Actividad enzimática en las frutas

Actividad enzimática en las frutas

La mayor parte de los cambios químicos que se producen en los tejidos vivos son provocados por las enzimas, siendo muy amplio el número de los sistemas enzimáticos que se han descubierto en los tejidos frutales donde juegan un importante papel en su composición y rigidez, pero también las enzimas presentes en las frutas son las responsables de la maduración y formación de las características sensoriales que les son conocidas. Sin embargo después de su periodo de recolección, ellas son las responsables de la senescencia y de los cambios indeseables que ocurren en la frutas lo que provoca finalmente su desecho y el no ser aprovechadas o destinadas a la transformación en productos de frutas. Existen algunas enzimas que son inactivadas durante alguna de las etapas de preparación o procesamiento de la fruta, comúnmente se utiliza el escaldado (tratamiento térmico a temperaturas menores a 50° C) para inactivar ciertas enzimas deteriorativas, pero existen otras que resisten este proceso y son responsables del deterioro de jugos, néctares y purés de frutas (Holdsworth, 1988).
Dentro de las enzimas más termorresistentes encontramos a la peroxidasa y pectinesterasa. Esta última es la principal responsable de la pérdida de la nube en jugos y la gelación en concentrados de frutas y se ha demostrado que sus formas termoestables son las principales iniciadoras de la clarificación de jugos cítricos pasteurizados (Versteeg et al., 1980).
Muchas veces, el diseño de los procesos térmicos de pasteurización de jugos cítricos se basa en la destrucción térmica de la forma termoestable de la enzima pectinesterasa, la cual es térmicamente más resistente que las formas vegetativas de los microorganismos (Chen y Wu, 1998). La tabla 3.3 muestra los tiempos y temperaturas para inactivar las enzimas peroxidasa y pectinesterasa en pulpa de 3 diferentes frutas.

Efectos del calor sobre las enzimas

Las enzimas presentes en los alimentos son capaces de alterar su comestibilidad, degradar el color, aroma, textura y sabor entre otros atributos provocando un deterioro total en éstos. Las enzimas, debido a su carácter proteico, pueden ser inactivadas por calor (40-130°C). La enzima peroxidasa es la más resistente al calor, por lo cual muchas veces se toma como índice para estudios de inactivación enzimática en los tratamientos térmicos.
A temperaturas bajas, la velocidad de destrucción enzimática es mayor que la de los microorganismos, mientras que a temperaturas altas se invierten los términos y se destruyen más rápidamente los microorganismos que las enzimas. Para un determinado producto, hay siempre una temperatura de referencia en la que se igualan las velocidades de destrucción (Harris y Karmas, 1975).
Un aumento de la temperatura incrementa la velocidad de una reacción catalizada por una enzima sólo dentro de límites definidos. Inicialmente la velocidad de reacción aumenta con un incremento en la temperatura hasta un óptimo, pero a temperaturas superiores disminuye eventualmente a cero. En general a temperaturas cercanas a 45°C se produce un aumento en la velocidad de reacción, pero temperaturas superiores a esta temperatura favorecen la desnaturalización de la proteína y la actividad de la enzima disminuye gradualmente. La mayoría de las enzimas son inactivadas casi instantáneamente por exposición a temperaturas cercanas a 100°C.
A temperaturas de procesamiento relativamente bajas, la velocidad de destrucción para las enzimas es mayor que para los microorganismos, pero conforme la temperatura del proceso aumenta, la velocidad de destrucción para microorganismos aumenta más rápidamente que para las enzimas. Sin embargo, existen algunas temperaturas a las cuales la velocidad de destrucción para las enzimas resistentes al calor es igual a la de microorganismos que son usados como base de un proceso térmico. Sin embargo, a temperaturas superiores a ésta, la inactivación de la enzima es menor que la de los microorganismos. Si esto no es considerado en el procesamiento de productos que contengan enzimas resistentes al calor, la calidad del producto puede ser deteriorada durante el almacenamiento debido a actividad enzimática residual (Anónimo, 1969).

