UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

EP: INGENIERÍA DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

Informe de práctica N° 2

Reacciones de pardeamiento enzimático y no enzimático

CURSO:

Química de Alimentos

NOMBRE DEL DOCENTE

Ing. Ana Mónica Torres Jiménez

PRESENTADO POR:

Heber Choqque Melo

Juliaca, 16 de Septiembre del 2015

1. INTRODUCCIÓN

Durante la fabricación, el almacenamiento, etc. muchos de los alimentos desarrollan una

coloración que en ciertos casos mejora sus propiedades sensoriales, mientras que en otros

las deteriora; la complejidad química de los alimentos hace que se propicien diversas

transformaciones que son las que provocan estos cambios. Existe un grupo de mecanismos

muy importantes llamados de oscurecimiento, encafecimiento o pardeamiento, que

sintetizan compuestos de colores que van desde un ligero amarillo hasta el café oscuro; estos

han sido clasificados en forma general como reacciones de pardeamiento enzimático y no

enzimático.

En las reacciones de tipo enzimático se encuentran aquellas que son catalizadas por enzimas

presentes en algunos alimentos; en las del tipo no enzimático se incluyen la caramelización

y la reacción de Maillard. Existen diversos factores como la temperatura, pH, etc. que afectan

el comportamiento de estas reacciones así como también existen mecanismos que se

emplean para controlar dichas reacciones en aquellos alimentos donde no sean deseados. La

Actividad práctica a desarrollar tiene como finalidad hacer un estudio sencillo que permita

al estudiante conocer y describir estas reacciones y concluir sobre su importancia en los

procesos alimentarios.

En el campo de los alimentos, el pardeamiento enzimático puede ser un problema muy serio

en frutas, manzanas, y papa . Al producir alteraciones en el color que reducen el valor

comercial de los productos, o incluso los hacen inaceptables para el consumidor. Estas

pérdidas son muy importantes en el caso de las frutas tropicales y de los camarones,

productos trascendentales para la economía de muchos países poco desarrollados.

2. OBJETIVOS

Objetivo General

Conocer cómo se lleva a cabo el pardeamiento enzimático y no enzimático en las

muestras utilizadas.

Objetivos específicos

Determinar el proceso de pardeamiento enzimático en las frutas utilizadas y controlar

el tiempo de pardeamiento y efecto de temperatura.

Identificar y describir la reacción de pardeamiento no enzimático en los alimentos

Establecer la importancia del pardeamiento no enzimático en preparación de alimentos

3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Lugar de ejecución

El presente práctica de laboratorio se llevó a cabo en las instalaciones del laboratorio de

CITAL en la Universidad Peruana Unión.

3.2. Materiales y equipos

3.2.1. Materiales

Vaso precipitado de 250ml.

Ollas de 2 litros

Hornillas eléctricas

Tubos de ensayos,

Placas Petri

Termómetro

Cocina

Aceite

Papas

Manzanas

Cebollas

Termómetros

pH-metro portátil

Cuchillos

Balanza analítica

3.2.2. Reactivos

Solución de sacarosa

Glucosa al 1 % p/v

Zumo de limón

Jugo de naranja

Solución de NaOH 0,1 M

Vinagre comercial

NaCl

Solución de sulfito de sodio al 1 %

p/v

Cloruro de sodio (NaCl)

3.3. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

3.3.1. PARDEAMIENTO ENZIMATICO

EXPERIMENTO Nº 1. FORMACION DEL PARDEAMIENTO ENZIMATICO

A.- Preparación de Zumo de manzana:

1.- Pelar 3 manzanas y retirarles el corazón.

2.- Colocar los trozos de manzana en un homogenizador, con 50 ml de agua destilada.

3.- Extraer el zumo de la manzana con un pañal de gasa. Realizarlo lo más rápido posible

4.- Colocar 25 ml de zumo de manzana en un vaso de precipitado y otros 25 ml en un plato

de hondo

5.- Dejar reposar a temperatura ambiente por 15 min.

6. Anotar los cambios observados

EXPERIMENTO Nº2. EFECTOS DE TEMPERATURA.

1.- Colocar 10 ml de zumo de manzana en cada uno de los tubos de ensayos identificados

con las letras A, B, C y D.

Tubo A: Colocarlo en baño de agua fría, por 15 min.

Tubo B: Colocarlo en baño de María a 40 ºC, por 15 min.

Tubo C: Colocarlo en baño de María a 100 ºC, por 15 min.

