«Estrategias tecnologicas en la inhibicion de oxidasas en alimentos.» Autora: Taglialegne Jesica
"Antecedentes sobre las principales metodologías utilizadas en la industria alimenticia para inhibir la oxidación por enzimas en alimentos" INTRODUCCIÓN La seguridad y la calidad de los alimentos impulsan el desarrollo y la innovación dentro de la industria alimentaria, lo cual se refleja en la incorporación de diversos procesos de transformación y agregado de valor a las materias primas. Las reacciones de pardeamiento enzimático en frutas y vegetales impresionan negativamente a los consumidores debido a la asociación que hacen entre el color y su calidad nutricional. El color de un alimento es un indicador de calidad; cuando una fruta presenta colores oscuros, es porque han ocurrido reacciones químicas que le modifican organoléptica y nutricionalmente; razones porlas cuales no son consumidos. Es necesario incorporar métodos y/o dispositivos adecuados tanto para el análisis y control de la materia prima, como del producto en todas las etapas del proceso productivo, con el fin de detectar la presencia de sustancias potencialmente peligrosas para la salud o que puedan perjudicar calidad de los alimentos. En la actualidad se conocen muchos mecanismos enzimáticos que pueden afectar o no la calidad del alimento, o bien beneficiar un proceso industrial. La industria alimentaria evita la oxidación de los alimentos mediante diferentes técnicas, como el envasado al vacío y la utilización de antioxidantes. Una gran parte de los mayores desafíos se encuentra dentro de los productos como ser las hortalizas y las frutas frescas, y la actividad enzimática posterior, debido a su corta vida útil, variable que se ve muy influenciada por cambios fisicoquímicos en su estructura, siendo de gran importancia el transporte y la falta de recursos hasta llegar a su procesamiento. En la actualidad existen gran variedad de hortalizas frescas cortadas siendo las ensaladas las más consumidas. Sin embargo, el mercado carece de algunos productos como es el caso de la alcachofa, que teniendo importantes cualidades nutritivas y culinarias y, un papel importante dentro de la dieta mediterránea, requieren tediosas operaciones para su preparación; siendo además productos con importantes problemas de pérdida de calidad debido a su sensibilidad al pardeamiento. Asimismo, se ha analizado el efecto de diversos agentes anti-antioxidantes así como de distintas dosis a aplicar, en la vida comercial de diferentes productos, ya sean o no procesados, según la matriz de cada alimento se puede determinar cuál es el mejor agente y la dosis óptima a utilizar para mantener la calidad pos cosecha de dicho producto, incrementando al mismo tiempo, su vida comercial. OBJETIVO El objetivo principal es reunir antecedentes sobre las principales metodologías utilizadas en la industria alimenticia para inhibir la oxidación por enzimas en alimentos. Además se persigue evidenciar la acción oxidante de las enzimas y el mecanismo a través del cual la industria puede superar este desafío. Clasificar las enzimas que participan en los procesos de oxidación según la clasificación existente. DESARROLLO Estrategias tecnológicas en la inhibición de oxidasas en alimentos Las óxido-reductasas son enzimas que oxidan o reducen sustratos por transferencia de hidrógeno o electrones o mediante oxígeno. El nombre sistemático se forma como donante:aceptor óxido-reductasa. H2O2 + H2O2 = O2 + 2H2O Dentro de la clasificación de las enzimas en alimentos, se encuentran las Demolasas o enzimas oxidantes. A continuación puede observarse la clasificación de las enzimas oxidasas: •Oxidasas: •Oxidasas férricas •.Catalasa : responsable de la pérdida de color y olor en vegetales congelados. •.Peroxidasa: El sustrato de la reacción es el peróxido. •Oxidasas Cúpricas •Poli fenol-oxidasa, Tirosinasa y Catecolasa: Relacionadas con el pardeamiento enzimático. •Ascórbico oxidasa: responsable de la destrucción del ácido ascórbico de algunos vegetales como la calabaza. A fin de poder entender las diferentes estrategias tecnológicas utilizadas