LABORATORIO 2.: ACCION ENZIMATICA E INACTIVACION ENZIMATICA

INTRODUCCION

Las enzimas son biocatalizadores, de naturaleza proteica en su mayoría, de las reacciones químicas que realizan en las células. La mayoría de las reacciones químicas de las células ocurrirían muy lentamente si no fuera por la catálisis enzimática. El alimento constituye un complejo sistema, en el cual las enzimas están en constante acción para mantenerlo en equilibrio.

En la industria alimentaria es importante conocer el mecanismo de acción de las enzimas, para así poder aprovechar los efectos beneficiosos e inhibir los perjudiciales.

La actividad enzimática puede ser útil como indicador del estado y conservación de un alimento. Un manejo adecuado favorece la transformación y conservación de alimentos. Depende de factores como temperatura, pH, etc.

El color café que se forma cuando se exponen al aire las superficies cortadas o maltratadas de frutas, verduras y mariscos, se conoce como pardeamiento enzimático porque las reacciones iniciales que intervienen en este fenómeno están catalizadas por enzimas. La enzima que inicia el pardeamiento tiene varios nombres comunes, entre otros: fenolasa, fenoloxidasa, tirosinasa, polifenoloxidasa y catecolasa. Estas oxidasas se encuentran presentes tanto en plantas como en animales.

Los compuestos de la reacción no son tóxicos, pero la preocupación es el aspecto del color y presentación del producto. Por eso es importante controlarla y para esto existen diversos métodos para inhibirla.

II. OBJETIVOS

Demostrar experimentalmente la actividad enzimática de las enzimas presentes en la levadura durante la fermentación de harina de trigo y harina de papa.

Observar el pardeamiento enzimático en manzanas y papas y demostrar experimentalmente la inactivación por calor de las enzimas realizando la prueba de guayacol.

Comprender la importancia de las enzimas, su mecanismo de acción y su actividad como factores de control de los tratamientos tecnológicos.

MARCO TEORICO

CO2 se disuelve en el agua para producir ácido carbónico y ácidos orgánicos de las bacterias asociadas con la levadura. En realidad, la harina funciona como amortiguador

El CO2 producido durante la fermentación satura primero el agua y luego se dispersa hacia adentro de las burbujas. En tanto las burbujas reciban más y más CO2 éstas se expanden Y aumentan su volumenLa levadura principalmente la amilasa actúa sobre el Almidon Y la convierten en 2 productos azucares y CO2

III. MATERIALES Y MÉTODOS

PRUEBA DE LA PROBETA

Materiales Harinas de trigo y papa. Levadura Probeta graduada de 100 ml Baño maría a 26.5ºC

Procedimiento

Se pesa aproximadamente 1g de levadura, 9 g de harina de trigo y un gramo de harina de papa (mezcla). Para activar la levadura agregar un poco de azúcar y agua tibia.

Luego se disolver la muestra en 30 ml de agua potable, homogeneizar con la ayuda de una baqueta. Enseguida se transfirió todo el contenido a una probeta. Se realizó las mismas operaciones para una muestra de control que contenía sólo harina de trigo y levadura.

CO2

Queda atrapado en la estructura tridemencional de gluten de la proteína de trigo y se va hinchar va aumentar el volumen en las probetas

La levadura puede metabolizar el azúcar de dos maneras, aeróbicamente, en presencia de oxígeno, y anaeróbicamente, en ausencia de oxígeno. Pero los resultados finales difieren. Bajo condiciones anaeróbicas, la fermentación de la levadura produce etanol y dióxido de carbono (CO2)Bajo condiciones aeróbicas, la fermentación se suprime y la levadura emplea el azúcar para alimentar sus procesos respiratorios

AZUCARES

PROCESOS Dos vasos precipitados v1 y v2 Dos tratamientos

v1 =10g de harina de trigo 1g levadura (leo filicida)

MESCLARLO CON 30 ML AGUA POTABLE HOMOGENIZAR

P1 P2

Baño de maria de 26.5º

Se llevó las probetas a baño maría a 26,5º C. Se anotó el volumen de la suspensión de las 2 probetas a intervalos de 5 minutos.

