración (Ruiz, 1993).
La medida de la actividad enzimática de la PPO está determinada por su
cinética, este método permite cuantificar los factores que afectan la
velocidad de reacción, de esta forma se puede evaluar su influencia o
inhibición del pardeamiento enzimático en presencia de los antioxidantes. Se
ha desarrollado técnicas analíticas para su identificación y cuantificación,
entre los principales métodos para medir la actividad de la PPO son la
espectrofotometría de absorción, métodos de reflectancia, y para un punto
de vista nutricional la cromatografía (Marchat, 2007).
2.5.3. PEROXIDASA (POX)
La peroxidasa es una enzima que contienen hierro en su grupo prostético,
ampliamente distribuida en plantas, cataliza la oxidación de donantes de
hidrógeno, como fenoles (guayacol, pirogalol) y aminas aromáticas (o-
fenilendiamina) por medio de peróxidos (H2O2). El substrato oxidable más
usado es el guayacol, que es oxidado a un complejo coloreado de
tetraguayacol en presencia de peroxidasa (Ciou, Lin, & Chiang, 2010).
Figura 13. Estructura de la glutatión peroxidasa.
(Johansson, Kavanagh, & Arokova, 2006)
34
Como la mayoría de las enzimas, la peroxidasa puede pasar de su estado
activo a inactivo por mecanismos como el calor, siendo una de las que
necesita mayor temperatura y más tiempo para su inactivación. Es así que
además esta enzima tiene la propiedad peculiar de la regeneración
enzimática, al aplicar calor la proteína regresa a su estado normal (Mendoza
& Herrera, 2012).
Muchas reacciones pueden ser promovidas por la peroxidasa, en presencia
de pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno, es decir cuando la planta
sufre estrés se producen enlaces entre proteínas de las paredes celulares
como hidroxyprolina, que se hacen insolubles y liberan H2O2 aumentando la
actividad peroxidasa, es por eso que la POX contribuye al pardeamiento
enzimático y su papel no se limitan a la decoloración, y sabores indeseables
de los frutos, ya que al ser producidos y dar lugar a la pérdida de calidad de
los nutrientes, ésta ha sido considerada una de las enzimas más
perjudiciales para el mantenimiento de calidad ante el pardeamiento
enzimático pre y postcosecha (Aranda, 2012).
Por su estabilidad al calor comparada con otras enzimas, la peroxidasa es
usada como indicador de la calidad de los tratamientos térmicos, como el
escaldado. Esta enzima controla los niveles de peróxidos que se generan en
casi todas las células vivas y constituye una actividad importante para las
plantas ya que evita el efecto perjudicial de los radicales libres (Mendoza &
Herrera, 2012).
2.5.4. FENILALANINA AMONIOLIASA (PAL)
La fenilalanina amonioliasa (PAL) es una de las enzimas más estudiadas de
todo el metabolismo secundario. La PAL elimina el grupo amino de la
35
fenilalanina formando ácido trans-cinámico como se observa en la figura 14,
es un compuesto que constituye la estructura básica de los fenilpropanoides,
produciendo la síntesis de los compuestos fenólicos como flavonoides,
isofalvonoides, y ligninas, para la defensa de frutas y vegetales. Se
encuentra principalmente en el citoplasma, mitocondria y plásmidos (Pérez,
Rodriguez, Hérnandez, & Noval, 2004).
Figura 14. Acción de la fenilalanina amonioliasa
(Manu, 2013)
Como ocurre en el proceso de activación de las enzimas antes
mencionadas, durante las etapas de manipulación, los productos se someten
a operaciones en donde las células se rompen, liberando enzimas de sus
compartimentos, se ponen en contacto con sus sustratos originando el
pardeamiento enzimático. Al ocurrir estas reacciones se induce la actividad
de la enzima fenilalanina amonioliasa (PAL), una enzima clave para la
biosíntesis fenólica al utilizar los compuestos fenólicos como sustratos para
producir el oscurecimiento del tejido (A. M. González, 2012). Las
consecuencias del pardeamiento enzimático no se limitan a la decoloración,
los sabores indeseables pueden también ser producidos y dar lugar a la
pérdida de calidad de los nutrientes.
Se destaca que la intensidad y desarrollo de los fenómenos de oxidación
depende de la concentración de enzimas y de sustratos, que a su vez
36
depende de la variedad. Existen estudios que han intentado relacionar las
características bioquímicas o fisiológicas con el pardeamiento enzimático de
hortalizas, en particular con el contenido en compuestos fenólicos y en
antioxidantes como el ácido ascórbico y las actividades PPO, POX y PAL
(Riquelme, 2012).
2.5.5. CAPACIDAD ANTIOXIDANTE:
Los antioxidantes son sustancias que tienen la capacidad de retardar o
prevenir la oxidación de sustratos en presencia de oxígeno, es decir se
encargan de contrarrestar los efectos nocivos de los radicales libres,
causantes de envejecimiento y de algunas otras enfermedades.
Monroy (2011) indica que los radicales libres son moléculas inestables que
buscan su estabilidad recorriendo nuestro organismo intentando captar un
electrón de las moléculas estables para alcanzar su estabilidad
electroquímica, lo que genera potenciales reacciones en cadena
destructoras de nuestras células, ya que tienen la capacidad de reaccionar
con todo lo que esté a su alrededor.
Figura 15. Mecanismos de los radicales libres y función de los antioxidantes
(Monroy, 2011)
37
Cuando aumenta la producción de radicales libres de manera descontrolada
y sobrepasa la concentración de antioxidantes, ocurre el daño en lípidos,
proteínas y ADN (figura 15), proceso conocido como estrés oxidativo. En
frutas y vegetales se encuentran sustancias como vitamina C, vitamina A,
fenoles, flavonoides, capaces de atrapar los radicales libres, aumentando la
defensa antioxidante de los sistemas. Es por eso que el consumo de frutas y
vegetales con alta capacidad antioxidante juegan un papel esencial en la
prevención de enfermedades cancerígenas y neurodegenerativa como el
Parkinson y Alzheimer (Henríquez, 2012).
Como métodos para evaluar la capacidad antioxidante, basándose en la
generación de radicales libres, se menciona el sistema ABTS o 2,2-azinobis
(3 etilbenzotiazolin-6-sulfónico), compuesto químico utilizado en bioquímica
para observar la cinética de la reacción de varias enzimas. Es usado son
frecuencia en la industria alimenticia para medir la capacidad antioxidante de
frutas y vegetales (Vanegas, Gaviria, Carona, & Vega, 2009).
3. METODOLOGÍA
39
3. METODOLOGÍA
3.1. MATERIA VEGETAL
El experimento se llevó a cabo utilizando frutos recién cosechados de
carambola (Averrhoa carambola L.) cultivados en la provincia de Los Ríos,
ciudad Babahoyo, cantón Santa Fé, e inmediatamente fueron trasladados a
los laboratorios de la Facultad Ciencias de la Ingeniería de la Universidad
Tecnológica Equinoccial, donde se seleccionaron según su tamaño,
apariencia, grado de madurez y ausencia de defectos. Una vez
seleccionados los frutos se lavaron y desinfectaron con hipoclorito de sodio
(100 ppm), se dejaron secar a temperatura ambiente y se cortaron
manualmente en rebanadas de 5 mm de ancho.
3.2. TRATAMIENTO CON LUZ ULTRAVIOLETA
Las rodajas de frutos se dividieron en dos grupos; uno de ellos, los
denominados “frutos tratados”, fueron colocados en una cámara bajo cuatro
lámparas UV-C (lámpara UV Germicidal G30T8) a una distancia de 30 cm y
fueron sometidos a dosis de irradiación de 13 KJ/m2. Se giró cada rodaja
manualmente para conseguir una exposición uniforme de ambas caras a la
radiación UV-C. Aquellos que no fueron expuestos a la radiación UV-C se
denominaron “frutos control”. Tanto las rodajas de frutos tratados como
frutos control, se colocaron en bandejas de poliuretano, se cubrieron con film
PVC para almacenarlas a una temperatura de 5o C por 21 días.
40
Después del tratamiento (día 0) a los 7, 14, 21 días de almacenamiento se
seleccionaron 2 bandejas al azar tanto de frutos control como de frutos
tratados para análisis microbiológicos, y de color superficial respectivamente.