Efectos del pH sobre las enzimas

Por lo general, los pH extremos inactivan las enzimas, estas suelen presentar máxima actividad a determinado valor de pH, que recibe el nombre de pH óptimo, la mayoría de las enzimas presentan máxima actividad en un intervalo que va de 4.5-8.0, y según la enzima, la actividad puede corresponder a una curva sigmoidea o a una curva de campana. La actividad enzimática acostumbra a disminuir de manera irreversible, a valores de pH extremos debido a la desnaturalización proteica, no obstante existe un intervalo de pH de inactivación reversible, esto incluye claramente la ionización reversible de grupos funcionales en el centro activo o en zonas que controlan la conformación enzimática.
El pH óptimo de una enzima puede ser el resultado de un verdadero efecto reversible del pH sobre la velocidad máxima de la reacción, un efecto del pH sobre la afinidad del sustrato por la enzima o un efecto del pH sobre la estabilidad de la enzima (Badui, 1999).

Pectinasas

La textura de las frutas y verduras se debe a la presencia de pectinas que actúan como parte de la pared celular. Las pectinasas son polímeros de hidratos de carbono complejos que forman bloques estructurales, y cuyo principal papel es dar rigidez a la pared celular de frutas. Durante la extracción del jugo por procedimientos mecánicos o físicos, dichas pectinas que forman las paredes de las frutas se aglomeran formando sistemas coloidales en el jugo o néctar. La clarificación natural es un proceso lento y dependiente del tipo de fruta, por lo que es recomendable la acción de las enzimas pectinolíticas o pectinasas para permitir que el material suspendido flocule y sea separado mayoritariamente por filtración del jugo o néctar. Sin embargo, después de este proceso se requiere de un tratamiento térmico que inactiva las enzimas degradativas de pectinas, para evitar una excesiva degradación y la generación de otros problemas de calidad como la formación de nubes o una excesiva clarificación que provoca cambios en sabor, color y en la consistencia del producto final. El tratamiento enzimático varía con el tipo y características de la fruta (Jiménez, 1983).

Pectinesterasa

La pectinesterasa actúa sobre las pectinas que componen la pared celular de las frutas al hidrolizar sus enlaces éster metílico provocando la liberación de metanol y ácido poligalacturónico, siendo la enzima más abundante e importante en las frutas junto con la poligalacturonasa, cuya acción conjunta en la maduración de frutas provoca que el fruto adquiera una textura más adecuada para su consumo, pero una excesiva actividad de éstas provoca ablandamiento, pérdida de textura y propicia las condiciones para el ataque microbiano, perdiendo con mayor facilidad las características sensoriales (Badui,
1999).
Por otro lado, en los productos de frutas como jugos y néctares, la viscosidad y consistencia se debe a las pectinas en suspensión que se liberan de sus tejidos en el proceso de extracción; la acción de la pectinesterasa causa la hidrólisis de las pectinas, desestabilizando sus propiedades y provocando entre otras la precipitación de compuestos, llevando a la pérdida del sabor y olor característico del producto, tales pérdidas de calidad son rechazadas por el consumidor, por lo que es necesario la
inactivación enzimática con tratamiento térmicos dependientes de la concentración de sólidos o los grados Brix° y el pH debido a que los sólidos tienen un efecto protector sobre la enzima (Marshall et al., 1985) la actividad residual de la enzima se usa como índice de la eficacia del calentamiento, y se define como el número de miligramos de metoxilos liberados por gramo de sólidos solubles (Badui, 1999).


METODOS DE CONSERVACION DE ALIMENTOS

Los métodos de conservación de alimentos que el hombre dispone, y en mayor o menor grado los aplica a la industria, pueden agruparse en:

1. Métodos físicos

a) Acción de la temperatura
Temperatura elevada
(Uso del calor) Temperatura baja
(Uso del frío)
• Pasteurización
• Esterilización
• Tindalización • Refrigeración
• Congelación


b) Eliminación de agua (Baja humedad)
Desecación
(Uso del frío, del calor y vacío) Concentración
(Uso del calor o frío)
• Desecación natural o al sol
• Desecación artificial o deshidratación
• Desecación mixta (desecación y
deshidratación)
• Crio-deshidratación o liofilización (frío y vacío)
• Pulverización o spray • Concentración por calor a presión
ambiente
• Concentración por calor al vacío
• Concentración por congelación o
crioconcentración

c) Filtración estéril o filtración esterilizante
• Irradiación
• Rayos ultravioletas
• Rayos infrarrojos
• Rayos gamma













2. Medios químicos

 Sustancias antisépticas, antifermentativas o inhibidoras del desarrollo microbiano: ácido bórico, ácido salicílico, ácido sórbico y sorbato de potasio, ácido benzoico y bensoato de sodio, anhídrido sulfuroso, anhídrido carbónico, ácido acético o vinagre, alcohol etílico y otros.