v2= 9g de harina de trigo 1g de harina de papa 1g de levadura

10g de harina de trigo 1g levadura (leofilicida )

Sustrato: harina de trigoEnzima: levadura principalmente la amilasa actúa sobre el Almidon Y la convierten en 2 productos azucares y CO2

RESULTADOS

Anotar el volumen de la suspensión cada 5 M

En 5 minutos a aumentado 1ml en las dos probetas 36ml A los 10 minutos p1 tiene 40 pero el p2 tiene 39 pero A partir del 38ml de la probeta 1 se genera espuma

Volumen inicial 35ml

Baño de Maria de 30ml

9g de harina de trigo 1g de harina de papa 1g de levadura

y en la probeta 2 la espuma se genera a partir del 36 la espuma es mayor en la probeta 2 por q tiene harina trigo + la harina de papa va a retardar por los procesos de oxidación del almidón

0 5m 10m 15m 20m 25m 30m

PROBETA1

35 36 40 42 43 45 45

PROBETA2

35 36 39 40 41 43 43

DISCUCIONES

El azúcar viene ya sea de la adición directa o de la descomposición del almidón en azúcar vía enzimas. Las enzimas como la alfa-amilasa y la beta-amilasa ocurren naturalmente en la harina y descomponen el almidón en azúcares fermentables. La temperatura óptima de fermentación es de entre 78°F y 82°F (25°C y 28°C).

DIFERENCIA

La harina de trigo aumenta el volumen mucho mas rápido La harina de trigo + la harina de papa va a retardar por los procesos de

oxidación del almidón

OBSERVACION

Para activa la levadura se adiciona azúcar y agua tibiaEl azúcar se utiliza como medio de energíaEl agua tibia se utiliza como medio de reciclajeAl activar la levadura se libera CO2

CONCLUCION:

La reacción va ser la misma solo q en una va a capturar el co2 y se va pronunciar como espuma como burbujas

Mayor es la espuma en la probeta 1 la estabilidad de la espuma en el tiempo se da también en la probeta 1 por los efectos del gluten

El que tiene mas gluten va a mantener mejor la estructura de la solución Por la capacidad q tiene las proteínas en formar espumas ósea va mejorar la estructura de la espuma y la espuma va hacer mas estable Las enzimas amilasas son empleadas para romper azúcares complejos La levadura puede entonces alimentarse de esos azúcares simples y convertirlos en productos de fermentación alcohólica.

SUSTRATOS

ENZIMAS

PROBETAS1 PROBETA 2

Harina de trigo Harina de papa

LevaduraLiofilizada

La amilasa va convertir el almidón en azúcar y CO2 este va a querer salir al ambienté va a quedar atrapado en la estructura tridimencinal de la proteína que es el gluten y por eso se va hinchar se va formar una espuma y va aumentar su volumen

Esta amilasa producida por la enzima pasa por el mismo proceso en el probeta 2 pero en la harina de papa no tiene proteína no hay gluten la harina de papa no captura al co2 se esta escapando y la harina de trigo es el que esta capturando un poco 1g de papa marca la diferencia en la probeta 2

45ml 44 ml

Las células de la levadura contienen amilasas pero necesitan tiempo para fabricar la suficiente cantidad para romper el almidón

ACTIVACIÓN DE LAS ENZIMAS POR CALOR

MARCO TEORICO

INHIBICIÓN DE ENZIMAS DE LOS ALIMENTOS.

Las enzimas pueden inactivarse por el calor, aditivos o componentes naturales de los alimentos.

2.1. Inactivación por calor.

La precocción, escaldado o blanching es el método más conocido y empleado por la industria alimentaría para la inactivación de las enzimas, de modo que las reacciones enzimáticas que inducen los cambios indeseables, no ocurren durante las siguientes etapas de los procesos. Este método consiste en exponer durante un tiempo breve, la materia prima cruda a altas temperaturas por corto tiempo - 3 a 10 minutos - como máximo en el caso de las frutas y se realiza aplicando vapor o por ebullición. La aplicación de vapor tiene la ventaja sobre el agua de que reduce la pérdida de las sustancias solubles en ella como las vitaminas y sales hidrosolubles.