De 6 bandejas de frutos control y tratados se cuantificó la pérdida de peso y
la evolución del Índice de daño a lo largo del almacenamiento.
Se tomaron 4 bandejas al azar tanto de frutos control como de frutos
tratados, se separó la cáscara y pulpa (mesocarpio), de esta última se cortó
en cubos pequeños, se mantuvieron congelados y se conservaron a – 18oC
hasta su posterior análisis.
3.3. PÉRDIDA DE PESO
Se procedió a determinar la pérdida de peso a lo largo del almacenamiento,
para lo cual se pesó cada bandeja obteniendo un peso inicial y final,
utilizando una balanza marca Mettler Toledo. Los resultados se expresaron
como porcentaje de pérdida de peso relativa al peso inicial.
3.4. ÍNDICE DE DAÑO
Las bandejas con los frutos se evaluaron visualmente cada día de muestreo,
considerando los parámetros de: color, decaimiento, pardeamiento de
costillas y firmeza al tacto, con una escala de 1 a 4, siendo 1 (sin daño), 2
(daño leve), 3 (daño moderado), 4 (daño severo).
3.5. MEDICIÓN DE COLOR
El color superficial se evaluó empleando un colorímetro Kónica Minolta,
mediante la medición de los parámetros L, a, b, H, donde “L” significa el
porcentaje de blanco al negro (Luminosidad), “a” el rango de tonalidad de
verde a rojo y “b” el rango de amarillo a azul, H indica el tono del color (Hue).
41
Las determinaciones se realizaron en ambas caras de sesenta rebanadas
para cada tratamiento. Se tomarán tres bandejas para cada día de
almacenamiento y el valor de los resultados se obtendrá mediante un
promedio de todas las mediciones realizadas de cada parámetro.
3.6. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS
Para cada día de tratamiento se escogieron dos bandejas al azar, los frutos
se mezclaron en bolsas estériles, se pesaron 10 g de muestra en 90 ml de
agua estéril, consecutivamente se hicieron 4 diluciones sucesivas y se
sembró a partir de la segunda dilución en placas Petrifilm 3M, para recuento
de aerobios y 3M placas Petrifilm TM para mohos y levaduras.
Las placas para aerobios se incubaron a 37oC por 48h y para mohos y
levaduras a 25oC por 3 días. Se realizó el recuento de las UFC y los
resultados de expresaron como Log #UFC/g de tejido.
3.7. DETERMINACIÓN DE ACTIVIDADES ENZIMÁTICAS
3.7.1. PREPARACION DEL EXTRACTO PARA POLIFENOL OXIDASA
(PPO) Y PEROXIDASA (POX)
Se tomaron aproximadamente 5 g de tejido congelado de cada tratamiento,
se trituraron en un molinillo Mr. Cofee, se colocaron en tubos falcon y se
adicionaron 15 ml de buffer fosfato (Na2HPO4 0.1M, KH2PO4 0.1M, pH 6),
polivinilpirrolidina (PVPP) 30 Gl-1 (0.45 g) y Tritón X-100 0,1% v/v (10 µL). La
suspensión obtenida se homogenizó y agitó por 30 min en baño de hielo y se
centrifugó a 6000 x g por 30 min a 4oC. El sobrenadante se almacenó en
microviales a -20oC hasta su análisis. Para cada tratamiento se realizaron
dos moliendas y un duplicado de extractos de cada una de las muestras.
42
3.7.2. PREPARACIÓN DEL EXTRACTO PARA FENILALANINA
AMONIOLIASA (PAL)
Aproximadamente 5 g de tejido congelado de cada tratamiento, se trituraron
en un molinillo Mr. Cofee, se colocaron en tubos falcon y se homogenizaron
por 20 min con 15 ml de buffer di-sodiotetraborato (Na2B4O7.10H2O 0,1M)
Ph 8,8 con mercaptoetanol 50 Mm, etilen-diamino-tetraacetico (EDTA), 2 Mm
polivinilpolipirrolidona (PVPP) 30 g L-1. La suspensión obtenida se
homogenizó y agitó por 30 min en baño de hielo y se centrifugó a 6000 x g
por 30 min a 4oC. El sobrenadante se almacenó en microviales a -20oC
hasta su análisis. Para cada tratamiento se realizaron dos moliendas y un
duplicado de extractos de cada una de las muestras.
3.7.3. DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE POLIFENOL OXIDASA
(PPO)
La actividad de la PPO fue determinada siguiendo la técnica de Serradel y
col., (2000) con ligeras modificaciones. Una muestra de 300 µL de extracto
enzimático fue transferido a un tubo de ensayo que contenía 1500 µL de
buffer fosfato de potasio (Na2HPO4 0.1M, KH2PO4 0.1M, Ph 6), luego se le
agregó 200 µL de metilcatecol 100Mm como sustrato con un volumen final
de 2000 µL. La mezcla de reacción se llevó a cabo en un baño térmico a
35°C, se homogenizó y se incubó por 2 horas. La actividad se midió a
410nm en un espectrofotómetro Thermo Scientific Evolution 60S a través del
incremento en la absorbancia. La cantidad de proteína se calculó empleando
una curva de calibración con albúmina seca bovina (BSA) de 0.0012 a 0.06
µg en el volumen final de la reacción. La actividad enzimática se calculó
como el cambio en la absorbancia / por hora bajo las condiciones del
ensayo. Las medidas se realizaron por triplicado y los resultados se
expresaron como mg de proteína por volumen de reacción.
43
3.7.4. DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE PEROXIDASA (POX)
El contenido de Peroxidasa fue determinado mediante según el método de
Flurkey y Je, (1978), con ligeras modificaciones. Para la mezcla de
reacción se utilizó 1040 µl de buffer fosfato de potasio (Na2HPO4 0.1 M,
KH2 PO4 0.1 M, Ph 6), 300 µl de extracto enzimático, 500 µl guayacol
0.25% (v/v) y 160 µl de H2O2 100Mm con un volumen final de 2000 µl. Se
homogenizó e inmediatamente se midió el incremento de la absorbancia a
470nm en un espectrofotómetro Thermo Scientific Evolution 60S, durante
2 minutos a temperatura ambiente ocasionado por la formación del
producto de dehidrogenación del guayacol. La actividad enzimática se
calculó como el cambio en la absorbancia / por minuto bajo las
condiciones del ensayo.
3.7.5. DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE FENILALANINA
AMONIOLIASA (PAL)
Para la mezcla se colocó en un tubo 1540 µL de buffer, Na2B4O7.10H2O 0,1
M pH 8.8, 400 µL de L-fenilalanina 0.01M y 60 µL de extracto enzimático con
un volumen final de 2 ml. La mezcla de reacción se llevo a cabo en un baño
43érmico a 35°C, se homogenizo y se incubó por 24 horas. La actividad se
midió a 290 nm en un espectrofotómetro Thermo Scientific Evolution 60S a
través del incremento en la absorbancia ocasionada por la producción de
ácido trans-cinámico. La cantidad de proteína se calculó empleando una
curva de calibración con albúmina seca bovina (BSA) de 0.0012 a 0.06 µg en
el volumen final de la reacción. Las medidas se realizaron por triplicado y los
resultados se expresaron como mg de proteína por volumen de reacción.
44
3.8. DETERMINACIÓN DE ANTIOXIDANTES
3.8.1. PREPARACIÓN DEL EXTRACTO PARA FENOLES TOTALES Y
ABTS
Se tomaron aproximadamente 5 g de tejido congelado obtenido de cada
tratamiento y se trituraron en un molinillo Mr. Cofee, se colocaron en tubos
falcon y se homogenizaron con 6 ml de etanol. Se agitó por 20 min en baño
de hielo y se centrifugó a 6000 x g por 15 min a 4oC. El sobrenadante se
almacenó en microviales a -20oC hasta su análisis. Los extractos etanólicos
se utilizaron para la determinación de fenoles totales y capacidad
antioxidante. Para cada tratamiento se realizaron dos moliendas y un
duplicado de extractos de cada una de las muestras.
