(período de comercialización)

RESPIRACIÓN: Implicancias tecnológicas
Respiración (mg CO2/kg.h)
Vida media a 5 °C
5 °C
25 °C
(semanas)
_________________________________________________________
Arvejas
50
475
1
Espárragos
45
260
2-3
Palta
10
400
2-4
Nabo
6
17
16-20
Manzanas
3
30
12-32
_______________________________________________________________
Tasa de respiración vs. tiempo de almacenamiento
Tiempo de almacenamiento
(meses)
14
papa
12
10
8
6
tomate
4
2
lechuga
espinaca
repollitos
0
0
50
100
150
200
Respiración (mg CO2/kg.h)
Tiempo de vida media
(período de comercialización)
Tasa de respiración
Atmósferas
controladas
Tratamiento
con etileno
Refrigeración
Cociente de respiración (CR)
Oxidación completa del ácido málico:
C4H6O5 + 3 O2 → 4 CO2 + 3 H2O
Para glucosa:
nO2 = nCO2
Definición:
VCO2 (ml)
CR =
VO2 (ml)
Ejs.
Glucosa Õ CR = 1,0
Malato Õ CR = 1,3
Ácido esteárico Õ CR = 0,7
m Atmósferas controladas
CO2
O2
[O2] min. crítica
m Tratamiento con etileno
Etileno endógeno → puede influenciar el tiempo de almacenamiento
Etileno exógeno:
frutas climatéricas → antes del climaterio
frutas no climatéricas → en cualquier momento
m Efecto de la temperatura
Tasa de respiración α temperatura ( 5 °C<T<30°C)
palta
arvejas
espárrago
banana
porotos
tomate
lechuga
pomelo
Valor Q10
(Tasa de respiración)T
(Q10)T =
(Tasa de respiración)-10 °C
En general: 1< Q10<7
frutas climatéricas → T ↓ → retarda y disminuye el climaterio
Tópt. → depende de la especie/variedad
Control de la humedad
CAMBIOS DE COLOR
4 Color → atributo determinante de la calidad
4 En general → pérdida del color verde (degradación de
clorofilas)
4 Carotenoides → Síntesis (tomate) y/o revelación (banana)
simultáneas
4 Degradación de clorofila y síntesis de carotenoides
coordinadas e independientes (tomate green-flesh)
4 Antocianinas → presentes en algunas frutas y hortalizas
\ CLOROFILAS
Pigmentos verdes
Intervienen en la fotosíntesis
Presentes en membranas de cloroplastos
Asociadas a fosfolípidos y proteínas
Plantas superiores → clorofilas a y b (3:1)
Clorofila a
fitol
Clorofila b
fitol
Estabilidad química de las clorofilas: aspectos tecnológicos
Degradación enzimática
Acción de ácidos y calor
Oxidación
H+ ( ∆ )
Feofitina
Clorofila
- Mg 2+
saponificación
clorofilasa
Clorofilina
- fitol
(MeOH)
Feofórbido
H+
- Mg 2+
- fitol
O2
O2
O2
Clorinas
Purpurinas
Problema tecnológico: mantener el color verde de hortalizas en conserva
r Adición de NaHCO3 (pH=8,0) → modifica textura, flavor indeseable, altera
valor nutricional, disminuye eficacia de la esterilización
r Uso de sales de Cu2+ → toxicidad
r Uso de colorantes (tartrazina + verde S) → toxicidad
r Uso de clorofilina de cobre sódica→ adecuado
\ CAROTENOIDES
Pigmentos amarillos - naranjas
Son terpenoides (derivados de los terpenos -compuestos de
unidades de isopreno con algunas alteraciones o reordenamientos-)
C — C =C — C
|
C
(con o sin doble enlace)
Únicos tetraterpenoides conocidos (4 unidades de isopreno ⇒
40 C)
Presentes en cromoplastos
Carotenos (hidrocarburos)
Carotenoides
Xantofilas (contienen O)
Licopeno
β-caroteno
β-ionona
Xantofilas → carotenos hidroxilados (mono, di)
→ epóxidos
Solubles en solventes no polares
Altamente estables en la planta
Distribución en plantas
♦ Vegetales de hojas verdes: predomina β-caroteno (200-700
µg/g peso seco) y luteína, violaxantina y neoxantina.
