Frutas y hortalizas

FRUTAS Y HORTALIZAS

Master en Seguridad y Calidad de los Alimentos

Mónica González González [email protected]

Instituto Canario de Investigaciones Agrarias

Reconocimiento e inspección

de alimentos de origen vegetal

Parámetros indicadores de calidad

1. Modificaciones post-recolección

2. Parámetros indicadores de calidad

Reconocimiento e inspección de alimentos de origen vegetal


Hortalizas y frutas

1. FACTORES GENÉTICOS

2. FACTORES EDAFO-CLIMÁTICOS Y DE CULTIVO

Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas

4. CONSERVACIÓN POST-RECOLECCIÓN

5. TRATAMIENTOS TECNOLÓGICOS

6. TRANSFORMACIÓN CULINARIA

POSTCOSECHA

3. ESTADO DE MADUREZ

RECOLECCIÓN

PRECOSECHA


PRECOSECHA

Alteraciones de la textura

Temperatura solar

Áreas sombrías

Concentración nitrógeno o potasio

Concentración calcio o fósforo

Alteraciones de la apariencia

Temperatura alta y luz

Temperatura baja

Escaldado superficial

Daños por frío

Fisiopatologías

Desórdenes nutricionales

Temperatura

Luz

Producción volátiles

Alteraciones del sabor y aroma

Fertilizantes

Agua

Luz

Negra

Kerr’s Pink

Cara ColoradaBonita

1. FACTORES GENÉTICOS

Kerr’s Pink

Negra

Colorada

Cara

Bonita

0,8

0,9

0,8

0,7

0,7

25

24

21

23

22

5,1

5,9

4,2

6,4

4,3

623

582

604

489

631

HierroMagnesioCalcioPotasioVariedad

Contenido en minerales (mg/100 g)


2. FACTORES EDAFO-CLIMÁTICOS Y PRÁCTICAS CULTURALES

abonado

riegoclima

suelo

luz


Evitar daños durante la recolección

Limpiar las cajas y utensilios de recolección

Eliminar los productos hortofrutícolas no comercializables

Evitar dejar los productos en las cajas expuestos alsol o temperaturas altas en invernadero o campo

RECOLECCIÓN

Transportar las cajas de recolección lo antes posible alas cooperativas para que los productos no sufrangolpes, calor, etc.

Elección adecuada del estado de madurez


verde R1 – R2 maduro

3. ESTADO DE MADUREZ EN EL PUNTO DE RECOLECCIÓN

Contenido en fitoquímicos (mg/kg)

0,120,130,911073100 % rojo 10440

0,370,352,73898> 90% naranja 4510

0,450,513,2671350 % naranja 2232

0,460,744,1933930 % amarillo 453

QuercetinaÁcidocafeico

Ácido clorogénico

β–carotenoEstado madurez Licopeno


4. CONSERVACIÓN POST-RECOLECCIÓN

Atmósferas Protectoras

Refrigeración


5. TRATAMIENTOS TECNOLÓGICOS

mermeladasconservas

Zumo 4060486

Mermelada 2320175

Rodajas en almíbar 2780192

Guayaba madura fresca 4820536

Licopenoβ–carotenoProducto derivado

Contenido en carotenoides (mg/100 g)

Guayaba

congelados

65% 45-50%

10-15%


6. TRANSFORMACIÓN CULINARIA

fritura olla a presión

al vapor

microondas

Derivados cafeicoFlavonoidesMétodo cocinado

Microondas 6,73,1

Al vapor 8,44,0

Hervido 5,94,0

Sin cocinado 177,1

Contenido en fenoles (mg/100 g)

Papa

45-50%

65%


Sensorial Nutricional Comercial HigiénicaMicroorganismosVida útilVitaminasApariencia

ColorAroma, saborTextura

PROCESOSDEGRADATIVOS

Reacciones químicasEnzimas

Microorganismos

PÉRDIDA DECALIDAD

RECOLECCIÓN

CONSUMO


ENVEJECIMIENTO

CH2=CH2

H2O

TRANSPIRACIÓN

O2

CO2

RESPIRACIÓN

ENFERMEDADESY DESÓRDENES


Cambios en la Calidad durante la Post-recolección

Respiración

Proceso metabólico más importante en pérdida de calidad::

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energía

O2

CO2

Consumo de reservasazúcares, almidón, ácidos orgánicos, proteínas, etc.

+ Producción de calor: ciclo retroalimentación

Muy alta espárrago, brécol> 60

Muy baja frutos secos< 5

ProductosTasa respiratoria (mg CO2/kg h)

a 5ºC

Media pera10 - 20

Muy corta

Muy larga

Vida útil

Media

Factores que influyen en la Respiración

Plátano maduro 100 - 200

Aguacate 120 - 300

Productos Tasa respiratoria (mg CO2/kg h)

Tipo de producto:: a 20 - 25ºC

Naranja 25 - 40

Papa 10 - 50

Plátano verde 30

Hombre en reposo (37ºC) 500

Grado de desarrollo::

órganos jóvenes (en crecimiento activo) > órganos maduros fisiológicamente

crecimiento activo > frutos > vegetativos > de reservaespárrago > manzana > lechuga > papa



Climaterio::

Crecimiento Maduración Senescencia

Fruto no climatérico

Fruto climatérico

Pico climatérico

Tiempo

Tasa

resp

irato

ria

Madurezfisiológica

Madurez fisiológica: mature

Madurez comercial: ripe

Madurezcomercial



NO CLIMATÉRICOS

CerezaCalabazaUvaPomeloPiñaLimónNaranjaMandarinaFresa

ManzanaAlbaricoqueAguacatePlátanoChirimoyaHigoMelónMelocotónPeraTomateSandía

CLIMATÉRICOS


Efecto del etileno

Hormona muy potente y de estructura muy sencilla C2H4::