3.8.2. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE FENOLES TOTALES
El contenido de fenoles totales fue determinado usando el método
colorimétrico con el reactivo de Folin-Ciocalteau de Singleton & Rossi,
(1965) con ligeras modificaciones. En un tubo que contenía 2360µL de agua
bidestialda se agregó 40 µL de extracto, 200 µL de reactivo Folin Ciocalteau
(10:10), se homogenizó y luego de 3 minutos se añadió 400µL de Na2CO3 al
20% P/V en NaOH 0.1N completando un volumen final de 3000 µL. La
mezcla de reacción se incubó por 60min a temperatura ambiente y protegido
de la luz. Posteriormente se midió la absorbancia a 760 nm en un
espectrofotómetro Thermo Scientific Evolution 60S. La concentración de
fenoles totales fue calculada empleando una curva de calibración con ácido
gálico de 0.007 a 0. 019 µg en el volumen final de la reacción. Las medidas
se realizaron por triplicado y los resultados se expresaron como µg de ácido
gálico por gramo de tejido.
45
3.8.3. DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD ANTIOXIDANTE (ABTS)
La capacidad antioxidante se determinó basándose en la decoloración del
radical ABTS*+ según la metodología desarrollada por Re (1999) y descrita
por Kuskoski (2005) con ligeras modificaciones. En donde el radical ABTS*+
se obtuvo tras la reacción de ABTS (7Mm) con persulfato potásico (2,45Mm)
incubados a temperatura ambiente, sin agitación y en oscuridad durante 16h.
Una vez formado el radical ABTS*+ se diluyó con etanol hasta obtener un
valor de absorbancia de 0,700 ± 0,050 a 734nm; esto es aproximadamente
300Μl de reactivo más 25 ml de etanol. A 1000Μl de la dilución del radical
ABTS*+ se añadieron 30 ml del extracto diluido (100:500) y se dejó reposar 6
minutos. Se midió la absorbancia a 734 nm en un espectrofotómetro Thermo
Scientific Evolution 60S. La capacidad antioxidante fue calculada empleando
una curva de calibración con trolox de 0 a 0.006 µg en el volumen final de
reacción. Las medidas se realizaron por triplicado y los resultados se
expresaron como µg de trolox por gramo de tejido.
3.9. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
El análisis estadístico se desarrolló mediante un diseño de bloques al azar
unifactorial, el cual se aplicó en todos los ensayos, siendo la variable
dependiente los cambios en la actividad de las enzimas PPO, POX, PAL, así
como actividad de antioxidantes: el contenido de fenoles y la capacidad
antioxidante, y las variables independientes los días de análisis y
tratamientos (control y tratados). Los resultados fueron procesados mediante
un Análisis de Varianza (ADEVA) y las medidas comparadas por el test de
LSD con un nivel de significancia de 0.05 usando el software Systat versión
12.
4. RESULTADOS
47
4. RESULTADOS
4.1. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA PÉRDIDA
DE PESO
La pérdida de peso se expresó como el porcentaje de pérdida de peso en
relación al peso inicial.
Figura 16. Porcentaje de pérdida de peso en rodajas de carambola en
función al tiempo de almacenamiento a 5°C. LSD0.05 = 1.26
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento.
Durante el periodo de 21 días de almacenamiento se observó una pérdida de
peso tanto en los frutos control como en los tratados. Los frutos controles
presentaron una pérdida de peso de 7.53% en el día 7, a partir del cual esta
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25
Pé
rdid
a d
e p
es
o (
%)
Tiempo de almacenamiento (días)
Control
UV-C 13 kJ m2
aC
bC
bB
aA
bA
aB
48
pérdida se incrementó hasta alcanzar un valor de 24.77% reportado en el día
21. A comparación de los frutos tratados que presentaron una pérdida de
peso de 4.81 % en el día 7, para el final del almacenamiento de 21 días se
observó un valor de 18.41% en la pérdida de peso. Como se puede observar
en la figura 16, los frutos expuestos al tratamiento UV-C tuvieron una menor
pérdida de peso, por reportar valores menores a los frutos control, lo que
denota una diferencia significativa entre las muestras control y tratadas.
Los resultados que se detallan en esta investigación concuerdan con Maria
José Andrade, Vicente, Concellón, and Chaves (2010), quienes demostraron
que al irradiar pimientos a 10 kJ/m2 permite reducir la pérdida de peso,
reportando una diferencia entre muestras; a diferencia con Lemoine, Civello,
Martínez, and Chaves (2007) quienes reportaron que el efecto de la
radiación UV-C a 8 kJ/m2 produjo un promedio de pérdida de peso de 4% a
los 21 días de almacenamiento, sin observarse diferencias significativas
entre las muestras.
4.2. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL ÍNDICE DE
DAÑO (ID)
El índice de daño en los frutos de carambola se evaluó para determinar si las
características organolépticas de los frutos son aceptables para el consumo
y así conocer el tiempo de vida útil del fruto. Dentro de los parámetros
considerados para evaluar el índice de daño fueron el color, decaimiento,
pardeamiento y firmeza al tacto.
49
Figura 17. Índice de daño en frutos de carambola control y tratados en
función al tiempo de almacenamiento a 5°C.
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento con una p<0.05. LSD0,05 = 0.23
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0 7 14 21
Ind
ice
de
da
ño
Tiempo de almacenamiento (días)
Control
UV-C 13 kJ m2
aD bD
aC
aB
aA
bC
bB
bA
DIA 0 DIA 21
CO
NT
RO
LE
S
TR
AT
AD
AS
Figura 18. Índice de daño en frutos control y tratados a los días 0 y 21
50
Los frutos control presentaron síntomas de daño a partir del día 7 con un
valor 2,42 (ID ligero a moderado) alcanzando al final del almacenamiento un
ID = 3,6 (daño moderado a severo), mientras que los frutos tratados
presentaron en el día 7 un valor de ID=1,63 y en el día 21 un ID = 3,08. Si
bien tanto los frutos control como tratados mostraron en el día 21 un ID de
moderado a severo, éstos últimos presentaron mejor apariencia visual y
mantuvieron su calidad comercial (figura 17).
Los cambios en el color, presencia de pardeamiento (figura 18), olores
característicos, decaimiento y pérdida de firmeza debido a la deshidratación
de los frutos a partir de día 7 de almacenamiento, son similares a las
características reportadas en manzanas irradiadas con UV-C y
almacenadas a 4°C (Lara Manzocco, Quarta, & Dri, 2009). Residuos
líquidos de la carambola no se observaron a lo largo del almacenamiento,
contrario al estudio hecho en sandía cortada (P. Robles, Hernández, Gómez,
& Callejas, 2010) quienes reportaron 1.5 ml de líquido desprendido.
4.3. EFECTO DEL TRATAMENTO UV-C SOBRE EL COLOR
SUPERFICIAL
Se ha documentado que después de su cosecha, la carambola continúa
desarrollando su color, debido a la pérdida de clorofilas y cambiando a
colores naranjas / amarillos, propios de la maduración. Se identifican a los
carotenoides como los pigmentos responsables en el cambio de color
(O’Hare, 1992).
La tabla 4 muestra los resultados obtenidos de los cuatro parámetros
analizados en el ensayo de color superficial en muestras tratadas y control
durante el periodo de almacenamiento.
51
Parámetros de color
Muestra Tiempo de almacenamiento (días)
0 7 14 21
L
(LSD = 1.18)
C 60.24aA 50.02 bC 49.81C 51.72B
T 56.83bA 51.76 aB 50.06C 52.05B
a
(LSD = 0.35)
C 2.78bC 1.95A 1.24B 1.83aA
T 2.32aC 1.65A 1.16B 1.26bB
b
(LSD = 1.02)
C 10.84bC 22.33A 22.78A 20.83B
T 14.09aC 22.95A 21.77B 21.04B
HUE
(LSD = 1.26)
C 75.54aC 85.11B 86.99A 85.09bB
T 80.67bC 85.71B 86.91A 86.66aA
Tabla 4. Valores del color superficial en rodajas de carambola
Parámetros de color L, a, b y H en frutos tratados y control durante el tiempo de almacenamiento. Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento, para cada valor se indica el valor del LSD con una p<0.05.