♦ Frutas: mayor variedad
♣ papaya, mango (β-caroteno, criptoxantina, anteraxantina)
♣ tomate (licopeno)
♣ jugo de naranja (criptoxantina, luteína, anteraxantina, violaxantina)
♣ piminento rojo (capsantina)
♣ zanahoria (β-caroteno, α-caroteno)
Carotenoides
colorantes
naturales
o
sintéticos:
usados
como
Papel fisiológico en humanos no elucidado
♦β-caroteno puede tener acción antioxidante cooperativa
con las vitaminas C y E
♦ Algunos carotenoides poseen actividad provitamina A
(deben poseer el anillo β-inona)
Formación de retinol (vitamina A) a partir de carotenoides precursores
\ ANTOCIANINAS
Pigmentos rosados, rojos, violetas, púrpura y azules
Se encuentran glicosilados (antocianidinas: agliconas)
ANTOCIANIDINA + AZÚCAR → ANTOCIANINA
(aglicona)
Son flavonoides
(glicósido)
Núcleo flavano
Seis antocianidinas principales. Pueden presentar diferentes
patrones de glicosilación ⇒ numerosas antocianinas
Presentan azúcar (glucosa, galactosa, ramnosa, arabinosa,
disacáridos raros) en posición 3, Glu en 5 (en general)
Pueden estar aciladas
Una o más moléculas de ácidos p-cumárico, ferúlico,
cafeico, malónico, etc. esterificadas a los residuos
glicosídicos
Distribución en plantas
Cianidina → ampliamente distribuída
♣ Uva: todas presentes, excepto pelargonidina. Presentan
patrones de glicosilación y acetilación muy diversos
Efecto del pH
Cambios estructurales de la antocianina malvidina-3-glucósido con el pH
Distribución de estructuras de antocianinas en función del pH
CAMBIOS DE FLAVOR
Ácidos
orgánicos
Compuestos
fenólicos
Substancias
volátiles
Azúcares
FLAVOR
Azúcares y ácidos orgánicos → de la fotosíntesis (frutas
verdes), ácidos ↓, azúcares ↑
Frutas que acumulan carbohidratos antes de la maduración
♣ banana → almidón
♣ tomate → azúcares
Frutas que dependen de la planta para asimilar substratos
durante la maduración
♣ frutilla
♣ uva
Compuestos fenólicos (adstringencia). Niveles bajos en
frutas. Substratos de la PFO (polifenoloxidasa, polifenolasa o
fenolasa) → importancia tecnológica
Pardeamiento enzimático
*
*
* diferentes clases de PFO
Substratos
fenólicos comunes: ácido
catequinas, antocianinas y flavonoides
clorogénico,
Procesos para evitar el pardeamiento:
♦ Tratamiento térmico
♦ Agentes reductores (SO2, KHSO3)
♦ pH ácido
♦ Secuestradores de Cu II (ácidos cítrico y ascórbico)
Compuestos
volátiles
→
específicos para
cada
especie/variedad. Presentes en ppm. Perfil complejo
(manzana:230, naranja: 330 compuestos identificados). Biosíntesis
en fruta intacta o cuando el tejido es macerado.