en la inhibición de enzimas, es necesario comprender sus propiedades generales y como estas influyen sobre la actividad enzimática. Efecto de la temperatura: Puesto que la estructura proteica es la que determina la actividad enzimática cualquier causa que perturbe esa estructura puede llevar a una pérdida de actividad. Las enzimas muestran una marcada fragilidad térmica. Cuando se someten a temperaturas mayores a 50°C suelen desnaturalizarse. Y unas pocas muestran desnaturalización a temperaturas inferiores a los 5°C. Como regla general, la mayoría de las enzimas son termolébiles, y habitualmente e suficiente aplicar una temperatura de 40°C a 80°C por 2 a 5 minutos, a fin de destruir su actividad. Es importante señalar que una misma enzima aislada de tejidos diferentes, puede tener diferente capacidad de resistencia a la desnaturalización suave por el calor. Efecto de las radiaciones: Las enzimas se afectan también por irradiación con ondas electromagnéticas. La inactivación por luz ultravioleta se debe a la fotólisis de grupos disulfuro y aromáticos de los aminoácidos que constituyen las proteínas. Estos efectos son de escaso rendimiento por lo que la luz UV no es de aplicación práctica. En cambio, la irradiación con radiaciones ionizantes (radiaciones beta, gamma,etc.) es de considerable importancia en el procesamiento de alientos. Uno de los mayores problemas, es que la destrucción de las enzimas requiere de dosis de radiación más elevadas que para la destrucción de microorganismos. Por ello, se utilizan tratamientos combinados, como calor e irradiación. Si la enzima se irradia y luego se calienta, el efecto de ambos tratamientos es sinérgico. Si la enzima se calienta primero y luego se irradia, el efecto es meramente aditivo. Efecto de la humedad: La disponibilidad de agua, tiene una fuerte influencia sobre la velocidad de las reacciones por enzimas. La actividad enzimática aumenta al aumentar el contenido de “agua libre” y ello ocurre tanto en las reacciones hidrolíticas como no hidrolíticas. La velocidad de las reacciones se ve fuertemente influida por la naturaleza y concentración de los solventes. A niveles muy bajos de humedad, la actividad enzimática puede ser afectada cualitativamente. Los métodos modernos de liofilización en carnes y verduras suelen aplicarse, donde la velocidad de la reacción enzimática es baja. Efecto del PH y del estado iónico:La gran mayoría de las enzimas tienen un ph óptimo entre 4 y 8. Algunas enzimas muestran rangos de tolerancia, mientras que otras solo trabajan sólo en un rango estrecho. Esto es porque la actividad enzimática guarda una relación estrecha con el estado iónico de la molécula. Las enzimas poseen un punto isoeléctrico. Es probable que el cambio en la actividad enzimática, al variar los valores de ph, se deba a los cambios en la ionización, ya sea de la enzima, del sustrato o del complejo enzima-sustrato. La velocidad de inactivación de las enzimas varía para los diferentes valores de ph y, por lo tanto, un alza en la temperatura puede cambiar el ph óptimo. Es un método muy utilizado en la industria alimenticia, variar intencionalmente el ph para destruir específicamente una enzima. A continuación se muestran algunos ejemplos: Enzima Ph óptimo Catalasa 3-10 Peroxidasa 6 Polifenol oxidasa 6 Sitio activo y especificidad enzimática: Algunas enzimas tienen una especificidad prácticamente absoluta para un determinado substrato y no atacarán ni siquiera a moléculas muy relacionadas. Dos características estructurales determinan la especificidad de una enzima por el substrato: a) El substrato debe poseer el enlace químico específico o unión, que puede ser atacado por la enzima, y b) El substrato debe tener habitualmente algún otro grupo funcional que se une a la enzima y ubica en posición a la molécula del sustrato de modo que el enlace susceptible se disponga apropiadamente en relación al sitio activo de la enzima. La alta especificidad de algunas enzimas es utilizada como metodología de inhibición en la industria alimenticia. Isoenzimas: Constituyen formas moleculares múltiples de una misma