Los valores de Luminosidad (L) tanto en frutos control como tratados
disminuyeron durante el almacenamiento, y se observó que a excepción del
día 0, los frutos tratados mantuvieron el color del tejido más claro que los
controles. Los valores de los frutos control presentaron cambios que se le
atribuyen al desarrollo del pardeamiento enzimático y que ocurren
rápidamente después del corte en rodajas, sus valores de L* a partir del día
revelan menor brillo del tejido y un aspecto pardo conforme aumenta el
tiempo de almacenamiento. Si bien los valores de las muestras tratadas son
mayores, se reportó que no existe una diferencia significativa en los días 14
y 21 entre ambos tratamientos.
En cuanto a los parámetros a* (rango de verde a rojo) los valores de los
frutos tratados se reportaron menores frente a los control a lo largo del
almacenamiento, para el día 7 y 14 no existió una diferencia significativa
entre los tratamientos. Los valores menores indicaría que la radiación UV-C
permitió menor destrucción de polímeros coloreados, disminuyendo el grado
52
de pardeamiento, diferenciando así de colores pardos – rojos característicos
en las muestras control.
Para los parámetros b* (rango de azul a amarillo) como se observa en la
tabla 4, los valores de los frutos tratados como los control incrementó hasta
el día 7, posteriormente para el día 14 hubo un ligero aumento de tonalidad
en la muestra control, y una disminución en la tratada, para el final del
almacenamiento (día 21) los valores de la muestra control disminuyó
mientras que la muestra tratada se mantuvieron estables. El notable
incremento al día 7 se debe a que la radiación UV-C permitió a las muestras
tratadas mantener su color hacia la gama amarilla, es decir un color más
vivo.
Resultados similares fueron logrados por Lara Manzocco, Bertolini,
martolomeoli, and Vianello (2011) en rodajas de manzanas irradiadas a 20
kJ/m2 donde los parámetros a* y b* se incrementaron, sin embargo para los
valores de a* se reportan datos contrarios a los de esta investigación.
Tanto los frutos control como los tratados incrementaron la tonalidad del
color (Hue) al día 7, para el día 7 y 14 se mantuvieron estables, sin
encontrarse diferencias significativas entre tratamientos. Para el día 21 los
frutos control mostraron una disminución en su valor, siendo mayor y
estable el valor de los tratados. Ya que el valor Hue representa un color o
tono, indicaría que la radiación UV-C permitió a los frutos tratados aumentar
y mantener su tonalidad de amarillo verdoso a amarillo, por consiguiente
mejor apariencia de los frutos.
53
Resultados similares entre el día 0 y día 7 de almacenamiento se mostró en
manzanas por Lara Manzocco et al. (2011) donde reportan una diferencia
significativa entre sus valores, sin embargo reportan algunas diferencias que
en su estudio utilizaron irradiación y escaldado.
4.4. EFECTO DEL TRATAMENTO UV-C SOBRE EL
DESARROLLO DE MICROORGANISMOS
4.4.1. AEROBIOS MESÓFILOS TOTALES
Después de aplicar el tratamiento con radiación UV-C como se observa en la
figura 19, ésta tuvo una influencia notable sobre la población de aerobios
mesófilos totales, reportando una diferencia significativa entre los frutos
tratados y control a excepción del día 21.
Dado a que la radiación UV-C posee un efecto letal sobre la mayoría de
microorganismos, y en conjunto con la conservación a bajas temperaturas
(5°C), la población de aerobios mesófilos totales en los frutos control
presentaron un 52.90 % más de UFC al inicio del almacenamiento (día 0)
frente a las tratadas; además sus valores se mantuvieron constantes desde
el inicio hasta el día 21 de almacenamiento, mientras que los frutos
irradiados (13 kJ/m2), muestran un incremento gradual en el número de
unidades formadoras de colonias (UFC), sin embargo tanto frutos tratados
como control, estadísticamente no muestran diferencias significativas entre
los días 7 y 14, según se observa en la figura 19.
54
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
0 7 14 21AE
RO
BIO
S
( lo
g 1
0 U
FC
/g
)
Tiempo de alamcenamiento (días)
Control
UV-C 13 kJ/m2
aB
bC
aAB
bBbB
aABaA aA
CONTROL
UV-C 13 kJ/m2
DIA 0 DIA 21
Figura 19. (a) Población de aerobios mesófilos durante el almacenamiento. (b) Placas petrifilm de muestras control y tratadas al día 0 y 21 de
almacenamiento.
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento, con una p<0.05. LSD= 0.57
a
UFC = 380 x 102 / 10g
UFC = 420 x 102 / 10g
UFC= 2 x 102 / 10g UFC = 320 x 10-2 / 10g
b
55
Los resultados de esta investigación concuerdan con Beltrán et al. (2010) al
aplicar de radiación UV-C (15 kJ/m2) en fresas, reportaron que las bacterias
presentes en la fruta se ven afectadas considerablemente, ya que al
comparar el contenido de bacterias mesófilos en las fresas sin tratamiento,
dicho contenido disminuye en un 92% por efecto de la radiación.
4.4.2. MOHOS Y LEVADURAS
Ciertas especies de hongos y levaduras son útiles en la elaboración de
algunos alimentos, sin embargo también son causantes de la
descomposición y podredumbre de otros alimentos. Se reproducen y se
propagan en el ambiente mediante esporas. Sus condiciones óptimas son
temperaturas ambientes entre 25 - 30°C (Camacho, Serrano, & Velázquez,
2009).
La figura 20 muestra el desarrollo de mohos y levaduras durante el periodo
de almacenamiento, y como se puede observar la exposición a la radiación
UV-C y el almacenamiento en refrigeración, generó un efecto germicida
sobre los frutos, prolongó el tiempo en desarrollarse mohos y levaduras e
incrementó el tiempo de vida útil de los frutos.
Una vez aplicada la radiación UV-C, claramente se diferencia un menor
crecimiento de mohos y levaduras en las muestras tratadas frente a las
control a lo largo de los 21 días de almacenamiento, sin embargo en
conjunto con la estadística no existe una diferencia significativa entre los
días 7 y 14 de almacenamiento.
56
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
0 7 14 21
MO
HO
S Y
LE
V ( l
og
10 U
FC
/g
)
Tiempo de almacenamiento (días)
Control
UV-C 13 kJ m2
aC
aB aABaA
bA
bC
bB bB
CONTROL
TRATADAS
DIA 0 DIA 21
Figura 20. (a) Población de mohos y levaduras durante el almacenamiento. (b) Placas petrifilm de muestras control y tratadas al día 0 y 21 de
almacenamiento.
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento, con una p<0.05. LSD= 0.36
UFC = 120 x 102 / 10 g
UFC = 360 x 102 / 10 g
UFC = 240 x 102 / 10 g UFC = 64 x 102 / 10 g
a
b
57
Para el inicio del almacenamiento (día 0) las muestras control presentaron
un 50.06% de crecimiento mayor frente a las tratadas, mientras que para el
final del almacenamiento (día 21) se reportó el 13.68 % de crecimiento
mayor de UFC en las control frente a las tratadas. Durante el periodo de
almacenamiento (días 7 y 14) no existe una diferencia significativa de
aumento en la población entre días del mismo tratamiento, tanto las control
como las tratadas.
Estos resultados se reportaron similares en el estudio al aplicar radiación
UV-C en las fresas, los autores Camacho et al. (2009) observaron que el
tratamiento aplicado en las fresas permite reducir el contenido de hongos y
levaduras presentes en las fresas. Indicaron que sus diferencias
significativas radican entre muestras tratadas con UV-C y las control (sin
tratamiento)
4.5. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA
ACTIVIDAD DE LA POLIFENOL OXIDASA.
Como se observa en la figura 21, a lo largo del periodo de almacenamiento,
tanto los frutos control como tratados presentaron un aumento en la actividad
de la enzima PPO. Inmediatamente después de la aplicación de la radiación
UV-C, los frutos tratados presentaron 80.71 % más de actividad frente a las
control, mientras que para el final del almacenamiento (día 21) las muestras
tratadas presentaron una diferencia del 67.02 % mayor frente a las control en
actividad de la PPO. Al final del almacenamiento se observó un incremento
de 22.09% para los frutos control y un 37.77% para los frutos tratados
respecto al día 0.