2.- Comparar el grado de pardeamiento en los cuatro tubos. Anotar las observaciones.

EXPERIMENTO Nº 3. EFECTOS DE pH.

1.-Tome 6 tubos de ensayo y rotule con las letras A, B, C, D, E y F.

2.-Extraiga el zumo de 1 limones y el zumo de una naranja. Reserve en un vaso de vidrio

cada uno por separado

3.-Coloque en cada tubo las siguientes diluciones:

A. Zumo de limón.

B. Jugo de naranja.

C. Agua destilada.

D. Solución de NaOH 0,1 M.

E. Vinagre.

F. Solución de NaCl al 1%

3. Determinar el pH de las soluciones utilizadas y de la manzana al natural

4. Coloque un trozo de manzana previamente pelados en cada uno de los tubos

5. Esperar alrededor de 1 hora para anotar observaciones.

6. Comparar el pardeamiento que haya tenido lugar.

3.3.2. PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO.

EXPERIMENTO Nº 1. PARDEAMIENTO DE LAS PAPAS FRITAS. REACCIÓN DE

MAILLARD.

1.- Se colocó en una olla 200 mL. de agua y se llevó a fuego medio.

2.- Se llevó, pele y corte 1 papa en julianas (tiras delgadas) y escáldelas (sumergiéndolas en

agua hirviendo durante 1 min.)

3.- Se dividió las papas en tres grupos y colocarlas en remojo por 1 hora en las siguientes

soluciones:

a .Agua destilada

b. Glucosa al 1 % p/v.

c. Sacarosa al 1 % p/v.

4.- Finalmente freír los tres grupos de papas. Comparar y analizar los resultados.

EXPERIMENTO Nº 2. AGENTES INHIBIDORES DEL PARDEAMIENTO NO

ENZIMÁTICO:

1.- Se lavó y peló 2 papas. Se ralló por el lado grueso del rallador

2.- Se dividió las papas en dos grupos:

Grupo A: Se escaldó en agua a 90 ºC por 1 min. Se dejó escurrir y se sometió

adeshidratación. Se colocó la muestra en una placa petri y se llevó al horno por 30 mín.

Grupo B: Se sumergió en una solución de Sulfito de sodio al 1% por 10 min. Se

escurrió y se sometió a deshidratación. Se colocó la muestra en una placa Petri y se llevó al

horno por 30 min.

3.- Se comparó y analizó los resultados obtenidos.

EXPERIMENTO Nº 3. CARAMELIZACIÓN

1.-Se tomó tres (3) ollas de aproximadamente 1 L de capacidad y se realizó las siguientes

preparaciones:

2.-Olla 1: Se colocó: 15.4gr. de sacarosa y 38ml. de agua.

Olla 2: Se colocó: 15.4gr. de glucosa y 38ml. de agua

Olla 3: Se colocó: 15.4g de sacarosa más 1,7 gr. de sal (indicada por el profesor) y 18,8 ml

de agua.

3.- Se colocó en el fuego los tres (3) ollas a fuego medio, al mismo tiempo.

4.- Cada 5 min. Se tomó una muestra del caramelo y se extendió sobre el silpat. Anote sus

observaciones.

5.-Se continuó calentando solo el vaso 3 hasta que se produjo un olor a azúcar quemada

(resultado una coloración marrón oscuro) y se dejó enfriar

EXPERIMENTO N° 4. PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO EN UNA

PREPARACIÓN CULINARIA

1. Lave 2 cebollas y despréndalas de su concha.

2. Córtelas en Julianas (tiras delgadas)

3. Coloque una sartén con 50ml. de aceite a fuego lento y la mitad de las cebollas. El resto

de las cebollas resérvelas en un plato y tape con envoplast.

4. Remueva constantemente por 25 min. aprox. hasta que observe un color marrón claro en

las cebollas.

6. Retire del fuego, coloque las cebollas en un plato y observe el cambio de color

7. Compare con las cebollas que no sometió a cocción.

4. RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1. PARDEAMIENTO ENZIMATICO

EXPERIMENTO Nº 1. FORMACION DEL PARDEAMIENTO ENZIMATICO

Muestra Condiciones Iniciales Condiciones Finales

Sumo de manzana en

un vaso precipitado

Las muestras han

permanecido su color

inicial

La muestra que obtuvo mayor

pardeamiento fue la del vaso de

precipitado ya que tomo una coloración

más oscura que la del plato hondo.