enzima que catalizan fundamentalmente la misma reacción, pero difieren en sus propiedades químicas, físicas, estructurales o inmunoquímicas. En base a todos los parámetros mencionados anteriormente, puede regularse la actividad enzimática por diferentes métodos teniendo en cuenta las características de la enzima y lo que se busca sobre la calidad final del alimento. Dentro de los mecanismos reguladores podemos citar: .Variación por acción de masas: Variación en la velocidad de reacción teniendo en cuenta la estequiometría de la misma. .Variación de la actividad específica de la enzima por activación o inhibición: Se agregan sustancias moduladoras. .Variación de la concentración de la enzima .Importancia de los biorreguladores: estimulan solo vías metabólicas específicas en frutas completamente maduras. 1. ASCÓRBICO OXIDASA Las modificaciones en el contenido de vitaminas parecen ser pequeñas pero significativas siempre que se sigan una práctica adecuada de manipulación durante la post recolección de frutas y hortalizas. Una inadecuada manipulación de estos productos durante su almacenamiento y transporte a temperatura ambiente puede conducir a unas pérdidas importantes de las vitaminas más lábiles. La ácido ascórbico oxidasa transforma el ácido ascórbico en dehidroascórbico. Esta enzima se inactiva por calor. Se pueden inactivar enzimas por escaldado, un tratamiento térmico suave que se aplica a vegetales, con el objeto de inactivar enzimas que pueden causar deterioro, reducir la carga microbiana y además eliminar el oxígeno retenido en los tejidos. 2. POLIFENOLOXIDASA La polifenoloxidasa se denomina frecuentemente tirosinasa, polifenolasa, fenolasa, catecol oxidasa, cresolasa o catecolasa, dependiendo del sustrato que se use en el ensayo o que se encuentre en la mayor concentración en la planta que sirva de fuente del enzima. La polifenoloxidasa se encuentra en las plantas, en los animales y en algunos microorganismos, especialmente en los hongos. Es una enzima que contiene cobre y que cataliza dos diferentes reacciones: (a) la hidroxidación de monofenoles a o- difenoles y (b) la oxidación de o- dihidroxifenoles a oquinonas, para llevar a cabo estas reacciones se requiere oxígeno molecular. Los extractos enzimáticos de diferentes fuentes poseen estas dos actividades en diferentes proporciones, se ha reportado que en preparaciones de papas, manzanas, champiñones posee ambas actividades y las de tabaco, mango, plátano y pera, se presenta solamente una actividad. El mecanismo que describe la reacción catalizada por PPO puede observarse en el gráfico adjunto en el archivo pdf descargable en esta misma página. El pH óptimo en vegetales está en el rango 4-7, particularmente entre 6 y 6,5. El rango de temperatura óptima es entre 30y 50°C. La estabilidad frente a la temperatura es bastante alta: su vida media a temperaturas entre 55 y 80°C es de varios minutos, según el origen de la enzima. Esto hay que tenerlo en cuenta en el procesado, ya que durante los tratamientos térmicos se pueden romper tejidos y poner en contacto enzimas con sustratos, favoreciendo el pardeamiento. La o-benzoquinona es inestable y sufre una oxidación no catalizada enzimáticamente, y una polimerización para dar melaninas. Éstas son responsables de la coloración marrón no deseable en los plátanos, las manzanas, los melocotones, las patatas, los hongos, las gambas y de las personas (las pecas), y colores marrón y negro deseables del café, del té, de las pasas, de las ciruelas y de la pigmentación de la piel humana. La o-benzoquinona reacciona con el grupo c-amino de los restos de lisina de las proteínas, lo que lleva a una insolubilización de éstas y a una pérdida del valor nutritivo. Las reacciones de pardeamiento también provocan cambios de la textura y del sabor. Se ha estimado que se pierde hasta un 50% de las frutas tropicales por pardeamiento enzimático. Esta reacción también es responsable del deterioro del color, del sabor y de la calidad nutricional en zumos y en vegetales frescos como la lechuga. la eliminación del 0 2 y de los fenoles evita el pardeamiento. El