58
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0 7 14 21
UA
E
PP
O (u
g B
SA
/mg
pro
t)
Tiempo de almacenamiento (días)
Control
UV-C 13 kJ/m2
aB
aC
aBC
bC
aA
bB
bA
bBC
Figura 21. Actividad de la enzima polifenol oxidasa en frutos de carambola
almacenada a 5°C.
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento, con una p<0.05. LSD= 0.026
Tanto los frutos tratados como los controles presentaron un incremento en la
actividad enzimática de PPO durante el almacenamiento; la principal función
de la enzima PPO es utilizar los compuestos fenólicos como sustratos para
convertirlos en quinonas que son compuestos coloreados en presencia de
oxígeno, estos resultados difieren con la variación de color de los frutos, se
debe destacar que a pesar de que los frutos tratados presentaron mayor
actividad de PPO que los controles, fueron estos últimos lo que presentaron
mayor pardeamiento (o variación de color) según se indicó en la sección 4.3,
probablemente este comportamiento se deba a que la radiación UV-C indujo
la síntesis de compuestos fenólicos que no necesariamente podrían estar
dentro del grupo de las melaninas que son pigmentos coloreados, por otro
lado, debería analizarse la integridad de las membranas ya que si el
tratamiento UV-C impide la entrada de O2 (al mantener la integridad de las
membranas que estaría relacionado con el menor desarrollo de daño durante
el almacenamiento) se reduce la síntesis de compuestos coloreados.
59
Estudios de Pombo, Rosli, Martínez, and Civello (2010) realizados en frutilla
irradiada con luz UV-C, reportan resultados similares e indicaron que
actividad de la polifenol oxidasa (PPO) en las frutillas aumentó a partir del
primer día de almacenamiento, mostrando diferencias significativas entre
frutos control y frutos irradiados con UV-C.
4.6. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA
ACTIVIDAD DE LA PEROXIDASA
Figura 22. Actividad de la enzima peroxidasa en frutos de carambola
almacenada a 5°C.
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento, con una p<0.05. LSD= 0.0015
Una vez aplicado el tratamiento con radiación UV-C se observó que para los
días 0 y 21 los frutos irradiados presentaron mayor actividad de la enzima
peroxidasa que los controles. Como se observa en la figura 22, para el día 0
la diferencia fue significativa, ya que es el día en el cual los frutos sufren
mayor estrés oxidativo, liberando H2O2 por lo cual aumenta la actividad
peroxidasa.
0.0170
0.0180
0.0190
0.0200
0.0210
0.0220
0.0230
0.0240
0 7 14 21
UA
E P
OX
(u
g B
SA
/mg
pro
t)
Tiempo de almacenamiento (días)
Control
UV-C 13 kJ/m2
aA
bB aB aA aA
bB aAB
aB
60
Los frutos tratados al inicio del almacenamiento (día 0) presentaron un
16.04% de actividad mayor frente a las control, mientras que para el día 21
presentaron un 1.94% de actividad mayor de POX frente a los frutos control,
sin embargo no hay una diferencia estadísticamente significativa.
A lo largo del almacenamiento la actividad de la enzima peroxidasa se
mantuvo estable en los frutos control, mientras que en las tratadas disminuyó
de 0.0237 ugBSA/mg prot a 0.0205 ugBSA/mg prot, es decir un 13.50% de
su actividad al día 7 con respecto al inicio del almacenamiento (día 0), para
posteriormente mantenerse estable hasta el día 21 sin mostrar diferencias
significativas entre sus valores. Igual comportamiento ha sido reportado por
Ciou et al. (2010) luego de aplicar tratamiento térmico en un vegetal
asiático, mostrando un incremento en su actividad al inicio del tratamiento
para luego mantener valores estables.
Estos resultados indican que la radiación UV-C en la carambola
mínimamente procesada permitiría mantener la actividad de la peroxidasa en
los frutos, prolongando el proceso de pardeamiento, manteniendo la
integridad del tejido por más tiempo y alargando la vida útil del producto.
Para la actividad de la POX serán utilizados como sustratos el H2O2
generado por la PPO (dependiendo de la estructura del fenol) generando así
un efecto sinérgico entre ambas enzimas en la aparición de pardeamiento
(Riquelme, 2012), por lo cual se corrobora esta definición al comparar la
actividad de la PPO y POX para los días 0 y 21 de almacenamiento.
61
4.7. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE LA
ACTIVIDAD DE LA FENILALANINA AMONIO LIASA.
Figura 23. Actividad de la enzima fenilalanina amonioliasa en frutos de
carambola almacenada a 5°C.
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento, con una p<0.05. LSD= 0.0122
Después de aplicado el tratamiento con radiación UV-C se observó un
incremento en la actividad de la PAL tanto en los frutos control como en las
tratadas, mostrando valores mayores de 6.57% en el día 0, 4.85% en el día
7, 43.31% en el día 14, 5.35% en día 21 frente a las control. Sin embargo
estadísticamente no existen diferencias significativas en sus valores a
excepción del día 14.
A lo largo del almacenamiento, los frutos controles presentaron un
incremento en la actividad de la enzima PAL, alcanzando al final del
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0 7 14 21
UA
E
PA
L
(ug
BS
A/m
g p
rot)
Tiempo de almacenamiento (días)
Control
UV-C 13kJ/m2
aC aC aC aC
aB
bB
aA aA
62
almacenamiento (día 21) 78.77% más que al inicio del almacenamiento (día
0), mientras que los frutos tratados presentaron un comportamiento similar,
como se puede observar en la figura 23, estos frutos presentaron 78.49%
más actividad de PAL (día 21) con respecto al día 0.
La enzima PAL cataliza la formación de ácido transcinámico mediante la
desaminación (ruptura de un grupo amino) produciendo la síntesis de
compuestos fenólicos inducido por daño o estrés, por lo que el tratamiento
con radiación UV-C indujo la actividad de la PAL, simultáneamente estos
resultados sugieren el estímulo de la biosíntesis de compuestos fenólicos.
Estudios hechos en brócoli, irradiados con luz UV-C a dosis 8 kJ/m2 de
Lemoine et al. (2010) reportan resultados similares. La luz UV-C indujo la
actividad de la PAL al mostrar valores más altos en las muestras tratadas
que los controles.
4.8. EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE EL
CONTENIDO DE COMPUESTOS FENÓLICOS
Una vez aplicada la dosis de radiación UV-C se observó (figura 24) que los
frutos control mostraron valores mayores en su contenido de fenoles totales
frente a los tratados. Al inicio del almacenamiento (día 0) los frutos control
mostraron un 50.03% mayor en el contenido de fenoles totales respecto a los
frutos tratados, para el día 7 mostraron una disminución de un 29.40%, para
el día 14 se observó un aumento que permaneció constante hasta el final del
almacenamiento.
Como se observa en la figura 24, al mostrar un mayor contenido de fenoles
en las muestras control se explica que estos valores están relacionados con
63
una mayor cantidad de sustratos para la actividad de las enzimas
regulatorias en la síntesis de compuestos fenólicos.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
0 7 14 21FEN
OLE
S (
ug
Ac
Ga
lico
/g t
eji
do
)
Tiempo de almacenamiento (días)
Control
UV-C 13 kJ/m2
aA
aB
aBaA
bB bB
bAbA
Figura 24. Contenido de fenoles totales en frutos de carambola almacenada
a 5°C.
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento, con una p<0.05. LSD= 0.0117
Los valores de los frutos tratados mostraron un incremento de 33.89% entre
el día 7 y 14, estadísticamente no existen diferencias significativas entre los
valores de los días 0 y 7, así como entre los días 14 y 21.
A diferencia de este estudio hecho en frutos de carambola, Gonzalez et al.
(2007) reportaron un incremento en el contenido de fenoles totales luego de
exponer mangos frescos cortados a radiación UV-C, en donde el contenido
de fenoles totales se mostró mayor en frutos irradiados que en los control,
observando efectos positivos de éstos en los frutos cortados de mango.
64
La síntesis de fenoles está relacionada con la actividad enzimática de las
enzimas mencionadas (PPO, POX, PAL), lo que se indicaría que la radiación
UV-C influyó en el metabolismo de estas enzimas, de manera que no se
incrementó la síntesis de fenoles en los frutos de la carambola.
4.9. EFECTO DEL EFECTO DEL TRATAMIENTO UV-C SOBRE
LA CAPACIDAD ANTIOXIDANTE
Figura 25. Capacidad antioxidante en frutos de carambola almacenada a
5°C.
