Ejercicio 5: Escaldado y Pardeamiento Objetivos Al finalizar este ejercicio los estudiantes serán capaces de realizar las siguientes tareas. Explicar el efecto del escaldado en las frutas y vegetales. Determinar la efectividad del proceso de escaldado. Introducción Oscurecimiento Enzimático Las enzimas son estructuras proteicas que tienen la función de catalizar reacciones. Esta definición tiene don implicaciones. Primero, las enzimas tienen una estructura o conformación similar a las proteínas. Como tales, están sujetas a daño por factores tales como altas temperaturas y acidez. La segunda parte de la definición tiene que ver con la función de la enzima: catalizar reacciones. Se dice que una sustancia cataliza una reacción cuando la reacción de todos modos sucede, pero la presencia de la sustancia hace que dicha reacción ocurra aceleradamente. Las enzimas hacen esto, pero su función catalizadora no es universal, es decir, una enzima en particular no puede acelerar cualquier reacción. Cada enzima interviene en una reacción particular de la cual, típicamente, se genera su nombre. Por ejemplo, la lactasa es la enzima que rompe la lactosa en sus componentes. Para que la reacción enzimática ocurra es necesario que se den las condiciones adecuadas. Esto incluye, además de la presencia de la enzima, el que el sustrato (material con el cual trabaja la enzima) esté presente y que las condiciones ambientales sean adecuadas. Por ejemplo, algunas reacciones requieren la presencia de oxígeno, por tanto, aunque el sustrato y la enzima están presentes, la reacción no ocurre si no hay oxígeno. En las frutas y vegetales que han sido cortadas, o dañadas mecánicamente, es común observar que al pasar los minutos ocurre un oscurecimiento o pardeamiento de la pulpa o los tejidos dañados. Este tipo de oscurecimiento ocurre típicamente porque las enzimas denominadas polifenol oxidasas, que están atrapadas en los tejidos, se liberan al sufrir el daño mecánico y entran en contacto con el sustrato (fenoles). Las reacciones de oscurecimiento enzimático son oxidaciones, es decir, requieren la presencia de oxígeno. De acuerdo a lo establecido anteriormente, de no haber oxígeno, no se lleva a cabo la reacción de la enzima, por ende, no ocurre el oscurecimiento. Escaldado De la discusión anterior se deriva que podemos controlar las reacciones de oscurecimiento enzimático evitando que los tejidos se expongan al oxígeno. En la cocina, esto se logra sumergiendo en agua las frutas o vegetales pelados o picados. Este método no siempre es efectivo debido a la presencia de aire mezclado en el agua. Además, aún si se utilizara agua des-oxigenada, la reacción ocurriría el remover el producto del agua y exponerlo al ambiente. Industrialmente, es necesario tomar otras medidas más efectivas para evitar la acción enzimática. Para atender este asunto, recodemos que las enzimas son estructuras proteicas, es decir, sufren daño al ser sometidas a condiciones de acidez y temperatura de cierta intensidad. El escaldado es un proceso térmico moderado en el cual se le aplica calor (aire o agua caliente) a los bienes con el fin primordial de dañar la estructura de la enzima y que ésta no pueda ejercer su función. Como todo tratamiento térmico, su efectividad depende de la combinación de tiempo y temperatura. De modo general, a mayor temperatura, menor el tiempo de proceso requerido para inactivación. Por otro lado, las temperaturas más agresivas conllevan cambios a los tejidos relacionados a la cocción. También es posible someter el producto a tratamientos de acidez sumergiéndolo el una solución ácida. Nótese que el efecto de este tratamiento está limitado a la superficie en contacto con la solución y las enzimas que allí se encuentre. Este tratamiento no es efectivo contra las otras enzimas que aún permanecen atrapadas en los tejidos o donde el ácido no puede llegar. Además, el exponer el producto a soluciones ácidas va a tener implicaciones de sabor. Procedimiento Progreso del Oscurecimiento Enzimático NOTA: Lea el procedimiento completamente y asegúrese de entenderlo antes de comenzar. 