ácido ascórbico, el bisulfito sódico y los compuestos tiólicos impiden el pardeamiento porque reducen el producto inicial, o-benzoquinona, para dar de nuevo el sustrato, impidiendo de esta manera la formación de melanina. Cuando se ha consumido todo el compuesto reductor, el pardeamiento se sigue produciendo ya que el enzima puede estar todavía activo. El ácido ascórbico, el bisulfito sódico y los compuestos tiólicos tienen también un efecto directo inactivando la PPO mediante la destrucción de histidinas del centro activo (ácido ascórbico) o eliminando el Cu2+ esencial del centro activo. La actividad de la enzima en diferentes estadíos puede observarse en el gráfico adjunto en el archivo pdf descargable en esta misma página. El 4-hexilresorcinol, el ácido benzoico y algunos otros fenoles ·que no son sustratos son inhibidores eficaces de algunas polifenoloxidasas, con valores K de alrededor de 1-1. Lo más probable es que la inhibición se deba a la unión competitiva Ge-este tipo de inhibidor al sitio de unión del compuesto reductor. 2.1 Inhibición de Polifenol oxidasa De aquí en adelante puede llamarse a la Polifenol oxidasa como PPO. (La tabla con las condiciones óptimas de extracción de la PPO puede observarse en el gráfico adjunto en el archivo pdf descargable en esta misma página). lnhibidores químicos Los inhibidores del tipo kcat con su doble especificidad de unirse selectivamente al centro activo y de conversión catalítica en un producto que inactiva irreversiblemente al enzima cuando todavía se encuentraen el centro activo. Este método es mucho más específico que disminuir el nivel de un enzima por selección, como se ha hecho, por ejemplo, con la polifenoloxidasa en melocotones. Eliminación del sustrato y/o del cofactor Es obvio que la eliminación de uno o más de los sustratos o de los cofactores acaba con la actividad enzimática. Se sabe bien que puede evitarse el pardeamiento provocado por la polifenoloxidasa eliminado el 0 2• Esto sucede eficazmente por la permeabilidad selectiva natural de la mayoría de las frutas y vegetales. El pardeamiento catalizado por la polifenoloxidasa puede ser evitado también eliminando o alterando los fenolés (sustratos). La unión de fenoles a polietilenglicol, polivinilpirrolidona o Sephadex es eficaz. La actividad de la polifenoloxidasa se puede evitar por metilación enzimática de uno o más grupos hidroxilo del sustrato fenólico. Esto podría ser eficaz en los zumos, por ejemplo. Otro enfoque para prevenir el pardeamiento causado por la polifenoloxidasa es reducir el producto inicial, o-benzoquinona, para formar de nuevo el sustrato antes de que la o-benzoquinona pueda oxidarse y polimerizar (sin catálisis enzimática) para formar melanina. Entre los compuestos que reducen o-benzoquinona, se encuentran el ácido ascórbico, el bisulfito sódico y los compuestos tiólicos. Se ha demostrado que estos compuestos pueden inactivar directamente la polifenoloxidasa por la degradación, mediada por radicales libres, de restos de histidina del centro activo (ácido ascórbico y Cu2+) y por reducción de Cu2+ a Cu+ en el centro activo del enzima, lo que permite una disociación más fácil del cu+ de la enzima. Las enzimas son, en general, más estables en presencia de los sustratos, los cofactores y los inhibidores competitivos. Las enzimas se han implicado en la decoloración de las antocianinas. Las polifenoloxidasas actúan en presencia de o-difenoles y oxígeno, oxidando las antocianinas. La enzima oxida primero el o-difenol a o-benzoquinona, que a su vez reacciona con las antocianinas por un mecanismo no enzimático para formar antocianinas oxidadas y productos de degradación. Aunque el escaldado de las frutas no es una práctica corriente, las enzimas que destruyen las antocianinas se pueden inactivar mediante un escaldado breve (45-60 seg a 90-100°C). Este procedimiento se ha sugerido para las guindas antes de congelarlas. Se ha indicado que concentraciones muy bajas de S02 (30 ppm) inhiben la degradación enzimática de las antocianinas de las cerezas. Análogamente, se ha observado un efecto estabilizador del color