Sumo de manzana

en un plato hondo

Las muestras han

permanecido su color

inicial

La muestra ha llegado en menor

pardeamiento.

Discusión

Según (Ramírez, 2010) indica que el pardeamiento enzimático puede ser un problema

significante, limitando la vida útil de muchas frutas y vegetales, los cuales han tenido un

corto tratamiento térmico durante el procesado. Sin embargo, el pardeamiento enzimático

no siempre es innecesario. El pardeamiento enzimático contribuye a la coloración y aroma

deseado de los sumos de las frutas.

Cuando preparamos sumos de las frutas y exponemos su a la acción del aire, vemos que en

unos instantes se oscurece. Esto ocurre con frutas como la manzana, la pera, el plátano, y

con otros alimentos como las papas o los champiñones. El pardeamiento enzimático es una

reacción de oxidación que produce un determinado grupo de enzimas y que afecta a casi

todos las frutas. Al cabo de pocos minutos, la superficie cortada se vuelve más oscura, eso

ocurre ´por la acción del oxígeno.

EXPERIMENTO Nº2. EFECTOS DE TEMPERATURA.

Muestra Condiciones Iniciales Condiciones finales Grado de

Pardeamiento

Tubo A La muestra ha permanecido

sin cambiar el color.

Se observó pardeamiento

parcial sumergida en el

agua fría.

Si ha pardeado la

muestra

Tubo B

La muestra ha permanecido

sin cambiar el color.

También se ha parteado

pero poco.

Tiene menor

pardeamiento.

Tubo C

La muestra ha permanecido

sin cambiar el color.

El tubo que fue sometido

a más alta temperatura no

se pardeo, ha mantenido

su color.

Mostró una

coloración

mucho más

clara,

translucida

Discusión

Según (Badui, 1986) menciona que el pardeamiento enzimático en las frutas tiene que ver

con el efecto de temperatura, a medida que aumenta la temperatura puede conservar mejor.

El pardeamiento enzimático es el que ocurre por acción de enzimas, como por ejemplo la

polifenoloxidasa que actúa sobre sustratos como los polifenoles produciendo las quinonas

que se polimerizan para dar finalmente el color marrón. El efecto de menor temperatura es

mayor pardeamiento de las frutas, mayor temperatura menor pardeamiento; por eso no se

conviene guardar en frio las frutas o zumos de frutas porque se pardea muy rápido.

Las fruta expuesta a altas temperaturas que para nosotros el mejor resultado arrojado

correspondió a la del tubo de ensayo con de zumo de manzana a temperatura de 100ºC por

15 minutos, donde podemos decir ha mantenido su color característico del zumo de manzana.

Mientras en cuento a los dos tubos más se observó mayor cambio de color, donde se han

pardeado.

EXPERIMENTO Nº 3. EFECTOS DE pH

Muestra pH Condiciones

Iniciales Condiciones finales de 1 hora

Zumo de Limón 1.5 Verde claro Ha conservado su color de manzana

Zumo de mandarina 4 Amarillo Menor pardeamiento

Agua destilada 6.5 Transparente Menor pardeamiento

Sol. NaOH 0,1M 12 Transparente Mayor pardeamiento

Vinagre 3 Transparente Mayor pardeamiento

Sol. NaCl al 1% 5 Transparente Ha conservado bien el color de

manzana (++) no se ha pardeado.

Discusión

Según (Cheftel, 1998) menciona que este proceso de pardeamiento se llama oxidación, pues

es el resultado de la acción del oxígeno contenido en el aire en combinación con los

compuestos químicos de la fruta, en concreto sobre los fenoles. En la reacción interviene

como catalizador una enzima: la poli fenol oxidasa. Las enzimas, en los sistemas biológicos

constituyen las bases de las complejas y variadas reacciones que caracterizan los fenómenos

vitales.

Las muestras de manzana no se pardean en la muestra sumergida en NaCl y en zumo de

limón, donde agua con sal no permite que la fruta presente pardeamiento. El zumo de limón

retrasa el pardeamiento gradualmente. Mientras en las muestras de manzana la que mayor

pardeamiento fue de sumergidas en NaOH y vinagre.

De acuerdo a los resultados se establece que la mejor forma de evitar el pardeamiento

enzimático en las frutas es por medio de solución de agua con sal, el cual evitó el

pardeamiento manteniendo el color característico de la fruta en este % no altero sus

características fisicoquímicas esto puede dar solución a problemas presentados en la

industria agroindustrial y gastronómica dando así mejor presentación a los productos.