Las letras minúsculas distintas indican que el valor es significativamente diferente entre control y tratadas para el mismo día de almacenamiento. Letras mayúsculas distintas
indican que el valor es significativamente diferente entre los días de almacenamiento para un mismo tratamiento, con una p<0.05. LSD= 0.077
Después de aplicar la dosis de radiación UV-C, se observó que los frutos
controles presentaron mayor capacidad antioxidante que los tratados a lo
largo del almacenamiento. Como se observa en la figura 25, al inicio del
almacenamiento (día 0) los frutos control mostraron un 50.03% de capacidad
antioxidante mayor que los frutos tratados, para el día 7 los frutos control
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
0 7 14 21
A
BT
S
(ug
Tro
lox
/g t
eji
do
)
Tiempo de almecenamiento (días)
Control
UV-C 13kJ/m2
aA
aB
aAB aB
bA bA
bA bA
65
redujeron un 29.40% en su valor, para el día 14 volver a incrementar en un
25.71% y mantenerse estable hasta el final del almacenamiento.
Para los frutos tratados se observó un incremento de 33.89% en la
capacidad antioxidante en el día 14, frente al día 7 de almacenamiento, de
igual manera se mantuvo estable hasta el final del almacenamiento, ya que
no existe diferencias significativas entre sus valores.
Según Alothman, Bhat, and Karim (2009) quienes reportaron resultados
similares al aplicar UV-C en guaba, banana y piña, sus valores al no
presentar diferencias significativas, explicaron que este resultado puede ser
atribuido a la oxidación de los antioxidantes que pudo haber ocurrido durante
el tratamiento, y que el incremento de la capacidad antioxidante en el día 14
puede deberse a la acumulación de los compuestos fenólicos que fueron
inducidos por la exposición al UV-C durante el periodo de tratamiento.
Por otro lado, la capacidad antioxidante está influenciada principalmente por
el contenido de fenoles totales, lo que incluye compuestos fenólicos no
analizados en esta investigación; como flavonoides y vitamina C, lo cual
sería necesario conocer el contenido de éstos para conocer si éstos u otros
compuestos fenólicos influyen en los resultados, sin embargo éstos
parámetros son interesantes desde un punto de vista nutricional, lo que
indica que la radiación UV-C disminuyó la capacidad antioxidante en la
carambola mínimamente procesada.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
67
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
El tratamiento UV/C (13 kJ/m2) retrasó la aparición de síntomas de
daño en carambola mínimamente procesada permitiendo alargar la
vida útil del producto por 7 días. Redujo la pérdida de peso y
contribuyó al control del desarrollo de la flora nativa al presentar los
frutos tratados menor población de aerobios mesófilos, mohos y
levaduras a lo largo del almacenamiento. En cuanto al color, los frutos
tratados visualmente mostraron mejor apariencia que los controles
observándose diferencias significativas en los parámetros de color
analizados.
La aplicación de la radiación UV-C indujo la actividad de la enzima
PPO encontrándose mayores valores en los frutos tratados que en los
controles, mientras que el contenido de fenoles fue mayor en los
frutos control que en los tratados probablemente por ser estos
compuestos el sustrato que la enzima PPO utiliza para la síntesis de
quinonas que producen el pardeamiento en el tejido.
Los frutos control presentaron mayor capacidad antioxidante a lo largo
del almacenamiento que los frutos tratados. La capacidad antioxidante
de la carambola está dada principalmente por compuestos fenólicos y
ácido ascórbico, al ser estos consumidos por la PPO, podría verse
reducida la capacidad antioxidante del tejido.
Los frutos tratados (13 kJ/m2) presentaron una disminución de la
actividad de la enzima POX encargada de eliminar H2O2 en
dependencia de fenoles, la disminución del contenido de fenoles
estaría relacionada con la baja actividad de la POX. Mientras que la
enzima PAL presentó un incremento tanto en los frutos control y
tratados, siendo en estos últimos ligeramente mayor. Las reacciones
68
en las que participa la enzima PAL están estrechamente relacionadas
con la PPO y POX funcionando sinérgicamente y dependiendo de la
compartimentalización del tejido por lo que cualquier cambio inducido
en la actividad de PPO y POX influirá en la actividad de la PAL.
Las enzimas PPO, POX y PAL forman parte del metabolismo de
pardeamiento enzimático utilizando como sustrato principal a los
compuestos fenólicos. La enzima PPO es dependiente de la
presencia de compuestos fenólicos mientras que POX y PAL
dependen de la actividad de PPO debido a que como metabolito
secundario de la síntesis de quinonas (a partir de fenoles) se genera
H2O2 que es sustrato de POX, además de la generación de NH2 que
es utilizada por PAL para sintetizar finalmente acido cinámico
(compuestos fenólicos), demostrando la complementariedad de las
enzimas en este complejo sistema.
69
5.2. RECOMENDACIONES
Realizar un estudio de prefactibilidad en la implementación de un
sistema de radiación UV-C en la industria del sector frutihortícola de
forma que se transfiera el conocimiento generado en la Universidad
hacia las pequeñas y medianas industrias.
Realizar actividades que promuevan el consumo de la carambola
dada sus beneficiosas características nutricionales como industriales
para poder consumirse directamente y utilizarse no solamente en su
zona de producción sino alcanzar también regiones más lejanas.
Capacitar a los agricultores quienes siembran carambola (Averrhoa
carambola L.) de las diferentes zonas, con conocimientos que se
puedan aplicar en el manejo de factores precosecha, orientado hacia
la calidad postcosecha, a fin de obtener frutos con mejores
características y beneficien a sus productores.
Para motivo de otras y sucesivas investigaciones, es importante
planificar las temporadas de cosecha, dado que éste y otros frutos
estacionarios, poseen distintas características fisiológicas según la
época estacionaria en que se trate, así, la falta de continuidad puede
retrasar el desarrollo de los análisis programados y por lo tanto sus
resultados.
BIBLIOGRAFÍA
71
BIBLIOGRAFÍA
Abdullah, M. Z., Saleh, M., Syahir, F. A. S., & Azemi, M. B. M. N. (2005).
Discrimination and classification of fresh-cut starfruits (Averrhoa
carambola L.) using automated machine vision system. Journal of
Food Engineering, 76.
Administration, N. O. a. A. (sf). Ultraviolet (UV) Radiation - A Silent Hazard.
Retrieved from
Allende, A., & Artes, F. (2003). Combined untraviolet -C and modified
atmosphere packaging the shelf-life of minimaly fresh processed leafy
vegetables. Journal od Food Science, 231-245.
Alothman, M., Bhat, R., & Karim, A. (2009). UV radiation-induced changes of
antioxidant capacity of fresh-cut tropical fruits. Innovate Food Science
and Emerging Technologies, 10, 512-516.
Andrade, M. J., Moreno, C., Henríquez, A., Gomez, A., & Concelion, A.
(2010). Influencia de la radiación UV-C como tratamiento postocsecha
sobre carambola (Avorroha carambola L) minímamente procesada
almacenada en refrigeración. Revista Iberoamericana de Tecnología
Postcosecha, 18-27.
Andrade, M. J., Vicente, A., Concellón, A., & Chaves, A. (2010). Changes in
red pepper antioxidants as affected by UV-C treatments and storage
at chilling temperatures. Food Science and Technology, 44, 1666-
1671.
Aranda, G. M. M. (2012). Obscurecimiento enzimático en vegetales
mínimamente procesados. Retrieved from http://prezi.com/g-
aitgspz8h4/obscurecimiento-enzimatico-en-vegetales-minimamente-
procesados/
Baka M, M. J., Corcuff F, Castaigne F, Arul J. (1999). Photochemical
tratment to improve storability of fresh strawberries. Journal of Food
Science, 6, 1068-1072.
72
Bejarano, C. C. (2010). Caracterización de la radiación ultravioleta en la
provincia de Huelva e incidencia en la productiviad y el valor
biotenológico de cultivo de interes comercial. Universidad de Huelva,
Huelva, España. Retrieved from
http://rabida.uhu.es/dspace/bitstream/handle/10272/2713/b15236572.
pdf?sequence=1
Beltrán, A., Ramos, M., & Alvarez, M. (2010). Estudio de la Vida Útil de
Fresas (Fragaria vesca) Mediante Tratamiento con Radiación
Ultravioleta de Onda Corta (UV-C). Revista Tecnológica Espol, 23.