1) Tome un guineo verde. 2) Corte el extremo y descarte. 3) Inmediatamente, corte una rodaja de aproximadamente un cuarto de pulgada de grueso y colóquelo en el encasillado que dice 11 minutos. (Ver la sección de Informe al final de este ejercicio.) 4) Luego de un minuto, corte otra rodaja y colóquela en el encasillado que dice 10 minutos. 5) Repita el procedimiento cada minuto hasta que todos los encasillados estén llenos. En cada ocasión use el encasillado con el número descendente de la secuencia. 6) En cuanto corte y coloque la rodaja en el encasillado de 0 minutos, tome una foto que incluya todas las muestras. Asegúrese que la foto queda clara y captura las diferencias entre las muestras a través del tiempo. 7) Repita el procedimiento con el guineo maduro. 8) ¿Cuál se pone oscuro más rápido? ¿el verde o el maduro? Explique. 9) ¿Cuál deja de oscurecerse más rápido? ¿el verde o el maduro? Explique. 10) ¿Cuál se oscurece más? ¿El verde o el maduro? Explique. Prevención del Oscurecimiento NOTA: De la fruta o vegetal que va a usar en esta parte debe sacar muestras para la última parte. Use muestras pequeñas para reducir el gasto. 1) Preparar un envase (vaso plástico de 7 onzas) con agua y otro con vinagre. (Suficiente para sumergir las muestras). 2) Tomar la fruta o vegetal y cortar 7 tajadas. Inmediatamente, colocar tres tajadas en el agua y tres en el vinagre. La séptima tajada se coloca en el encasillado que dice Control. 3) Sacar inmediatamente una tajada de cada vaso con líquido, secar y colocar en el encasillado que dice 0 minutos. 4) Un minuto después, sacar una segunda muestra de cada vaso, secarlas y colocarlas en los encasillados correspondientes que dicen 1 minuto. 5) Hacer lo mismo para las tajadas que quedan a los dos minutos. 6) Dejar reposar por 5 minutos y tomar foto. 7) ¿Qué es más efectivo? ¿El agua o el vinagre? 8) ¿Hace diferencia el tiempo que se queda la muestra en el agua? 9) ¿Hace diferencia el tiempo que se queda la muestra en el vinagre? 10) ¿Es de alguna manera efectiva el “dip” (muestra de 0 minutos) en la solución? Escaldado 11) Prepare la hornilla o plato caliente con un envase que contenga agua y enciéndalo a temperatura media (~70ºC). 12) Cuando alcance la temperatura deseada, corte seis trozos de la muestra y deposítelos (todos a la vez) en el agua caliente. 13) Inmediatamente, saque un trozo, séquelo y colóquelo en el encasillado de baja temperatura y 0 segundos. 14) Saque muestras a intervalos de 30 segundos, séquelas y colóquelas en el encasillado correspondiente. 15) Suba la temperatura al máximo (o hasta que el agua hierva suavemente). 16) Repita los pasos dos al cuatro para la temperatura alta. 17) Deje reposar las muestras por 10 minutos y tome una foto. 18) ¿Cuál de los tiempos a temperatura baja resulta efectivo en eliminar el oscurecimiento? 19) ¿Cuál de los tiempos a temperatura alta resulta efectivo en eliminar el oscurecimiento? 20) ¿Cuál de los tratamientos es mejor para prevenir el oscurecimiento sin afectar la textura? Explique. Informe 1) Incluya las fotos y conteste las preguntas de cada parte. 2) Busque información del escaldado de frutas y vegetales y diga que otros dos beneficios tiene el escaldado como paso inicial del procesamiento de alimentos elaborados. 3) El método para cuantificar la actividad de la enzima polifenol oxidasa utiliza algunos químicos y un equipo. ¿Cuál es ese equipo y que mide? Oscurecimiento en el Guineo Verde 0 minutos 1 minuto 2 minutos 3 minutos 4 minutos 5 minutos 6 minutos 7 minutos 8 minutos 9 minutos 10 minutos 11 minutos Oscurecimiento en el Guineo Maduro 0 minutos 1 minuto 2 minutos 3 minutos 4 minutos 5 minutos 6 minutos 7 minutos 8 minutos 9 minutos 10 minutos 11 minutos Prevención de Oscurecimiento Agua 0 minutos Agua 1 minuto Agua 2 minutos Vinagre 0 minutos Control Vinagre 1 minuto Vinagre 2 minutos Escaldado Temperatura Baja 0 segundos 30 segundos 60 segundos 90 segundos 120 segundos 150 segundos Temperatura Alta 0 segundos 30 segundos 60 segundos 90 segundos 120 segundos 150 segundos