Muy alta chirimoya> 100

Muy baja hortalizas hoja y raíz< 0,1

ProductosProducción etileno (µl C2H4/kg h)

a 20ºC

Media plátano, tomate1 -10

Endógeno

Exógeno

Productos sensibles al etileno

Berro

Acelga

Berenjena

Calabacita

Brécol

Endivia

Col de Bruselas

Coliflor

Guisante

Espinaca

Pimiento

Repollo

Plátano verde

Zanahoria

Sandía

Ñame

Pepino

Perejil

Lechuga

Kiwi verde


CH2=CH2 Acelera la maduración

Acelera la senescencia

Formación productos amargos: zanahoria, batata

Aceleración o inhibición brotación: tubérculos

EFECTOS NEGATIVOS

Moteado, amarilleamiento: hortalizas de hoja verde

Pérdida de color verde

Maduración artificial de los frutos climatéricos EFECTOS POSITIVOS Desverdización de frutos no climatéricos

Ablandamiento prematuro

Aparición de texturas anormales

Lignificación: espárragos, aguacate

Aparición de sabores anormales


Producción de etileno

Incremento de la síntesis durante la maduración de frutos climatéricos ::

DESARROLLO MADURACIÓN SENESCENCIA

Post-climaterio

Multiplicacióncelular

Engrosamiento

Preclimaterio

Crisisclimatérica

Madurez deconsumo

Madurezfisiológica

Etileno


Transpiración

Proceso físico muy sencillo: de mucha importancia en la postcosecha::

Disminución de la calidad: aceleración del envejecimiento

Disminución de la vida comercial

Pérdida de peso fresco

H2O

:: Diferencia en la presión de vapor de agua entre:

- interior del producto hortofrutícola almacenado- entorno

> 3% Flaccidez: pérdida de turgencia

0,5% Activación enzimas degradación pared celular

ProcesosPeso fresco perdido

1 - 2% Aumenta la producción de etilenoAumenta la respiración

> 4 - 5% Pérdida de vitamina C


FRUTAS HORTALIZAS

AGUA

VITAMINAS

MINERALES

FIBRA

FITOQUÍMICOS

MINERALES

APORTE ENERGÉTICO

GRASAS SATURADAS

COLESTEROL

Composición de Frutas y Hortalizas

Sodio Sodio

PotasioHierro

Magnesio

Potasio

Vitamina CÁcido fólico

Vitamina C

Ácido fólicoβ–caroteno

Azúcares

Agua75 – 95 %

91 % 87 %

HORTALIZASCebolla

Aporte calórico< 70 kcal/100 g

32 kcal/100 g

Composición de Frutas y Hortalizas

45 kcal/100 g

FRUTASNaranja

Proteínas1 – 5 % 1,2 % 0,8 %

Grasas< 1 % 0,3 % 0,2 %

Hidratos de carbono< 15 %

5,3 % 10,5 %

Vitaminas, Minerales,Fibra, Fitoquímicos

< 10 % 2,2 % 1,5 %

Contenido en Agua

El agua disminuye durante la maduración y la conservación::

:: Pérdidas de peso indeseable en mercado

Pérdida de turgencia

Pérdida de peso

Espinaca > 3%Zanahoria con hojas > 4%Tomate > 7%Zanahoria sin hojas > 8%Bubango > 24%


Contenido en Hidratos de carbono

Grandes modificaciones: maduración y conservación::

:: Degradación de las reservas: almidón, sacarosa → Conversión azúcares sencillos

:: Reducción de las hemicelulosas: del 9% al 1 – 2%

:: Disminución de arabinanos, celulosas, otros polisacáridos (pera)

Pérdida de firmezaModificación de sabor

Modificación de textura en boca


Contenido en Hidratos de carbono

:: Modificación de fracción péctica

Disminución peso molecular

Disminución grado metilación (85% al 40%) en peras, melocotones, aguacates

↓ pectinasoluble

Incremento actividad poligalacturonasa (PG), pectin esterasa (PE) y pectin-metil esterasa (PME)

protopectina insoluble↓

pectina soluble


Contenido en Ácidos orgánicos

Disminución del contenido en ácidos::

:: Modificación de la proporción de ácidos

Inmadura: ácido quínicoMadura: ácido málico

Modificación del sabor


Contenido en Compuestos nitrogenados

Disminución en hojas y frutos::

:: Disminución inhibidores enzimáticos durante la maduración: mango y plátano

:: Incremento en algunas frutas → aumento síntesis enzimas

PectinasasCelulasasAmilasasCatalasaPeroxidasa

:: Modificación en aminoácidos y aminas: variables, poco uniformes

Inhibidores de amilasasInhibidores de catalasaInhibidores de peroxidasa

Modificación de firmeza Modificación del color


Contenido en Vitaminas

Pérdidas: si condiciones de conservación no son adecuadas::

:: Ácido ascórbico:

:: Disminución carotenoides con actividad pro-vitamina A

- aumenta durante la maduración- disminuye durante la conservación

ácido ascórbico

↓ácido 2,3–dicetogulónico

carotenoides

↓

compuestos volátiles

O2

ácido dehidroascórbico

presión parcial de oxígeno

temperatura

Modificación del valor nutricional


Contenido en Compuestos volátiles

Aparición de aromas típicos del fruto durante la maduración::

:: Incremento de volátiles de fermentación: etanol y acetaldehído

:: Oxidación de terpenos durante la conservación

conservación bajo atmósferas protectoras

Modificación del aroma y sabor

degradación tejidos → hidrolasas → debilitación del aroma

:: Hidrólisis de ésteres durante la conservación


Contenido en Pigmentos

Cambios de color durante la maduración::

Degradación de clorofilas

Síntesis de pigmentos ↑ carotenoides↑ licopeno

otros pigmentos encubiertos se hacen aparentes

Pérdida de pigmentos durante conservación: carotenoides y clorofilas::