2.2. Inhibición por aditivos (no permitidos).

Algunos están prohibidos precisamente por su acción sobre enzimas importantes:

-Acido fórmico: por su poder complejante que inhibe enzimas que contienen Fe+++.-Acidos monocloro- y monobromoacético: por su acción tiolopriva en el sentido de bloquear los grupos sulfhidrílicos de las enzimas.-Acido bórico: inactiva descarboxilasas, fuera de acumularse en la grasa del organismo.-Base de amonio cuaternario: que activan la citocromo-oxidasa y enzimas digestivas.-Acido nordihidro-guayarético: (NDHA-antioxidante), inhibe las catalanas, peroxidasas, alcohol-dehidrogenasa, fuera de tener una acción alergizante.

2.3. Inhibición de enzimas por componentes de alimentos:

-Factor antitríptico, que se encuentra en el poroto de soya, clara de huevo (ovomucoide) y zumo de papa cruda.-Solanina o solanidina (aglucón) de la papa, que inhibe la colino-esterasa; lo que tiene relación con el control de la conducción de los impulsos nerviosos (23).

Materiales Papa y manzana Cocina Solución de guayacol 0.05% Solución de peróxido de hidrógeno 0.05%

Procedimiento

Enzimas pueden ser inactivadas por acción de calor tratamiento externo

Metodología experimental

Se pelan las muestras y se cortan en rodajas lo más uniforme posible.

Se colocan las muestras a un recipiente con agua hirviente por periodos de 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 y 3 minutos. Se debe contar con una rodaja de testigo.

Se realizó la prueba de peroxido de hidrogeno en cada una de las rodajas para cada tiempo de exposición al calor.

Papa: Primeramente lavar la papa Agua ya hirviente : pelar las papas y cortar en diámetros uniformes Para q tengan el mismo tamaño y grosor son 6 rodajas

Los mas uniformemente posible lo va a llevar al agua hirviendo este es el (tiempo cero)

RESULTADO

El calor y el peroxido de hidrogeno consigue la coagulación de las proteínas y la inactivación de las enzimas necesarias para su normal metabolismo,

cada 30s vamos sacando las rodajas de papas 1 rodaja al 30s 2 rodaja al 1m 3 rodaja al 1,30 4 rodaja al 2m 5 rodaja al 2,30 6 rodaja al 3m

1

345

6

2

OBSERVACION

Conforme va aumentando el tiempo se va inactivando la enzima por lo tanto ya no va estar del mismo color pardo esta mas claro el ultimo por q ya se inactivo la enzima

La enzima fue inactivada

En forma ordenada vamos a agregar gotas de peróxido de hidrogeno concentradoLa enzima q vamos a inactivar son las oxidasas por acción de calor Vamos a ver La diferencia de color adicionando este reactivo (peroxido de hidrogeno)Agua oxigenada a lo largo de los tiempos q vamos extrayendo cada una de las rodajas de papa

El cambio de color en frutas, verduras y tubérculos se observa cuando ellos sufren daño mecánico o fisiológico: cuando se mondan, cortan o golpean. Se debe a la presencia en los tejidos vegetales de enzimas del tipo polifenoloxidasas, cuya proteína contiene cobre, que cataliza la oxidación de compuestos fenólicos a quinonas. Estas prosiguen su oxidación por el del aire sobre el tejido en corte reciente, para formar pigmentos obscuros, melanoides, por polimerización.

COMCLUCION

Oxigena contiene peroxido de hidrogeno es el que va reaccionar con la papa y se producir esa reacción incolora

El calor inactiva o destruye a los patógenos. Por ello, conviene saber usarlo adecuadamente. Una mala aplicación en el ámbito doméstico o en el industrial puede provocar efectos contrarios a los deseados.

Papa #6

Entre estos efectos deben mencionarse los fenómenos de pardeamiento de los alimentos, los cuales se manifiestan por la aparición de manchas oscuras en el tejido animal o vegetal y pueden tener dos causas bien diferentes, distinguiéndose entré el pardeamiento químico o no enzimático y el enzimático.

BIBLIOGRAFÍA

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