Blanco, G., & Blanco, A. (2011). Enzimas. In E. Ateneo (Ed.), Química
Biológica (Vol. Novena Ed.). Universidad de Córdova.
Camacho, A., Serrano, B., & Velázquez, O. (2009). Método para la cuenta de
mohos y levaduras en alimentos. In UNAM (Ed.), Técnicas para el
análisis microbiológico de alimentos. México.
Casaca, A. D. (2005). El cultivo de la Carambola (Averroha carambola L.)
Guias Tecnológicas de frutas y vegetales, 2 de julio del 2012
Charles, M. T., Makhlouf, J., & Arul, J. (2008). Physiological basis of UV-C
induced resistance to Botrytis cinerea in tomato fruit II. Modification of
fruit surface and changes in fungal colonization. Postharvest Biological
Technology, 47, 21-26.
Ciou, J. Y., Lin, H. H., & Chiang, P. Y. (2010). The role of polyphenol oxidase
and peroxidase in the browning of water caltrop pericarp during heat
treatment. Food Chemistry, 127, 523-527.
Concellón, A. (2009). I Jornada Internacional de Frutas y Hortalizas. Paper
presented at the Fisiología Poscosecha de Productos Hortifrutícolas,
Universidad Tecnológica Equinoccial, Quito - Ecuador.
Consumer, E. (Sf). Carambola guía práctica. Las frutas una a una Retrieved
15 de agosto del 2012
Costa, L., Vicente, A. R., Civello, P. M., Chaves, A. R., & Martinez, G. A.
(2006). UV-C treatment delays postharvest senescence in broccoli
florets. Postharvest Biology Technology, 39, 204-210.
73
Delicado, E. N. (Sf). Caracterización de la enzima responsable del
pardeamiento del champiñon de Bonete (Albacete). Universidad de
Murcia, Facultad de Biología- Murcia. Retrieved from
http://biblioteca2.uclm.es/biblioteca/CECLM/ARTREVISTAS/Sabuco/s
ab01_nu%F1ezcaracteristicas.pdf
Eker, B., Zagorevski, D., Zhu, G., Linhardt, R. J., & Dordick, J. S. (2009).
“Enzymatic Polymerization of Phenols in Room Temperature Ionic
Liquids”. J. Mol. Cat., B 59(177-184).
Erazo, C. A. G. (2009). Inhibición de la actividad enzimática de la polifenol
oxidasa extraída del banano (Cavendish valery) mediante sistemas
bifásicos acuosos con isoespintanol y ácido ascórbico., Universidad
Nacional de Colombia, Medellin - Colombia.
FAO. (2006). Fichas Tecnicas productos frescos y procesados. Carambola
(Averrhoa carambola). Retrieved from
http://www.fao.org/inpho_archive/content/documents/vlibrary/AE620s/
Pfrescos/CARAMBOLA.HTM
Galán, V. S. (1993). Carambola Cultivation. Islas Canarias, España: FAO.
Gómez, P. L., Alzamora, S. M., Castro, M. A., & Salvatori, D. M. (2010).
Effect of ultraviolet-C light dose on quality of cut-apple: Microorganism,
color and compression behavior. Food Engineering, 98, 60-70.
Gonzalez, A. G. A., Villegas, O. M. A., Martinez, T. M. A., Gardea, A. A., &
Ayala, Z. J. F. (2007). Improving antioxidant capacity of fresh-cut
mangoes treated with UV-C. Journal of Food Science., 72, S197-
S202.
González, A. M. (2012). Obscurecimiento enzimático en vegetales
mínimamente procesados. Retrieved from http://prezi.com/g-
aitgspz8h4/obscurecimiento-enzimatico-en-vegetales-minimamente-
procesados/
González, M., Vernhes, M., & Sanchez, A. (2009). La radiación ultravioleta.
Su efecto dañino y consecuencias para la salud humana. Theoria, 18.
Guerrero, C. A. E. (2009). Inhibición de la actividad enzimática de la polifenol
oxidasa extraída del banano (Cavendish valery) mediante sistemas
74
bifásicos acuosos con esoespintanol y ácidoascórbico. Magíster en
Ciencia y Tecnología deAlimentos, Universidad Nacional de Colombia,
Medellin.
Guerrero, J. A., & Barbosa, G. V. (2009). Ventajas y limitaciones del
procesamiento de alimentos con luz ultravioleta. Mundo alimentario.
Gutiérrez, J. B. (2000). El pardeamiento enzimático. In D. d. Santos (Ed.),
Ciencia Bromatológica. Principios generales de los alimentos. Madrid-
España.
Heidy. (2011). La Carambola. Retrieved from
http://masfrutasyverduras.blogspot.com/2011/12/la-carambola.html
Henríquez, A. (2012). Cambios en la capacidad antioxidante de carambola
(Averrhoa carambola L.) mínimamente procesada tratada con
radiación UV-C. Ingeniería de Alimentos, Universidad Tecnológica
Equinoccial, Quito, Ecuador.
Hermann, S., & Pennacchiotti, I. (2001). Las enzimas en los alimentos. . Su
importancia en la química y la tecnología de los alimentos. Retrieved
fromhttp://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_f
armaceuticas/schmidth02/
Itescam. (Sf). Alcoholes, Fenoles y Eteres. Inducción a la bioquimica
Johansson, C., Kavanagh, K. L., & Arokova, A. (2006). GPX Humanas.
Bioinformática,from
http://bioinformatica.upf.edu/2010/projectes10/Ey/GPXhumanas.html
Koolman, R. (2004). Metabolismo. In E. m. Panamericana (Ed.), Bioquimica
Texto y Atlas (Vol. 3). Madrid- España.
Lamikanra O, Kueneman, D., Ukuku, D., & Bett-Garber, K. L. (2005). Efect of
processing under aultraviolet light on the shelf life os fresh-cut
cantaloup melo. Journal od Food Science, 70, 534-61539.
Lattanzio, V. (2003). Bioactive polyphenols: their role in quality and storability
of fruit and vegetables. Journal of Applied Botany, 77, 128-146.
Lemoine, M. L., Civello, P., Chaves, A., & Martínez, G. (2010). Influence of a
combined hot air and UV-C treatment on quality parameters of fresh-
75
cut broccoli florets at 0°C. International Journal of Food Science &
Tecnology, 45.
Lemoine, M. L., Civello, P. M., Martínez, G., & Chaves, A. (2007). Influence
of postharvest UV-C treatment on refrigerated storage of minimally
processed broccoli (Brassica oleraces var. Italica). Science of Food
and Agriculture, 87, 1132-1139.
Liu C, L. C., X. Han and T. Ying. (2011). Temporary effcta of postharvest UV-
C irradiation on gene expression profile in tomato fruit. Gene.
López, R., Cuesta, G. A., & Rodriguez, A. G. (2010). Efecto de luz UV-C
sobre las propiedades antioxidantes y calidad sensorial de repollo
mínimamente procesado. Revista Iberoamericana de Tecnología
Postosecha, S.C., 11.
Manfenix. (2010). Pardeamiento no enzimatico, tecnología de los alimentos
Retrieved from http://avibert.blogspot.com/2010/06/pardeamiento-no-
enzimatico-tecnologia.html
Manu. (2013). Metabolismo Secundario en plantas. La molécula inmortal 2.0
from http://inmortaldna.com/LMI/blog/2011/10/02/metabolismo-
secundario-en-plantas/
Manzocco, L., Bertolini, A., martolomeoli, I., & Vianello, A. (2011). Surface
decontamination of fresh-cut apple by UV-C light exposure: Effects on
structure, colour and sensory properties. Postharvest Biological
Technology, 61, 165-171.
Manzocco, L., Quarta, B., & Dri, A. (2009). Polyphenoloxidase inactivation by
light exposure in model systems and apple derivatives. Food Science
and Emerging Technologies, 10 506-511.
Marchart, S. S. (2007). Pardeamiento enzimático del fruto de níspero
(Eriobotryajaponica cv, Algerie): enzimología y fisiología de las
polifenol oxidasas. Doctor en Química, Universidad de Alicante,
España.