:: Aparición de pigmentos indeseables: verdeamiento papa

Modificación delcolor


Contenido en Lípidos

Proceso de degradación propio de frutos secos y oleaginosos::

:: Oxidación de los ácidos grasos insaturados

- Olor desagradable

Modificación del aroma y sabor

Formación de sustancias volátiles y no volátiles:

Modificación del valor nutricional

- Sabor a rancio

- Degradación de vitaminas liposolubles (vitamina E)


SENSORIA

LMETABOLIS

MO

Cambios de Calidad durante la Maduración

COLOR• Pérdida de clorofila• Acumulación de carotenoides• Síntesis de pigmentos antociánicos

TEXTURA• Alteraciones en la composición de las paredes celulares• Solubilización de celulosa y pectinas• Degradación del almidón

• Acumulación de azúcares y disminución de la acidez• Producción de compuestos volátiles

AROMA Y SABOR

• Aumento respiratorio• Síntesis y producción de etileno• Metabolismo del almidón y de los ácidos grasos• Alteración en la regulación de rutas metabólicas

MIC

ROB.

Escherichia coli

Salmonella spp.Listeria, etc.

• Contaminación microbiana• Producción de toxinas• Sabores y olores extraños

Mecanismos del Deterioro de la Calidad

ENZIM

ÁTIC

O

PODPPOPME

LOXβ-GalacturonasaPoligalacturonasa

• Degradación de pigmentos• Pardeamiento enzimático• Sabores y olores extraños• Pérdida de firmeza• Pérdida de capacidad antioxidante

Enzimas implicadas en el Deterioro de la Calidad

Enzima Problema de calidad Mecanismo

Polifenoloxidasa (PPO) Oxidación de fenolesPardeamientoPérdida de vitaminas

Peroxidasa (POD) Desarrollo de sabores y oloresextraños

Lipoxigenasa (LOX) Oxidación de lípidosDesarrollo de sabores y oloresextrañosDestrucción de ácidos grasos ypro-vitamina A

Enzimas pécticas

Poligalacturonasa (PG) Hidroliza los enlaces glicosí-dicos a ácido galacturónico

Pectin-metil esterasa (PME) De-esterificación de galactu-ronanos

β-Galactosidasa Hidroliza galactanos

Celulasa Degradación de celulosa

Modificación de la textura

Ascorbato oxidasa Oxidación del ácido ascórbicoDestrucción de vitamina C

Mecanismos del Deterioro de la Calidad

QUÍM

ICO • Pérdida de nutrientes

• Enranciamiento• Pardeamiento no enzimático • Decoloración oxidoreductiva

Oxidación-reducción

FÍS

ICO

TranspiraciónDaño por frío

• Pérdida de pigmentos• Pérdida de azúcares• Pérdida de vitaminas hidrosolubles• Modificación de la textura

MIC

ROB.

Escherichia coli

Salmonella spp.Listeria, etc.

• Contaminación microbiana• Producción de toxinas• Sabores y olores extraños

ENZIM

ÁTIC

O

PODPPOPME

LOXβ-GalacturonasaPoligalacturonasa

• Degradación de pigmentos• Pardeamiento enzimático• Sabores y olores extraños• Pérdida de firmeza• Pérdida de capacidad antioxidante

Principales Causas de Pérdidas Post-cosecha y Mala Calidad

Zanahoria, remolacha,cebolla, ajo, papa, batata

• Daños mecánicos• Aparición de brotes• Pérdida de agua

• Pudriciones• Daños por frío

Lechuga, acelga,espinaca

• Pérdida de agua• Pérdida de color verde• Daños mecánicos

• Alta tasa de respiración• Pudriciones

Alcachofa, coliflor, brécol • Daños mecánicos• Decoloración

• Pérdida de agua • Caída de flores

Pepino, calabaza,pimiento, berenjena

• Pudriciones• Sobre-madurez• Pérdida de agua

• Golpes mecánicos • Daños por frío

Tomate, melón, plátano,mango, manzana, uva, melocotón, ciruela

• Pudriciones• Golpes mecánicos• Sobre-madurez

• Pérdida de agua• Daños por frío• Cambios en composición

1. Modificaciones post-recolección

2. Parámetros indicadores de calidad

Reconocimiento e inspección de alimentos de origen vegetal.


Hortalizas y frutas

Índices de madurez

Estado de madurez en la recolección muy importante para la calidad postcosecha

ÍNDICES DE MADUREZ

Características de un índice de madurez

- cambia de forma progresiva con el estado de madurez- relacionado con la calidad y con la vida útil del producto- indicadores subjetivos u objetivos- simple y fácil de utilizar en campo- barato- consistente en los resultados

Índices de madurez

Días desde floración hasta recolección Manzanas y peras

Morfología de la superficie y estructura Formación de cutícula en uvas, tomatesFormación de red en melones cantaloupeBrillo de algunas frutas (cera)

Tamaño Todas las frutas y muchas de las hortalizas

Peso específico Cerezas, sandías, papas

Solidez en la estructura Lechugas, coles, coles de Bruselas

Forma Ángulo de los dedos de plátanosHombros llenos en mangosCompacidad de brécol y coliflores

FirmezaTernuraAusencia de fibra

Manzanas, peras, frutas de huesoGuisantesEspárragos

Índices de madurez

Color externo Todas las frutas y muchas de las hortalizas

Concentración de etileno Manzanas, plátanos, tomates, papayas

Factores composicionalesContenido en almidónContenido en azúcarAcidezRelación azúcar/acidezContenido en jugoContenido en aceiteContenido en taninos

Manzanas, perasManzanas, peras, frutos de hueso, uvas,granadas, cítricos, papayas, melones,plátanos, tomates

CítricosAguacatesKakis, dátiles

Calidad de Frutas y Hortalizas

APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y forma• Color y brillo• Deshidratación• Defectos: internos y externos