 Conservadores o preservadores naturales, que son también alimentos. Actúan sólo a concentraciones elevadas: Azúcar, cloruro de sodio (sal), grasas y aceites.


3. Métodos físico-químicos
 Ahumado
 Acción oligodinámica de metales nobles

4. Microorganismos
 Fermentación láctea y alcohólica
 Antibióticos










TÉCNICAS DE CONSERVACIÓN:
 Mediante calor :
o Pasteurización: El proceso de pasteurización fue llamado así luego que Luis Pasteur descubriera que organismos contaminantes productores de la enfermedad de los vinos podían ser eliminados aplicando temperatura. Luego se empleó a otros productos para lograr su conservación. Es común la pasteurización de la leche que consiste en la aplicación de diferentes temperaturas y tiempos para la destrucción de microorganismos patógenos, y la mayoría de los saprófitos presentes en el producto, y a partir de ese proceso, garantizar la calidad microbiológica y evitar su degradación. La pasteurización a baja temperatura y tiempo prolongado es a 63°C durante 30 minutos, mientras que la que se utiliza a alta temperatura y corto tiempo es de 72°C durante 15 segundos..
o Esterilización: Se realiza la esterilización por el vapor de agua a presión. El modelo más usado es el de Chamberland.
Esteriliza a 120º a una atmósfera de presión, 127° a 11/2 atmósfera de presión, o a 134º a 2 atmósferas de presión, se deja el material durante 20 a 30 minutos.
Consta de una caldera de cobre, sostenida por una camisa externa metálica, que en la parte inferior recibe calor por combustión de gas o por una resistencia eléctrica.
La caldera se cierra en la parte superior, por una tapa de bronce que se ajusta perfectamente gracias a un anillo de caucho, mediante bulones a "mariposa". Esta tapa posee tres orificios, uno para el manómetro, otro para el escape de vapor en forma de robinete y el tercero, para una válvula de seguridad que funciona por contrapeso o a resorte.
Para hacerlo funcionar se coloca agua en la caldera, 2 o 3 litros, procurando que su nivel no alcance a los objetos que se disponen sobre una rejilla de metal. Se cierra asegurando la tapa, sin ajustar los bulones y se da calor, dejando abierta la válvula de escape hasta que todo el aire se desaloje y comience la salida de vapor en forma de chorro continuo y abundante, lo que indica que el aparato está bien purgado de aire. Se cierra la llave de escape y se ajustan los bulones de la tapa en forma pareja, se deja subir 1, 11/2 o 2 atmósferas la presión, manteniéndola constante durante el tiempo necesario.
o Uperización (U.H.T.): La uperización consiste en una esterilización sometida a una corriente de vapor de agua recalentado, manteniendo la leche en una corriente turbulenta, a una temperatura de 150ºC menos de un segundo, consiguiéndose un periodo mayor de conservación que con la pasteurización.
 Mediante frío:
o Refrigeración: se mantiene el alimento a bajas temperaturas (entre 2 y 8oC) sin alcanzar la congelación.
o Congelación: se somete el alimento a temperaturas inferiores al punto de congelación (a - 18ºC) durante un tiempo reducido.
o Ultracongelación: se somete el alimento a una temperatura entre -35 y -150ºC durante breve periodo de tiempo. Es el mejor procedimiento de aplicación del frío pues los cristales de hielo que se forman durante el proceso son de pequeño tamaño y no llegan a lesionar los tejidos del alimento.
 Por deshidratación:
o Secado: es una pérdida de agua parcial en condiciones ambientales naturales o bien con una fuente de calor suave y corrientes de aire.
o Concentración: consiste en una eliminación parcial de agua en alimentos líquidos.
o Liofilización: es la desecación de un producto previamente congelado que mediante sublimación del hielo al vacío se consigue una masa seca, mas o menos esponjosa, mas o menos estable, que se puede disolver a su vez en agua y que se puede almacenar durante más tiempo al no tener humedad remanente. Es un proceso que permite la máxima conservación de la calidad organoléptica de los alimentos así como de su valor nutritivo.
 Mediante aditivos: de origen natural (vinagre, aceite, azúcar, sal, alcohol) o bien de origen industrial debidamente autorizados.
Los aditivos alimentarios se diferencian de otros componentes de los alimentos en que se añaden voluntariamente, no pretenden enriquecer el alimento en nutrientes y, solamente, se utilizan para mejorar alguno de los aspectos del alimento, como son el tiempo de conservación, la mejora del sabor, del color, de la textura etc.
 Por irradiación: Consiste en la aplicación sobre el alimento de radiaciones ionizantes bajo un estricto control. Las radiaciones más empleadas son las gamma, obtenidas a partir de la desintegración radioactiva de isótopos de cobalto y cesio. El método es muy eficaz porque prolonga la vida útil de un producto en las mejores condiciones. Existe un símbolo internacional propuesto para identificar, en el etiquetado, los alimentos que han sido sometidos a un proceso de irradiación. Pero el símbolo no aparece en el etiquetado europeo, aunque si debe mencionarse en la etiqueta que el producto o sus ingredientes han sido irradiados.