sobre las antocianinas cuando hay presente Na2S03. Consecuencias: en algunos casos el pardeamiento enzimático es deseable, como en las pasas de uva, el té negro, el café, la sidra, los dátiles y el cacao. Sin embargo, la mayoría de las veces es indeseable, por lo que se trata de evitar. El pardeamiento enzimático produce el color característico que aparece en ciertas frutas y verduras cuando se daña el tejido por golpe, por pelado o por corte, como por ejemplo en la manzana, pera, durazno, palta, banana, papa y champiñones. Inactivación por calor:En algunos casos se somete a la fruta o verdura a un tratamiento térmico (escaldado) para inhibir las enzimas que producen pardeamiento antes de congelarla o deshidratarla, ya que estos procesos dañan los tejidos favoreciendo el pardeamiento. Como control del proceso de escaldado se mide la actividad de peroxidasa. Estas enzimas se encuentran entre las más estables al calor de los tejidos vegetales, por lo que si perdieron actividad, las otras enzimas que pueden provocar deterioro estarán inactivas. Evitar el contacto con oxígeno: Si bien el oxígeno favorece el pardeamiento enzimático, en los vegetales que se van a almacenar conservando su actividad fisiológica se debe evitar la anaerobiosis, que provoca cambios indeseados. Si se quiere evitar por ejemplo el pardeamiento de papas cortadas antes de la fritura se pueden sumergir en agua ligeramente salada. Las frutas que se van a congelar suelen recubrirse con jarabe de azúcar. Disminución de pH:En este caso se aprovecha el rango de pH en el que actúan estas enzimas. Se puede acidificar una ensalada de frutas con jugo de limón para evitar el pardeamiento. Se utilizan también ácido cítrico, málico y fosfórico. Agregado de compuestos reductores:Los reductores transforman las oquinonas en difenoles, retardando o inhibiendo el pardeamiento. Entre los reductores que se utilizan para este fin están el ácido ascórbico, la cisteína y los sulfitos. Estos compuestos actuarían además inhibiendo la enzima. 3. Peroxidasa La peroxidasa se encuentra prácticamente en todas las frutas, pero su concentración varía por un factor de siete entre los guisantes verdes ingleses y las judías de Lima. La peroxidasa cataliza cuatro tipos de reacción: (a) Peroxidativas (b) Oxidativas (c) Cataliticas y (d) de hidroxilación. La ecuación global del mecanismo de reacción es el siguiente: Los niveles de un enzima concreto pueden ser altamente variables en las materias primas, dado que una variedad de una misma fruta puede ser seleccionada para contener más o menos enzima. La edad (grado de madurez) de un organismo y las condiciones medioambientales durante el crecimiento, incluyendo la temperatura, el aporte de agua, el suelo y el abonado, pueden influir en el nivel de actividad enzimática. Afortunadamente, la velocidad de desnaturalización de enzimas sigue una cinética de primer orden; por lo tanto el tiempo requerido para inactivar un porcentaje fijo de la enzima es independiente de su concentración. Sin embargo, si las concentraciones iniciales de enzima activa son diferentes, las concentraciones absolutas finales de enzima activo serán también diferentes. Un método de determinar la concentración de agua necesaria para la actividad enzimática es reemplazar parte del agua por disolventes orgánicos. La sustitución del agua por glicerol, soluble en agua, reduce la actividad de la peroxidasa y de la lipooxigenasa cuando el contenido de agua se reduce a menos del75%. A un 20 y 10% de agua, la lipooxigenasa y la peroxidasa no tienen actividad. La viscosidad y los efectos específicos del glicerol pueden jugar cierto papel en estos resultados. La peroxidasa, una enzima relativamente resistente al calor y que no está relacionado con el desarrollo de defectos en los alimentos, se usa generalmente como indicador del adecuado tratamiento térmico de estos alimentos. Actualmente se reconoce que se pueden elaborar productos de alta calidad utilizando como indicador al enzima implicado en el desarrollo de aromas y flavores anormales. Los indicadores de un correcto escaldado son necesarios. Los