Marchat, S. S. (2007). Pardeamiento enzimático del fruto de níspero
(Eriobotrya japonica cv. Algerie): enzimología y fisiología de las
polifenol oxidasas., Universidad de Alicante, Alicante.
76
Martinez, I., Periago, M. J., & Ros, G. (2000). Significado nutricional de los
compuestos fenólicos de la dieta. Archivos Latinoamericanos de
Nutrición, 50. Retrieved from
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=S0004-
06222000000100001&script=sci_arttext
Mendoza, R., & Herrera, A. (2012). Cinética de Inactivación de la Enzima
Peroxidasa, Color y Textura en Papa Criolla (Solanum tuberosum
Grupo phureja) sometida a tres Condiciones de Escaldado.
Información Tecnológica Scielo, 23.
Mercier, J. (1993). Effect of UV-C on phytoalexin accumulation and
resistance to Botrytis cinerea in store carrots. . J. Phytopathol, 139.
Meza, M. A. V. (2010). Enzimas. In E. C. C. Mendoza & C. M. Calvo (Eds.),
Bromatología, composición y propiedades de los alimentos. (pp. 63-
66). Mexico D.F.: Mc Graw Hill.
Mitchell, J. P., & Crisosto, C. H. (2007). Factores precosecha que afectan la
calidad de frutas y hortalizas. In A. A. Kader (Ed.), Tecnología
Postcosecha de cultivos hortofrutícolas (Vol. Tercera edición).
Universidad de California: Centro de Información e Investigacion en
Tecnología Postcosecha: Division de Agricultura y Recursos
naturales.
Monroy, A. (2011). Radicales libres, antioxidantes y altura. Retrieved from
http://altitudchulec.blogspot.com/2011/09/radicales-libres-
antioxidantes-y-altura.html
Morales, V. (2002). Control de Pardeamiento Enzimatico. Science,
Technology and Market.
Moyano, E. C. (2011). Fenoles. Portal sobre química Retrieved 3 noviembre
2012, from http://quimicax.webnode.es/quimica-organica/compuestos-
oxigenados/fenol/
Navarro, R., Rojas, E., Sanchez, A., & Ortiz, J. (S.f.). Júpiter en radio.
Ciencia en Acción.
O'Hare, T. (1992). Postharvest physiology and storage of carambola
(starfruit): a review. Postharvest Biology and Technology, 2, 257-267.
77
Ortiz, M. E. C. (2007). “Diseño del Proceso de Obtención de Trozos Secos
de Carambola (Averroha carambola L.) Tratados Osmóticamente.”.
Ingeniera de Alimentos, Escuela Superior Politecnica del Litoral,
Guayaquil- Ecuador. Retrieved from
http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/13418/3/CASTI
LLO%20ORTIZ.pdf
Papyrus. (2011). ¿Por qué algunas frutas se oscurecen cuando las
cortamos?
Pérez, E., Rodriguez, Y., Hérnandez, M., & Noval, B. (2004). Dinámica de
inducción de algunos sistemas de defensa en la interacción HMA-
Tomate (Lycopersicon esculentum MILL.) Var. Amalia. I. Induccion de
PR2, PR3 y Fenilalanina Amonio-Liasa en raíces de tomate. Redalyc,
43, 37-44.
Pombo, M., Rosli, H., Martínez, G., & Civello, P. (2010). UV-C treatment
affects the expression and activity of defense genes in strawberry fruit
(Fragaria×ananassa, Duch.). Postharvest Biology and Technology, 59,
94-102.
Rajeev, B., Suhaida, A., & Ching Von, H. (2011). Quality attributes of starfruit
(Averrhoa carambola L.) juice treated with ultraviolet radiation. Food
Chemistry, 1227.
Reid, M. S. (2007). El Etileno en la Tecnología Postcosecha (L. J. Pérez-
Flores, Trans.). In Adel A. Kader (Ed.), Tecnología Postcosecha de
Cultivos Hortofrutícolas (Tercera ed.). Universidad de California:
Centro de Información e Investigación en Technología Postcosecha.
División de Agricultura y Recursos Naturales.
Ribeiro, C., Canada, J., & Alvarenga, B. (2012). Prospects of UV radiation for
application in postharvest technology. Emiratos Journal Food
Agriculture, 24, 586-597.
Rico, D., Martin, D. A. B., Barat, J. M., & Barry, R. C. (2007). Extending and
measuring the quality of fresh-cut fruit and vegetables: a review.
Trends Food Science and Tecnology, 18, 373-386.
78
Riquelme, M. C. (2012). Influencia de los factores pre y postcosecha en la
calidad de la lechuga IV Gama. Doctor, Universidad de Murcia.
Rivera , D., Gardea , A., Martinez, M., Rivera, M., & González, G. (2007).
Efectos bioquímicos postcoasecha de la irradiacion UV-C en frutas y
hortalizas. Revista Fitotecnia Mexicana, 30.
Robles, P., Hernández, F., Gómez, P., & Callejas, A. (2010). Low UV-C
illumination for keeping overall quality of fresh-cut watermelon.
Postharvest Biology and Technology 55, 114-120.
Robles, S. M., Belloso, M. O., García, A. H., Gustavo, G., & Cruz, V. C.
(2007). Frutos tropicales mínimamente procesados: potencial
antioxidante y su impacto en la salud. . Retrieved from
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?pid=s037818442007000400005&s
cript=sci_arttext
Rodríguez, P. (2012). Ensalada de frutas tropicales. Retrieved from
http://shivaa-detodounpoco.blogspot.com/2012/04/ensalada-de-frutas-
tropicales.html
Rowland, M. (2005). La carambola: propiedades y beneficios de una fruta
exótica, Hoy digital. Retrieved from
http://www.hoy.com.do/vivir/2005/11/4/192861/La-carambola-
propiedades-y-beneficios-de-una-fruta-exotica
Ruiz, E. V. (1993). Caracterización cinetica de la Polifenol oxidasa de uva
Airen. La Mancha: Universidad de Castilla.
Schmitz, M., & Matthes, A. (2010). Effect of harvest maturity, duration of
storage and shelf life of apples on the allergen Mal d1,
polyphenoloxidase activity and polyphenol content. Food Chemistry,
127, 1459-1464.
Soler, J. (S.f.). La caramelización y las reacciones de Maillard.
Stevens, C., Khan, V. A., Lu, J. Y., Wilson, C. L., & Pusey, P. l. (1997).
Integration od ultraviolet (UV-C) light with yeast tratment for contol of
postharvest storage rots of fruits and vegatables. Biological control,
10, 98-103.
79
Suslow, T. V., & Cantwell, M. I. (2007). Sistemas de Manejo Postcosecha:
Frutas y Hortalizas Precortadas (Mínimamente Procesadas) In A. A.
Kader (Ed.), Tecnología Postcosecha de Cultivos Hortofrutícolas (Vol.
Tercera ). Universidad de California: Centro de Información e
Investigación en Technología Postcosecha.: División de Agricultura y
Recursos Naturales.
Tello, O. R. G., & Vásquez, O. (2002). COnservacion de Averrhoa
carambolacpor azúcasr y calor. Revista Amazónica de Investigación
Alimentaria, 2, 49-58.
Vanegas, A., Gaviria, C., Carona, F., & Vega, J. (2009). Actividad
antioxidante y contenido de fenoles totales de algunas especies del
género Calophyllum Retrieved from
Vargas, L. C., Centurion, Y., Tamayo, A. C., & Saudi, E. D. (2010). Vida útil
de pitahaya (Hylocereus undatus) mínimamente procesada. Revista
Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, 154-161.
Wang, C. Y., Chen, C. T., & Wang, S. Y. (2009). Changes of flavonoid
content and antioxidant capacity in blueberries after illumination with
UV-C. Food Chemistry, 117, 426-431.
ANEXOS
81
ANEXO 1
Cosecha de frutos de carambola en la provincia de Los Ríos, ciudad
Babahoyo, cantón Santa Fé
82
ANEXO 2
Elaboración de la carambola (Averrhoa carambola L.) mínimamente
procesada.
ANEXO 3
Rodajas de carambola (Averrhoa carambola L.) colocadas en cámara de
radiación UV-C.