Estructuras de algunos componentes típicos de aroma de frutas
CAMBIOS DE TEXTURA
Textura → principal atributo de calidad
Cambios estructurales
de la pared celular
Pérdida de
turgencia
Degradación de
almidón
TEXTURA
Pérdida de turgencia → no fisiológico. Importante cuando
la UR es baja
Degradación de almidón → banana
Cambios de la pared celular
Bioquímica
Componentes de la pared celular
Pectinas
pérdida de azúcares neutros (galactosa, arabinosa)
aumento de solubilidad de poliurónidos (despolimerización)
modificación del grado de esterificación (depende de la
especie)
Hemicelulosas
despolimerización y "turn-over"
Celulosa y proteínas estructurales
cambios poco evidentes (menos estudiados)
Enzimas
Poligalacturonasa (PG): Agal (α 1→4) Agal (endo o exo)
Pectinametilestearasa (PME): Retira grupos metil del C-6 del Agal
Celulasa: Glu (β 1→ 4) Glu
β-Galactosidasa: Substratos artificiales. Algunas no degradan
galactanos nativos. Otras degradan polímeros de galactosa (βGalactanasas)
Desarrollo
Maduración
PME.............................................................↑,↓, cte..............
β-Galactosidasa............................................↑.....................
Celulasa.......................↑..
PG..................↑................
Principales componentes de frutas y sus implicancias tecnológicas
AZÚCARES
Fructosa
Glucosa
sacarosa
ÁCIDOS
Málico
Cítrico
COMPUESTOS
FENÓLICOS
Acidez. Bajan con la maduración.
Ácido cafeico Adstringencia. Bajan con la maduración.
Dan pardeamiento enzimático (fenolasas).
Taninos
POLISACÁRIDOS
Almidón
Pectinas
AMINOÁCIDOS
Varios
Clorofila
PIGMENTOS
Dulzor. Valor calórico. Aumentan con la
maduración.
Con
aminoácidos
dan
polímeros pardos (reacción de Maillard).
Dan consistencia firme a las frutas
Se hidrolizan con la maduración.
Reaccionan con los azúcares.
En frutas verdes.
maduración.
Se
degrada
con
la
Carotenoides En frutas amarillas o rojiizas. Se degradan por
oxidación (productos deshidratados).
Antocianinas
En frutas rojo-azuladas. Inestables. Pardean
por oxidación y polimerización (pulpas,
mermeladas, jugos)
Bajan con la madurez
VITAMINAS
Ácido
Ascórbico
Se oxida o disuelve en diferentes procesos.
Provitaminas A Idem carotenoides
AROMAS
Diversas
estructuras
Aumentan con la madurez. Se pierden
durante la concentración de jugos y se
alteran por tratamientos térmicos.
BIBLIOGRAFÍA
TEXTOS GENERALES
Química de los alimentos. Yúfera E. P., Ed. Síntesis, Madrid, 1998.
Food. The chemistry of its components. Coultate T.P., 3rd. ed. RSC,
Cambridge, 1996.
Food Chemistry. Fennema O.R., Ed. 2nd. ed. Marcell Dekker, New York,
1985.
TEXTOS ESPECÍFICOS
Biochemistry of fruit ripening. Seymour G.B., Taylor J.E. & Tucker,
G.A., eds. Chapman and Hall, London, 1996.
Postharvest. An introduction to the physiology and handling of fruit and
vegetables. Wills R.B.H., McGlasson W.B., Graham D., Lee T.H. & Hall
E.G. Van Nostrand Reinhold, New York, 1982.
ARTÍCULOS
Fruit ripening. Brady C.J. Annual Reviews of Plant Physiology, 38:155178, 1987.
Cell wall disassembly and fruit softening. Seymour G.B. & Gross K.C.
Postharvest News and Information, 7:45N-52N, 1996.
Postharvest changes in fruit cell wall. John M.A. & Dey P.M. Advances
in food research, 30:139-193, 1986.
Estructuras de algunos carotenoides con actividad de vitamina A
Estructuras de algunos carotenoides encontrados en frutas y
hortalizas
Estructuras de algunos carotenoides encontrados en frutas y
hortalizas (cont.)
Carotenoides típicos del maíz
Carotenoides típicos del pimiento