indicadores más usados son la peroxidasa en frutas y hortalizas. El calor inactiva algunos enzimas, en tanto que otros sobreviven brevemente a temperaturas de 60-70°C. Puesto que un cocinado correcto es importante para la salubridad de la carne, se han desarrollado diversos métodos para la determinación del punto final de la temperatura de cocinado basados en la inactivación de enzimas. Son éstos el ensayo de la actividad residual de la catalasa y peroxidasa. La síntesis y degradación de pigmentos en algunas frutas y hortalizas depende de las condiciones de almacenamiento (luz, temperatura y humedad relativa) y también de la presencia de sustancias volátiles como el etileno. El etileno se sintetiza en los tejidos vegetales durante el proceso de maduración, como respuesta a las lesiones, o por exposición de la planta a la contaminación ambiental. Por su acción hormonal, el etileno inicia la degradación de la clorofila tanto en las frutas maduras como en las hortalizas de hoja. El mecanismo exacto por el que el etileno degrada la clorofila no se conoce todavía. La clorofilasa es una glicoproteína de la membrana tilacoidea que cataliza la hidrólisis de la cadena de fitol de la clorofila (sin cambio en el color); parece que tras esta hidrólisis se produce una degradación oxidativa del tetrapirrol, en la que participa una peroxidasa (clorofil: H20 2 óxido-reductasa). Los principales catalizadores de la destrucción de los carotenoides parecen ser las lipooxigenasas (indirectamente vía oxidación lipídica) y las peroxidasas (que pueden degradar directamente el (3-caroteno). En alimentos procesados (durante el almacenamiento de vegetales congelados que no han sido previamente escaldados), los antocianos pueden ser co-oxidados por los productos de degradación que se originan en las reacciones de oxidación de los compuestos fenólicos por la polifenoloxidasa o la peroxidasa. 4. CATALASA La catalasa se obtiene fundamentalmente a partir de microorganismos y su función es convertir el agua oxigenada (H2O2 ) en agua (H20) y oxígeno (O2): 2 H2O2 → 2 H2O + O2 lnactivación de enzimas por cizallamiento En el procesado de los alimentos durante el mezclado, en el paso por tubos y en la extrusión se produce un cizallamiento considerable. Se ha prestado cierta atención a las condiciones de cizallamiento que se necesitan para inactivar enzimas. Se ha encontrado a valores de cizalla de alrededor de 107, alrededor de un 20% de inactivación de catalasa, de cuajo y de carboxipeptidasa. El cuajo recuperaba parte de la actividad después de la inactivación por cizalla, de manera similar a la reactivación tras la inactivación por calor. Radiación ionizante e inactivación de enzimas Se ha prestado mucha atención al efecto de inactivación enzimática por la irradiación ionizante de los alimentos. Quedó claro muy pronto que se necesita una dosis de alrededor de diez veces más radiación ionizante para inactivar enzimas que para destruir esporos microbianos. Las diferencias de pH no parecen tener un efecto pronunciado sobre la inactivación por irradiación. Otros factores que aumentan la inactivación por radiación ionizante son la presencia de iones metálicos como el Cu2+, lípidos insaturados, ácidos grasos y la pureza del enzima, ya que otras proteínas protegen contra la inactivación. Las enzimas individuales difieren sustancialmente en su resistencia a la inactivación por radiación ionizante, siendo la catalasa alrededor de 60 veces más resistente que la carboxipeptidasa (ambas son metaloenzimas; Fe3+ es el cofactor de la catalasa, Zn2+ es el cofactor de la carboxipeptidasa). Para evitar el uso, de dosis más altas de radiación ionizante que las necesarias para destruir microorganismos, se suele combinar el tratamiento térmico (para inactivar enzimas) con la radiación ionizante en aquellos alimentos en los que este método de conservación está permitido. 