4.2. PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO.

EXPERIMENTO Nº 1. PARDEAMIENTO DE LAS PAPAS FRITAS. REACCIÓN

DE MAILLARD.

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

siguientes:

Reacciones de Maillard: pardeamiento de las papas fritas

muestra resultado al freír

Agua destilada

Pardeamiento leve, lento es su pardeamiento y

su textura no es duro

Sacarosa al 1%

Menor pardeamiento (- ) ha mantenido el color

característico , su textura es bien suave

Glucosa al 1%

Mayor pardeamiento (+) dando como

resultado un color dorado (crocante), ocurrió

más reacción de maillard.

Discusión

Según (Belitz & Grosch, 1985) mencionan que la reacción de Maillard es el resultado de

productos reductores, primariamente azúcares, que reaccionan con proteínas o con grupos

amino libres. Esta reacción cambia tanto las propiedades químicas como fisiológicas de las

proteínas. En general la acumulación de pigmentos de color marrón indica que la reacción

se ha producido en alimentos que contienen hidratos de carbono y proteínas. Adquiere una

reacción conocidas como reacciones de maillard, dando como resultado un color dorado de

las papas, a eso se les llama reacción de maillard.

Al realizar el pardeamiento de las papas fritas obtuvimos que las papas que estuvieron

sumergidas en glucosa fueron las primeras en tener un mayor pardeamiento es decir, a un

menor tiempo, debido a que la glucosa si es un azúcar monosacárido reductor. Seguidas

respectivamente por las papas sumergidas en agua destilada, y sacarosa por ultimo las papas

sumergidas en sacarosa no han tenido pardeamiento, donde ha mantenido el color y textura.

Pero en sí debería de pardearse estas muestras sumergido en sacarosa, para que se puede

pardearse faltaba azúcar reductor más aminoácido y la sacarosa no es un azúcar reductor,

por eso no se ha pardeado, además no se cuenta con un aminoácido para producir este tipo

de pardeamiento químico.

EXPERIMENTO Nº 2. AGENTES INHIBIDORES DEL PARDEAMIENTO NO

ENZIMÁTICO

Agentes inhibidores no enzimático

Muestra Tratamiento Resultado después de ponerlo en cocinilla

Grupo a escaldado a 90 °C x 1 minuto Mayor pardeamiento

Grupo b sumergido en bisulfito x 10 minutos No hay pardeamiento

El mejor inhibidor en esta prueba es el bisulfito de sodio, luego el escaldado que inhibe pero

en menor grado en comparación con la muestra de grupo A que si es notable el pardeamiento.

Discusión

En la papa es notable el pardeamiento en agua y al aire libre, pero hay componentes que

inhiben esta reacción como es el caso de bisulfito de sodio utilizado en el proceso, y por este

método elaborar productos para las exigencias del mercado. Donde con el bisulfito si ha

mantenido el color después del escaldado.

EXPERIMENTO Nº 3. CARAMELIZACIÓN

Caramelización

Tiempo Sacarosa Glucosa Sacarosa + sal

1 minuto

Mantiene su textura

inicial

Empieza hervir y

formar jarabe Mantiene su textura inicial

2 minutos Se forma jarabe

Hay pardeamiento y

se retira del fuego Mantiene su textura inicial

3 minutos

Empieza poco

pardeamiento ------------- Mantiene su textura inicial

4 minutos Se retira del fuego ------------- Empieza a formar jarabe

5 minutos -------------- ---------------

Hay pardeamiento (+) y se

retira del fuego

Sacarosa Glucosa Sacarosa + sal

Color blanco, un poco

brillosos, un puco duro, se

resquebraja desprendiendo

pedazos.

Color caramelo, o

azúcar quemado, su

color es cristalino,

tiene mucho brillo.

Color caramelo negro

café, su color es más

brilloso, es más duro, no

se resquebraja.

En esta prueba se establece claramente que la glucosa es más susceptible a caramelización

(pardeamiento no enzimático) con un tiempo de 2 minutos, seguido de la sacarosa con el

tiempo de 3 minutos, en la sacarosa y sal se ve que hay un claro inhibidor el cual tarda el

proceso de pardeamiento no enzimático, este último tardo 5 minutos en llegar a la

caramelización y tiene una coloración marrón oscuro.