 Los métodos de conservación química están basados en la adición de sustancias que actúan modificando químicamente el producto, por ejemplo disminuyendo el pH.

1. Salazón: consiste en la adición de cloruro sódico, sal común, que inhibe el crecimiento de los microorganismos, la degradación de los sistemas enzimáticos y, por tanto, la velocidad de las reacciones químicas. El alimento obtenido tiene modificaciones de color, sabor, aroma y consistencia.
2. Adición de azúcar: cuando se realiza a elevadas concentraciones permite que los alimentos estén protegidos contra la proliferación microbiana y aumenta sus posibilidades de conservación, este proceso se lleva a cabo en la elaboración de leche condensada, mermeladas, frutas escarchadas y compotas.
3. Curado: es un método de gran tradición en nuestro país que utiliza, además de la sal común, sales curantes, nitratos y nitritos potásico y sódico, dichas sustancias deben estar muy controladas por la legislación sanitaria para evitar sus efectos adversos, ya que a partir de ellas se forman nitrosaminas que son cancerigenas y pueden constituir un problema para la salud, sin embargo, el uso de estas sustancias es necesario porque impide el crecimiento del Clostridium botulinium, un peligroso microorganismo, además de que sirve para estabilizar el color rojo, sonrosado de las carnes.
4. Ahumado: es un procedimiento que utiliza el humo obtenido de la combustión de materias con bajo contenido en resinas o aromas de humo. El humo actúa como esterilizante y antioxidante y confiere un aroma y sabor peculiar al alimento tratado por este método muy del gusto del consumidor. Este procedimiento suele aplicarse tanto en carnes como en pescados. No debe abusarse del consumo de alimentos tratados por este método porque genera sustancias carcinógenas.
5. Acidificación: es un método basado en la reducción del pH del alimento que impide el desarrollo de los microorganismos. Se lleva a cabo añadiendo al alimento sustancias acidas como el vinagre.