5. INHIBICIÓN DEL Pardeamiento en alcachofas fileteadas El principal problema con alcachofas recién cortado es el alto índice de pardeamiento en las superficies de corte (hembra y de brácteas) causados por la oxidación de compuestos fenólicos catalizadas por enzimas polifenol oxidasa. La mayoría de los estudios sobre las alcachofas mínimamente procesados (y recortadas lavado) se refieren a la utilización de atmósferas modificadas y innovadora envases (Giménez et al., 2003; Del Nobile et al., 2009), pero ninguno ha dirigido a la búsqueda de tratamientos eficaces contra el pardeamiento. Browning se puede prevenir mediante la inhibición de la actividad de la PPO mediante la eliminación de uno de sus componentes de reacción necesarios, O2, enzima, Cu 2+ contenida en su sitio activo, o sustrato (Richardson y Hyslop, 1985; Lambrecht, 1995), o por métodos mecánicos o químicos. Entre los agentes que actúan como inhibidores competitivos de PPO, L-cisteína y 4-hexilresorcinol han sido eficaces en la prevención de los cambios de color en el puré de mango (Guerrero-Beltrán et al., 2005). La exposición de tejido de la hoja de vapores o soluciones acuosas de N-alcoholes inhibido tejido de la herida inducida Browning en la lechuga (Choi et al., 2005). Janovitz-Klapp et al. (1990) encontraron que el cloruro de sodio inhibe la PPO de manzana. Teniendo en cuenta estos resultados en productos listos para consumir, que era de interés para probar la eficacia de estos compuestos anti-pardeamiento de alcachofas frescas cortadas. A continuación se muestra un ensayo que se realizó para probar diferentes métodos tecnológicos para la inhibición de la polifenol oxidasa, en ello se busca: Retardo posterior al corte Pardeamiento de alcachofas frescas cortadas, la comparación de la eficacia de un número de agentes anti- pardeamiento. El estudio fue realizado para el procesamiento de corte en fresco entre 5 variedades de alcachofa (Cabezas-Serrano et al., 2009). Las alcachofas se procesaron en el mismo día en una habitación fría a 10 ◦C en condiciones higiénicas adecuadas. Para realizar los cortes de la parte superior se utilizaron cuchillos afilados de acero inoxidable con el fin de eliminar brácteas externas, hojas y tallos y después se lavó en una solución de NaOCl (0,01%, w / w de cloro libre en alrededor de una temperatura ambiente de 10 ◦C) para eliminar la suciedad y los residuos de insectos. Después del lavado, el corte fue completado por la retirada adicional de la parte verde externa y brácteas más duras (fracción no comestible) a fin de retener sólo la más interna. La parte central de la alcachofa fué cortada en cuartos. Luego se sumergieron en el agua como un control sin tratar el flujo de aire en una habitación a 5 ◦C. Se realizaron observaciones al día 0 al cortar (para las muestras sin tratar), y a los 3, 24, 48, y 120 h de almacenamiento en aire humidificado a 5 ◦C después de la inmersión, las muestras se evaluaron para la puntuación apariencia y rápidamente sometido a adquisición de imágen. A su vez, el análisis de la apariencia se evaluó subjetivamente por una grupo de 3 panelistas de laboratorio ciegos, utilizando como referencia una escala fotográfica asociada con descripciones breves, en los cuales: 5 = excelente ; 4 = bueno ; 3 = regular (límite de comercialización ) ; 2 = malo (Límite de calidad comestible ) ; 1 = muy malo , es comestible ( Amodio et al ., 2007) , que también se utilizó para la formación de los jueces . Una puntuación de 3 fue considerado como el límite de comerciabilidad y una puntuación de 2 como el límite de la comestibilidad (Amodio et al , 2007; Cabezas – Serrano et al., 2009 ) . A continuación se resume en la tabla 1 las condiciones del proceso y en la Fig. 2 se observan los resultados obtenidos. Tabla 1: Condiciones de proceso (VER EN EL ARCHIVO ADJUNTO) Los resultados de este estudio mostraron que la cisteína fue el más eficiente como compuesto anti-pardeamiento en la prevención del pardeamiento de alcachofas recién cortadas ; cuando el pH natural de la solución de cisteína 0,5 % era aumentado a pH 3 su eficacia mejoró . Las muestras tratadas con cisteína recibieron las puntuaciones más altas de apariencia en ambos experimentos. El aumento en el tratamiento a pH 3 con respecto al valor natural de 2.1, indujo una mejora en la retención del color