- Morfológicos- Físicos y mecánicos- Fisiológicos

FIRMEZA

AROMA SABOR

VALOR NUTRICIONAL

• Hidratos de carbono• Proteínas• Lípidos• Contenido en agua• Fibra• Vitaminas• Minerales

ESTADO FISIOLÓGICO

• Tasa respiratoria• Producción de etileno

Relacionado con el estado de madurez en frutos climatéricos

ESTADO FISIOLÓGICO

• Producción de etilenoTASA DE PRODUCCIÓN DE ETILENO

CROMATOGRAFÍA DE GASESµl C2H4/kg h, µg C2H4/kg h

Muestreo: espacio de cabeza estático

Producto encerrado en recipientes herméticamentecerrados durante una hora

Muestra: 1 mlespacio de cabeza

ESTADO FISIOLÓGICO

• Producción de etilenoTASA DE PRODUCCIÓN DE ETILENO

CROMATOGRAFÍA DE GASESµl C2H4/kg h, µg C2H4/kg h

Determinación: Cromatografía de gases (CG)

Fase estacionaria: Alúmina

Detección: Ionización de llama (FID)

ESTADO FISIOLÓGICO

• Tasa respiratoriaPRODUCCIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO

ESPECTROSCOPÍA INFRARROJOSml CO2/kg h, mg CO2/kg h

Cantidad de luz absorbida αCantidad de CO2 en la muestra

Dióxido de carbono, CO2:

Determinación:

Sensor de infrarrojos para dióxido de carbono

molécula capaz de absorber la radiación de infrarrojosmargen estrecho y selectivo de longitud de onda

4,3 µµµµm 12 µµµµm

λλλλ (µµµµm)

APARIENCIAVISUAL

Componente importante para la aceptación y posible compra

Primera impresión que el consumidor recibe

40% decisiones de compra se basan en apariencia

a. Uniformidad

b. Frescura y madurez

- tamaño, forma, color, madurez, sin defectos- indica para el consumidor una selección ycategorización previa según normas

- consumidor: términos equivalentes- indica la condición de estar fresco o lo máscerca de la cosecha posible (calidad máxima)

- color y deshidratación

APARIENCIA VISUAL

APARIENCIA

Apariencia visual

Recién recolectados o en perfectas condiciones de conservación::

Desprovistas de humedad exterior anormal::

Sin olor ni sabor extraños::

Exentas de daños físicos o mecánicos::

Exentas de artrópodos, gusanos, moluscos y de partes o excrementosde éstos

::

Exentas de enfermedades criptogámicas::

Libres de partes marchitas y de materias extrañas adheridas a la superficie::

Exentas de agentes microbianos patógenos::

No tener impurezas de pesticidas en proporción superior a los límitesestablecidos

::

Condiciones generales de conservación de hortalizas (CAE)

APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y formaConsumidor:

No es un carácter decisivo de calidad, excepto si hay defectos

Industria o Distribuidor:Determina su adecuación al proceso de elaboraciónDetermina su precio

Forma esférica u oval uniformeinfluye en pelado

Forma rectainfluye en envasado

Forma simétricainfluye en precio

Tamaño y forma: utilizados con objeto de clasificación

Normas de calidad

- requisitos mínimos- clasificación en categorías: forma, calibre, color, defectos- tolerancias

APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y forma

Puede estar relacionada con:

- indicador de madurez: llenado de hombros en mango

EVALUACIÓN VISUAL

MEDIDAS MORFOLÓGICAS

CLASIFICADORAS AUTOMÁTICAS

EVALUACIÓN VISUAL

APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y forma EVALUACIÓN VISUAL

Puede estar relacionada con:

- compacidad ápice: espárrago

- compacidad: brécol, coliflor, lechuga, endivia, etc.

APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y forma EVALUACIÓN VISUAL

APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y forma MEDIDAS MORFOLÓGICAS

LongitudDiámetroPeso

APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y forma

Cribas con aberturas de tamaño variable


APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y forma

Bandas con sensores de peso


APARIENCIAVISUAL

• Tamaño y forma

Procesado de imagen


APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo

COLORIMETRÍA

DETERMINACIÓN DE PIGMENTOS

EVALUACIÓN VISUAL

Color, indicador primario de madurez y frescura - depende de:

- Tipo de pigmentos

- Cantidad de pigmentos

Brillo: realza el color - asociado con “frescura”

Color NO es una propiedad del alimento

SI es una percepción, depende de:

la luz incidente: iluminante D65 (colorimetría)

la composición química y superficie del alimento

el ojo humano

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo EVALUACIÓN VISUAL

APARIENCIAVISUAL


> 90% rojo60 - 90% rojo30 - 60% rojo10 - 30% rojo< 10% rojoverde

APARIENCIAVISUAL


APARIENCIAVISUAL


4. Estado de madurez en recolección

APARIENCIAVISUAL


APARIENCIAVISUAL


Aceitunas “manzanillo”

1 2 3

43 3

Sistema CIELAB (L a* b*)

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo COLORIMETRÍA

Sistema CIE

Sistema Hunter (L a b)

APARIENCIAVISUAL


¿Qué luminosidad tiene?

claro

oscuro

Luminosidad

¿Qué tono tiene?