Discusión

Según (Méndez., 2006) la caramelización es una serie compleja de reacciones que comienza

cuando los azucares se calientan por encima de su punto de fusión. Aunque es frecuente

partir de sacarosa, que por acción del calor se hidroliza y se descompone en glucosa y

fructosa, reacciones muy similares tienen lugar a partir de otros azúcares o de mezclas de

varios.

Por ello en la práctica a medida que la temperatura iba en aumento la contextura iba

cambiando conjuntamente con la coloración debido a la reacción que allí se da con

desprendimiento de vapor de agua y la descomposición de los azucares.

EXPERIMENTO N° 4. PARDEAMIENTO NO ENZIMATICO EN UNA

PREPARACIÓN CULINARIA

Muestra Condiciones Iniciales Condiciones finales

Cebolla frita al aire libre

Al momento de freír

casi no ha cambiado su

color.

Al momento de exponer al oxigeno

libre hubo mayor pardeamiento y hubo

pérdida de textura y una disminución

de aroma.

Cebolla cruda en un

envase cerrado

Ha mantenido color

característico

Ha mantenido color característico no

hubo pardeamiento.

Discusión

Según (Coenders A, 2001) indica el pardeamiento no enzimático es el resultado de una gran

cantidad de reacciones químicas que terminan generando en el alimento polímeros

coloreados y productos de escisión volátiles que dan sabor y olor (que pueden ser agradables

o no) al alimento. El pardeamiento enzimático se observa en vegetales ricos en compuestos

fenólicos como en las verduras. La muestra que fue sometida en un envase con tapa no hubo

pardeamiento, porque nada de aire ha entrado, por eso ha mantenido su color característico.

5. CONCLUSIONES

Durante el proceso de pardeamiento enzimático se llegó a demostrar más en el aire libre y al

tener contacto la materia prima tiende a tener cambios de oxidación, y también se dio gracias

la enzima polifenol oxidasa la cual oxida a los compuestos fenólicos presentes en las frutas

en presencia del oxígeno a quinonas el cual se nota en la manzana porque toma un color café

oscuro y este sigue aumentando con el tiempo. Mediante un control de tiempo identificamos

la velocidad de pardeamiento de la manzana porque hay mayor cantidad de compuestos

fenólicos ocasionando que la enzima actúe rápidamente. En efecto de temperatura el

pardeamiento es el que más a menudo se presenta en especial aparecen cuando los alimentos

se someten a tratamientos térmicos muy altos o cuando se almacenan por períodos muy

largos y como resultado final se observan las coloraciones oscuras, así como la aparición de

sabores y olores.

Logrando identificar y describir la reacción de pardeamiento no enzimático en los alimentos

(papa, cebolla y azucares) como sacarosa y glucosa. En esta práctica se pudo ver las

reacciones de carácter no enzimático de algunos productos, como la manera en la que se

realizan los caramelos, fue muy interesante la practica pues se contó con el entusiasmo de

los compañeros, y se realizó de una manera muy agradable y responsable.

Se logró establecer la importancia del pardeamiento no enzimático en preparación de

alimentos, en el caso de la muestra (papa) si se inhibe el pardeamiento no enzimático se

mantiene las proteínas para su mejor aprovechamiento al consumirlos.

6. RECOMENDACIONES

Es recomendable en la práctica anotar las observaciones ya que esto depende unos buenos

resultados al final del proceso.

No debemos dejar las muestras preparadas (es decir, después de que se escalda y se enfría)

a temperatura ambiente por más de una hora sin agregarle el azúcar y los aditivos.

Mantener limpios los materiales, utensilios, tablas de cortar y todo lo que está sobre la mesa

de preparación.

Lavar y secar nuestras manos antes de preparar las muestras y durante las distintas etapas

de la preparación.

7. REFERENCIAS

Badui, S. (1986). Química de los alimentos. Cuarta edición Editorial, S.A. . Mexico:

Alhambra Mexicana.

Belitz, H., & Grosch, W. (1985). Química de los Alimentos. . Acribia. Zaragoza,

España.

Cheftel, J. C. (1998). “Introducción a la Bioquímica y Tecnología de losAlimentos”.

Coenders A, G. (2001). Química Culinaria. Editorial Acribia. Zaragoza, España.

Méndez., B. (2006). Quimica de los aliemtos. Pontificia Universidad Católica del

Perú. Lima.

Ramírez, M. R. (2010). Química de los alimentos. Universidad Nacional Abierta Y

A Distancia (UNAD). Segunda Edición.