de los cuartos de alcachofa, y esto puede ser debido a el hecho de, el ataque nucleófilo de quinonas por cisteína es más eficaz debido al pKa del grupo tiol (Richardson Forget et al., 1991; Gorny et al., 2002). En cuanto a los otros baños de inmersión, los estudios anteriores han informado de que la aplicación de 4-hexil-resorcinol fue menos eficaz que el ácido ascórbico y la cisteína en la reducción del pardeamiento de las manzanas recién cortadas (Pérez-Gago et al., 2006), mientras que Lattanzio et al. (1989) encontró que ambas cítrico y ácido ascórbico a 1% fueron eficaces en la mejora de la calidad y la vida útil de los cuartos de alcachofas almacenados. Otra aplicación; siguientes compuestos: Timol, hesperidina, ácido tánico y los siguientes aditivos para alimentos, permitidos por la Unión Europea y referenciados con el código E: ácido láctico (E270), ácido ascórbico (E300), ácido cítrico (E330) y ácido tartárico (E334). Se realizó la misma metodología descrita, pero en lugar de agua se adicionó el inhibidor en una concentración de 2mM. Cada reacción se realizó por triplicado y como control de esta reacción se tomó 1.0 mL de la mezcla de reacción, sin adicionar extracto enzimático. Luego de evaluar los dos sustratos: tirosina y ácido gálico, se determinó, según el comportamiento cinético de ambas enzimas. De los dos sustratos evaluados, el más adecuado fue el ácido gálico, a diferencia de la tirosina, la cual es un buen sustrato para otro tipo de PPO (como es el caso de tirosinasa en mamíferos). Esto puede deberse a las diferencias entre los enzimas de cada organismo, de allí, la importancia de estudiar cada caso particular. Es importante resaltar la necesidad de caracterizar los PPO de cada fruta individualmente. 6. INHIBICIÓN DEL PARDEAMIENTO EN BANANAS En bananas el isoespintanol presenta una buena capacidad para inhibir la actividad de la polifenoloxidasa actuando individualmente. Se ha probado sinergias con el ácido ascórbico, pero no funcionan como mecanismo para la inhibición de la enzima. CONCLUSIÓN Se pudo reunir antecedentes sobre todo tipo de metodología y tecnología utilizada en la inhibición de enzimas. Se concluyó que la acción de las oxidasas va a depender de las condiciones de proceso y de la matriz del alimento ya que puede o no favorecer la proliferación de actividad enzimática. Se abarcaron los mecanismos de acción de cada enzima, los alimentos más perjudicados por la actividad de cada una de ellas, y diferentes metodologías empleadas para su inhibición, ya sea en forma individual o por métodos combinados. Como se pudo ver en los resultados se presentan diferencias significativas y por lo tanto no se puede asumir que un inhibidor de PPO en una matriz alimenticia va a funcionar de igual manera en otra. Esto está de acuerdo con los reportes recientes, donde se ha logrado en una pequeña fracción de las frutas comestibles (manzana, pera, durazno, banano y aguacate) conocer el comportamiento de la polifenol oxidasa y plantear diferentes estrategias para su inhibición como se ha mencionado. Con ello se concluye la idea inicial, donde se propone que debe conocerse en detalle la matriz alimenticia y el funcionamiento de la enzima. Con ello puede planificarse cualquier tipo de estrategia para inhibir los efectos indeseados en el alimento. BIBLIOGRAFÍA 1. Badui Dergal, S. (2006).Vitaminas y nutrientes inorgánicos. En Química de los alimentos, cap 6, págs. 363-400. 4ta edición. Editado por S. Badui Dergal. Pearson Educación, México. 2. Gregory III, J.F. (2010) Vitaminas. En Química de los alimentos, cap. 7, 3ra. Edición, págs. 437-520. Editado por S. Damodaran, K.L. Parkin y O.R. Fennema, Editorial Acribia, Zaragoza, España. 3. Química de los alimentos, cap. 7, 3ra. Edición, págs. 515-625. Editado por S. Damodaran, K.L. Parkin y O.R. Fennema, Editorial Acribia, Zaragoza, España. 4. Cheftel, J.C.; Cheftel, H. (1976). Los principales sistemas bioquímicos alimentarios – Comportamiento durante los tratamientos. En Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos, vol. 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