Matiz

¿Qué intensidad tiene?

vivo

apagado

Cromaticidad

APARIENCIAVISUAL


LUMINOSIDAD

Define la claridad de un color

APARIENCIAVISUAL


MATIZ

Define cómo se percibe el color de un objeto

Ángulo hue (hº)

APARIENCIAVISUAL


CROMATICIDAD

Define lo llamativo o apagado de un color olo cerca que está el color del gris o del matiz puro

Saturación apagadosucio

vivolimpio

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo

Luminosidad

Matiz o ángulo hue

Cromaticidad

COLORIMETRÍA

L: luminosidad

desde 0 (negro) a 100 (blanco)

a*: eje de verde a rojo

desde -60 a +60

b*: eje de azul a amarillo

desde -60 a +60

APARIENCIAVISUAL


APARIENCIAVISUAL


Amarillo

Azul

Verde Rojo

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo

hº = 17C = 50

hº = 87C = 69

COLORIMETRÍA

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo DETERMINACIÓN DE PIGMENTOS CAROTENOIDES

ESPECTROFOTOMETRÍA UV-VISIBLE

Extracción con disolventes: tetrahidrofurano, acetona, n-hexano y etanol o cloroformo

Detección: visible λ = 460 nm

Precauciones: evitar contacto con aire, luzutilizar temperaturas de refrigeración durante extracciónadición antioxidantes: BHT

Carotenoides totales

Cuantificación: como β-caroteno

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo DETERMINACIÓN DE PIGMENTOS CAROTENOIDES

CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS

Purificación de extractos: Saponificación KOH etanolSeparación: Cromatografía de líquidos (LC)

Detección: Detector de diodos en fila (DAD)

Fase estacionaria: adsorción RP-C18, RP-C30

Fase móvil: metanol, acetonitrilo o mezclas con modificadores(acetato de etilo, propanol, tetrahidrofurano o n-hexano)

Carotenos

Xantofilas

β-carotenoα-caroteno

luteínalicopeno

β-criptoxantinaα-criptoxantinavioloxantina

neoxantinaanteroxantina

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo DETERMINACIÓN DE CLOROFILAS


Extracción con disolventes: acetona, N,N-dimetilformamida

Detección: visible λ = 647 y 664 nmCuantificación: regresión lineal múltiple

Precauciones: evitar contacto con aire, luzutilizar temperaturas de refrigeración durante extraccióninactivación clorofilasa: carbonato sódico

Clorofila a y Clorofila b

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo DETERMINACIÓN DE CLOROFILAS


Separación: LC

Detección: DAD

Fase estacionaria: adsorción RP-C18

Fase móvil: 80% metanol: 20% 0,5 M acetato amónico80% metanol: 20% acetona

Clorofilas

clorofila aclorofila b

APARIENCIAVISUAL

• Color y brillo DETERMINACIÓN DE ANTOCIANOS

Extracción con disolventes: disolventes neutros (60% metanol, acetona, n-butanol)ácidos orgánicos suaves (ácido fórmico, ácido acético)

Precauciones: evitar contacto con aire, luzutilizar temperaturas de refrigeración durante extracción

Eliminación de interferencias: extracción en fase sólida (SPE)polivinilpirrolidina insoluble, sephadex, RP-C18

CianidinaPeonidinaDelfinidinaPetunidinaMalvidinaPelargonidina

OHOCH3

OHOCH3

OCH3

H

HHOHOHOCH3

H

R1 R2

APARIENCIAVISUAL


pH 1 - 2 rojo pH 6,5 - 8 violeta

pH < 6 incoloropH 9 - 12 azul

pH 13 - 14 amarillo

APARIENCIAVISUAL



Detección: visible λ = 510 nm

Cuantificación: como glucósido 3-cianidina

Antocianos totales

Método por diferencia de pH, a pH 1,0 y pH 4,5

Color de los antocianos cambia con el pHpH 1,0 ion flavilio: color rojopH 4,5 carbinol: incoloro

Ajuste del pH de una alícuota de la muestrapH 1,0 tampón 0,025 M cloruro potásicopH 4,5 tampón 0,4 M acetato sódico

APARIENCIAVISUAL



Separación: LC

Detección: DAD

Fase estacionaria: adsorción RP-C18

Fase móvil: ácido fórmico (hasta 10%) pH bajos (inferior a 2)otros: ácido acético 15%, ácido fosfórico 3-4%

APARIENCIAVISUAL

• Deshidratación Se produce por transpiración y se evidencia en:

- Pérdida de peso

- Pérdida de turgencia

MEDIDA DE LA PÉRDIDA DE PESO

MEDIDA DEL CONTENIDO EN AGUA

EVALUACIÓN VISUAL

EVALUACIÓN VISUAL

APARIENCIAVISUAL

• Deshidratación EVALUACIÓN VISUAL

APARIENCIAVISUAL

• Deshidratación

MEDIDA DEL CONTENIDO EN AGUA

Secado de la muestra de alimento:

hasta peso constante

- horno a presión atmosférica 100ºC (tiempo variable ≈ 18 - 24 h)

- horno a vacío 70ºC (tiempo variable ≈ 18 - 24 h)

- microondas 800 W (tiempo variable, algunos minutos)

MEDIDA DE LA PÉRDIDA DE PESO

Frutas deshidratadas AOAC 934.06

- horno a vacío (< 13,3 kPa), 70ºC, 6 h

APARIENCIAVISUAL

• Defectos morfológicos

APARIENCIAVISUAL

• Defectos mecánicosMAGULLADURAS

APARIENCIAVISUAL

• Defectos mecánicosABRASIONES EN LA PIEL

APARIENCIAVISUAL

• Defectos mecánicosRAJADO

APARIENCIAVISUAL

• Defectos mecánicos Depresión superficial (PITTING) - CEREZA

colapso de las células de la hipodermis

APARIENCIAVISUAL

• Defectos físicos

Decoloración superficial (INKING) - FRUTOS DE HUESO

daño por abrasión

modificación de antocianos por: cambio de pH del fluido de vacuolas, o copigmentación con flavonoides

se manifiesta en cambio de color

VERDEAMIENTO - PAPA Y ZANAHORIA

APARIENCIAVISUAL

• Defectos físicos

AMARILLEAMIENTO DE FRUTOS

exposición al etileno

separación de la cáscara de la pulpa del fruto

APARIENCIAVISUAL

• Defectos físicos BUFADO (Peel puffing) - MANDARINA

AUSENCIA DE PEDÚNCULOCAÍDA DE HOJAS

Sabor se expresa como combinación de principios:

- Dulces

- ÁcidosIndicadores de madurez y calidad gustativa

SABOR

Dulzor: relacionado con el contenido en azúcares

SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES

DETERMINACIÓN DE AZÚCARES DETERMINACIÓN DE ÁCIDOS

Acidez: relacionado con el contenido en ácidos orgánicos

ACIDEZ TITULABLE

Astringencia: relacionada con el contenido en taninos

DETERMINACIÓN DE TANINOS

- Astringentes Sensación de pérdida de lubricación en boca

EVALUACIÓN SENSORIAL

SABOR


Técnica que se basa en:la capacidad de los sólidos para desviar la luz

REFRACTOMETRÍA

Disolución de azúcarconcentradaAgua

SST ºBrix

SABOR


Correlación con contenido en azúcares

también contribuyen: - ácidos orgánicos- amino ácidos- compuestos fenólicos- pectinas solubles

SST ºBrix

Medida afectada por la temperatura:

- compensación automática de cambios de temperatura- calibración a temperaturas de trabajo- factor de corrección: tablas

DETERMINACIÓN DE AZÚCARES

SABOR

Determinación:

Cromatografía de líquidos (CL)

Fase estacionaria: intercambio iónico

Fase móvil: agua

Extracción con disolventes: etanol 80%

Eliminación de interferencias: extracción en fase sólida (SPE)

Adsorbente RP-C18

Extracción azúcares: SPE

Adsorbente: intercambiador aniónico IRA-400 Cl

Temperatura separación: controlada 80ºC

Detector: Índice de refracción (RID)


DETERMINACIÓN DE AZÚCARES

SABOR

Azúcares

sacarosaglucosafructosa

rafinosagalactosa

sac

gal

glu

fru

raf


SABOR

ACIDEZ TITULABLE

mg ácido mayoritario/100 gVALORACIÓN ÁCIDO - BASE

Valoración con 0,1 N NaOH (disolución estandarizada) hasta pH 8,1 ± 0,2

AOAC 942.15

DETERMINACIÓN DE ÁCIDOS ORGÁNICOS

SABOR

Determinación: CL

Fase estacionaria: intercambio iónico

Fase móvil: 0,1% ácido ortofosfórico

Extracción con disolventes: etanol 80%

Eliminación de interferencias: extracción en fase sólida (SPE)

Adsorbente RP-C18

Detector: UV-visible λ = 210 nm


Ácidos orgánicos

cítricomálicosuccínico

oxálicotartáricofumárico

SABOR

RELACIÓN AZÚCARES/ÁCIDOS

Ácidos

Azúcares

Bajo Alto

BajoModerado a Alto

Insípido

Agrio, ácido

Dulce

Combinaciónóptima

Fruta Máxima acidez titulable (%)

Uva

Albaricoque

Mandarina y naranja

Nectarina y melocotón

Piña

Fresa

SST mínimo (%)

SST/AT superior a 20

10

SST/AT superior a 6

10

12

7

0,8

0,6

1,0

0,8

SABOR

DETERMINACIÓN DE TANINOS

Extracción con disolventes: acetona 70%

Eliminación de interferencias: SPE

Sephadex LH-20


Determinación: Método de Folin-Ciocalteau

Reactivo Folin-Ciocalteau: iones poliméricos complejosprincipal constituyente ácido fosfomolibdotúngstico

color amarillo

en medio básicoreducido por los grupos fenólicos

forma un complejo de color azul

Espectrofotometría UV-visible λ = 765 nm

Limitaciones del método:

no discrimina entre taninos y resto de fenoles

dificultad para calibrado: no existen estándares comerciales

AROMA

Sensación provocada por la suma de compuestos volátilespercibidos por la nariz

Muy difícil de determinar objetivamente, porque se trata deuna combinación de rasgos:

- cualitativos (predominantes)

- cuantitativos

EVALUACIÓN DE COMPUESTOS VOLÁTILES

EVALUACIÓN DE VOLÁTILES DE FERMENTACIÓN

Compuestos impacto

“Flavor”, combinación de sensaciones percibidas por:

- la nariz (aroma)

- la lengua (sabor)

percepción simultánea al estar muy cerca órganos receptores


AROMA


CROMATOGRAFÍA DE GASES

Dificultades en la determinación

Bajas concentraciones: 5 mg/100 g - 10 µg/100 g

Muestreo:

Espacio de cabeza estático

Espacio de cabeza dinámico: purga y trampa

Micro-extracción en fase sólida (SPME)

Adsorbente: Tenax GC, Porapak Q, Chromosorb 150

Desorción: éter dietílico, desorción térmica

AROMA



Determinación: CG

Fase estacionaria: polietilen glicol

Detector: Espectrometría de masas (EM)

DETERMINACIÓN DE VOLÁTILES DE FERMENTACIÓN

AROMA


Determinación: CG

Fase estacionaria: polietilen glicol

Detector: FID o EM

Muestreo: jugo o pulpa del alimento

Volátiles

Etanol Acetaldehído

Daños por frío: aguacate “Hass”

metanoletanolacetaldehído

acetonaacetato de etilo2-propanol

AROMA


NARIZ ELECTRÓNICA

Muestreo

Sensores

Controlador Reconocimiento del perfil

AROMA


SENSORES - NARIZ ELECTRÓNICA

TEXTURA

Textura: conjunto de propiedades reológicas y de estructurade un alimento perceptibles mediante:

- tacto

- ojo y oído (en ocasiones)

distintas sensaciones percibidas con:

manos

dureza

relacionada con ablandamientoestructura de la pared celular y de la presióninterna (turgencia) de las células

dientes

rigidez de la estructuramasticada

labios

tipo de superficie:pilosa, cerosa, lisa, rugosa

lengua y restode cavidad bucal

tipo de partícula generada en masticación:blandas, cremosas, secas, jugosas

ruido generado al masticar:alimentos crujientes

oído

TEXTURA

Textura se valora de forma distinta en productos diferentes:

Tomate, pimiento

firme

tiernos

GuisantesCítricos, ciruela,pera

jugoso

Espárrago

ausenciade fibras

Plátano

blando

Zanahoria, apio,manzana

crujiente

TEXTURA

Evaluación de la textura en frutas y hortalizas:

Fuerza necesaria para comprimir una sustancia entre dosmolares (alimentos sólidos) o entre la lengua y el paladar (alimentos semi-sólidos) y producir:

- la deformación (DUREZA), o

- la ruptura o penetración (FIRMEZA)

EVALUACIÓN DE DUREZA

EVALUACIÓN DE FIRMEZA

Sensación de derrame de líquidos en la boca cuando lostejidos se mastican: JUGOSIDAD

EVALUACIÓN DE JUGOSIDAD


0 (blando) – 100 (duro)

EVALUACIÓN DE LA DUREZA

Dureza: resistencia a la deformación

TEXTURA

evaluación de la fuerza necesaria paraobtener una determinada deformación

Durofel: se comprime un muelle en el alimento y se mide el desplazamiento de una punta

ºDurofel

TEXTURA


Texturómetro: se comprime el alimento con un émbolo, dedimensiones conocidas, a lo largo de una distanciapredeterminada

TEXTURA

Deformación en términos de:

- Máxima fuerza (N)

- Presión de deformación (kgf/cm2, N/cm2)


Penetración en términos de:

- Máxima fuerza (N)

- Presión de penetración (kgf/cm2, N/cm2)

TEXTURA

EVALUACIÓN DE LA FIRMEZA

Texturómetro: evaluación de la resistencia a la penetraciónde un émbolo de dimensiones conocidas

TEXTURA

Texturómetro: evaluación de las fuerzas de cizallamientoy extrusión


Célula de Kramer: unidad con cuchillas que bajan a travésunas guías y atraviesan el alimento

CizallamientoExtrusiónCompresión

TEXTURA


TEXTURA


Penetración en términos de:

- Máxima fuerza (N, N/g producto)

- Área hasta fuerza máxima (N.mm/g producto, N.s/g producto)

TEXTURA

EVALUACIÓN DE LA JUGOSIDAD

Evaluación del volumen de jugo fácilmente extraíble

penetración de un émbolo calibradoen el producto

ml jugo/ml producto, ml jugo/g producto

Se utiliza fundamentalmente en cítricos

Chylofel

se mide el volumen de jugo que permea

Obtención del jugo:

- extracción

- presión

DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS

VALORNUTRICIONAL

• Proteínas

Método Kjeldahl

MÉTODO KJELDAHL – VALORACIÓN ÁCIDO BASE

AOAC 920.152

Cuantifica el nitrógeno total o proteico

a. Conversión de todo el nitrógeno orgánico (fundamentalmenteproteínas) en nitrógeno amoniacal (como NH4SO4)

Digestión ácidaH2SO4, 400ºC, K2SO4, catalizador Hg

b. Destilación del amoniaco

corriente de aguamedio básico (40% NaOH)

Valoración del amoniaco: HCl 0,1 N (disolución estandarizada)

DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS

VALORNUTRICIONAL

• Proteínas

MÉTODO KJELDAHL – VALORACIÓN ÁCIDO BASE

AOAC 920.152

Porcentaje de proteína = porcentaje de nitrógeno x factor

5,46 nueces, cacahuetes5,18 almendras5,30 resto de frutos secos

DETERMINACIÓN DE GRASA

VALORNUTRICIONAL

• Lípidos

Determinación por gravimetría

EXTRACCIÓN SOXHLET – GRAVIMETRÍA

Extracción Soxhlet: disolvente: éter etílico, éter de petróleoextracción a reflujo

el disolvente sube a la cámara de extracciónse pone en contacto con la muestraregresa al matraz de ebullición: sifón

Precauciones: utilización de atmósferas inertesdesecación muestra previa a la extracción

liofilizaciónsecado a baja temperatura bajo vacío

disminución del tamaño de partícula: molidopara evitar la canalización de la muestra

DETERMINACIÓN DE GRASA

VALORNUTRICIONAL

• Lípidos

EXTRACCIÓN SOXHLET – GRAVIMETRÍA

ÍNDICE DE ALMIDÓN

1% I2 + 4% KI

Índice cualitativo

Relacionado con estado de evolución del almidón

Sólo se utiliza en especies con alto contenido en almidón

Amilosa: compuestos de color azul intensoAmilopectina: dan color rojo púrpura

adquiere color azul oscuro o violeta

Se aprovecha la propiedad del almidón de reaccionar con el yodo

VALORNUTRICIONAL

• Hidratos de carbono

ÍNDICE DE ALMIDÓN

SABOR

Inmaduro Maduro Sobre-maduro

ÍNDICE DE ALMIDÓN

SABOR

Inmaduro

Maduro

Sobre-maduro

FIBRA DIETÉTICA TOTAL

VALORNUTRICIONAL

• Fibra

MÉTODO ENZIMÁTICO - GRAVIMÉTRICO

Muestras: molidas, secas, libres de grasas (< 10%)

Digestión enzimática:

AOAC 985.29

- α-amilasas

- amiloglucosidasas

- peptidasa

eliminaciónde almidóny proteínas

Fibra insoluble: filtración

- secado muestra: 70ºC vacío, liofilización

- eliminación grasa: aguacate, frutos secos, oleaginosos

éter petróleo

FIBRA DIETÉTICA TOTAL

VALORNUTRICIONAL

• Fibra

MÉTODO ENZIMÁTICO - GRAVIMÉTRICO

AOAC 985.29

Fibra soluble: precipitación del filtradocon etanol 78%

FiltraciónLavado: 95% etanol, acetonaSecadoPesado

Digestión enzimática

Muestra:

- análisis de proteínas en un duplicado: Kjeldahl (N x 6,25)- análisis de cenizas en otro duplicado: incineración 525ºC

Fibra = peso del residuo – (peso de proteínas + peso de cenizas)

VALORNUTRICIONAL

• Vitaminas VITAMINA C

L-ácido ascórbicoAA

L-ácido dehidroascórbicoDHA

2,3-ácido dicetogulónico

2 H+, 2 e-

H2O

OH

O O

O

OH

OH

O

O O

O

OH

OHO

OH OH

O

OH

OH

VALORNUTRICIONAL


VALORACIÓN OXIDACIÓN REDUCCIÓN

2,6-dicloroindofenol en medio ácido

Inconvenientes:

interferencias otras sustancias oxidablestaninos, compuestos con grupos sulfidrilos,Cu2+, Fe2+, Mn2+ y Co2+

no se mide DHA

Extracción con disolventes:disolvente ácido con alta fuerza iónica: inactivar enzimasácido metafosfórico, ácido oxálico

Precauciones: evitar contacto con aire, luzutilizar temperaturas de refrigeración durante extracciónadición antioxidantes: BHT, EDTA

AOAC 967.21

VALORNUTRICIONAL



Separación: LC

Detección: UV-visible λ = 245 nm

Fase estacionaria: intercambio iónicoFase móvil: ácido ortofosfórico 0,2%A

bsorb

ancia

· 1

03 AA

-5

5

15

25

35

0 3 6 9 12

Tiempo (min)

AA DHA

DTT

O

O O

O

OH

OHO

OH OH

O

OH

OH

Ditiotreitol (DTT): agente reductor

Condiciones de reacción: 30ºC, oscuridad, 15 min

FOLATOS

VALORNUTRICIONAL

• Vitaminas

ENSAYO MICROBIOLÓGICO

Derivados de los ácidos 5,6,7,8-tetrahidrofólicos

De-conjugación de formas poliglutamato a monoglutamato:

Enzima γ-glutamil hidrolasa

formas monoglutamato y poliglutamato

Folato total

Ensayo microbiológico: Lactobacillus rhamnosis, Lactobacillus casei

crecimiento en extractos de las muestras

Determinación turbidez λ = 490 nm

incubación 37ºC, 18 h

Extracción: tampón fosfato 0,1 M + ácido ascórbico (pH 4,1)

VITAMINAS DEL GRUPO B

VALORNUTRICIONAL

• Vitaminas


Tiamina (B1), riboflavina (B2) y la vitamina B6

Tratamiento conjunto de las muestras

hidrólisis enzimática: fosfatasa

se presentan en los alimentos como cofactoresenzimáticos combinados con fosfato

Determinación individual: CL

Fase estacionaria: adsorción en fase inversa

Detector: Fluorescencia

hidrólisis ácida

eliminación de interferencias

Derivatización previa: ferricianuro potásico

Vitamina B1

Vitamina B6

piridoxinapiridoxalpiridoxamina

piridoxal-5-fosfatopiridoxamina-5-fosfato

Vitamina B1

tiamina tiamina-5-fosfato

Vitamina B2

riboflavinaflavina adenina dinucleótido

riboflavin-5’-fosfatoλexc = 367 nm, λem = 435 nm

λexc = 450 nm, λem = 520 nm

λexc = 280 nm, λem = 487 nm

B1

B2

B6


VALORNUTRICIONAL

• Vitaminas



VALORNUTRICIONAL

• Vitaminas


Vitamina B3

hidrólisis ácida

hidrólisis alcalina

estable al oxígeno, luz y calor

Determinación: CL

Fase estacionaria: adsorción en fase inversa

Detector: Fluorescencia

filtración

eliminación de interferencias

Vitamina B3

ácido nicotíniconicotinamida

VITAMINA E – TOCOFEROLES Y TOCOTRIENOLES

VALORNUTRICIONAL

• Vitaminas


Saponificación: KOH etanólico 70 - 80ºC

Extracción con disolventes:

n-hexano, acetato de etilo

liberación de los vitámeros de la matriz vegetal

atmósfera de nitrógeno y adición de antioxidantes

Determinación: CL

Fase estacionaria: adsorción fase normal

separación isómeros

Detector:

Tocoferoles

α-tocoferolβ-tocoferol

δ-tocoferolγ-tocoferol

Tocotrienoles

α-tocotrienolβ-tocotrienol

δ-tocotrienolγ-tocotrienol

Fluorescenciaλexc = 295 nm, λem = 340 nm

UV-visible λ = 294 nm

MINERALES

VALORNUTRICIONAL

• Minerales

Tratamiento de muestra: eliminación de materia orgánica

Mineralización vía húmeda:ácidos oxidantes (nítrico, sulfúrico o perclórico)con calentamiento

Mineralización vía seca:incineración en mufla (450ºC)

ESPECTROSCOPÍA DE EMISIÓN ATÓMICA

Determinación: Espectroscopía de emisión atómica (EEA)

Llama: aire-acetileno

Minerales

potasio (K)

MINERALES

VALORNUTRICIONAL

• Minerales


Formación de un complejo coloreado con vanadio

Minerales

fósforo (P)

Determinación: Espectrofotometría UV-visible λ = 420 nm

ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA

Minerales

magnesio (Mg)calcio (Ca)

hierro (Fe)zinc (Zn)

Determinación: Espectroscopía de absorción atómica (EAA)

Llama: aire-acetileno

Lámparas: cátodo hueco, específicas para cada elemento

Interferencias de aniones: técnicas de supresión

Borohidruro de sodio + NaOH

Muestra + HCl

Lámpara de selenio

Argón

Celda de Cuarzo

MINERALES

VALORNUTRICIONAL

• Minerales

ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA CON GENERACIÓN DE HIDRUROS

Determinación: EAA con generación de hidruros

Minerales

selenio (Se)

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