Enlatado y embotellado
Enlatado: Es una técnica de preservación de alimentos ampliamente utilizada en la actualidad, y útil prácticamente para cualquier clase de alimentos. Al ser enlatados los alimentos son sellados en su recipiente después de hacerse el vacío y calentados. Cualquier organismo presente es eliminado por este procedimiento, y otros no pueden llegar por que los alimentos están aislados al sellarse la lata. Todo el proceso, que incluye el llenado y el sellado de las latas o contenedores, es realizado automáticamente en las industrias modernas
Los microorganismos y las enzimas necesitan cierto grado de temperatura para alterar los alimentos, pero un exceso de calor los destruye. Por eso se emplea la esterilización por calor para conservar los alimentos, en especial los enlatados. Las latas llenas y herméticamente cerradas, se someten a elevadas temperaturas (entre los 100º y 150º C.) durante un tiempo determinado. Una vez esterilizadas las latas, y mientras éstas no se abran y deterioren, los productos en ellas se mantendrán inalterados durante un tiempo prolongado. Por esta razón es inútil guardar las latas de conservas en un refrigerador antes de abrirlas
El embotellado es generalmente utilizado para frutas y vegetales. El proceso es parecido al del enlatado, pero los alimentos se colocan en botellas en vez de latas.
Enfriado y envasado al vacío
El proceso en que la carne es enfriada al vacío tiene como objetivo prolongar la vida útil de la carne, es decir, alargar el tiempo entre la producción y el consumo por parte del ser humano de forma tal que resulte segura, sin tener que recurrir al congelado u otros métodos de conservación.
El período de prolongación de la calidad del producto depende de los factores involucrados en el proceso del vacío, ya que cada uno interactúa entre sí durante el mismo.
La finalidad de este proceso es que la carne sea recubierta por un film que actúe como barrera tanto para el vapor de agua como para el oxígeno, de manera que se logre el microclima adecuado entre el film y el corte para la proliferación de bacterias benéficas tales como las lácticas (parecidas a las que se encuentran en el yogurt) ya que el ácido láctico es un conservante natural para los alimentos. Al mismo tiempo, se obtiene así un hábitat no propicio para el desarrollo de bacterias indeseadas que perjudiquen la carne o la tornen peligrosa para su consumo, disminuyendo al mínimo el desarrollo de las mismas y evitando la putrefacción.


Métodos para conservar frutos

 Conserva de frutas

En latas o frascos. Las bacterias son eliminadas por calor y se cierra herméticamente.


 Secado

Es la forma barata de conservación, sobre todo para manzanas, ciruelas y albaricoques. Se trocean y se secan al aire.



 Azucarado

Se parte en trozos la fruta, se colocan en recipientes y se cubren con azúcar; los botes se cierran y se guardan en lugar fresco.

 Macerado en alcohol

Los cítricos y la mayoría de frutos de hueso, como las cerezas pueden embotellarse con almíbar y alcohol como ron, brandy, etc. Ejemplo: cerezas al coñac.


 Congelar la fruta

Se congelan bien piña, manzana, albaricoque, pomelo, fresa, frambuesa y cereza oscura, aunque no deben estar más de 6 meses congeladas. No son idóneas cerezas y ciruelas de color claro, las uvas y casi todas las frutas tropicales.


 Frutas congeladas


Los pequeños, como las frambuesas, se congelan enteros, mientras que se obtienen mejores resultados picando y cortando los frutos grandes como manzanas. Mantén congelados en bolsas de plástico hasta consumir.

Métodos para conservar hortalizas


En la industria alimentaria se llevan a cabo diversos métodos de conservación de hortalizas, entre los que destacan los siguientes: deshidratación, salado y salmuera, encurtido, pasteurización, utilización de conservantes, tratamientos con almívar, etc.

1. DESHIDRATACIÓN

La conservación de los alimentos por deshidratación es uno de los métodos más antiguos, el cual tuvo su origen en los campos de cultivo cuando se dejaban deshidratar de forma natural las cosechas de cereales, heno, y otros antes de su recolección o mientras permanecían en las cercanías de la zona de cultivo.

El éxito de este procedimiento reside en que, además de proporcionar estabilidad microbiológica, debido a la reducción de la actividad del agua, y fisicoquímica, aporta otras ventajas derivadas de la reducción del peso, en relación con el transporte, manipulación y almacenamiento. Para conseguir esto, la transferencia de calor debe ser tal que se alcance el calor latente de evaporación y que se logre que el agua o el vapor de agua atraviese el alimento y lo abandone.
Su aplicación se extiende a una amplia gama de productos: pescados, carnes, frutas, verduras, té, café, azúcar, almidones, sopas, comidas precocinadas, especias, hierbas, etc.

Es muy importante elegir el método de deshidratación más adecuado para cada tipo de alimento, siendo los más frecuentes: la deshidratación al aire libre, por rocío, por aire, al vacío, por congelación y por deshidrocongelación. También es vital conocer la velocidad a la que va a tener lugar el proceso, ya que la eliminación de humedad excesivamente rápida en las capas externas puede provocar un endurecimiento de la superficie, impidiendo que se produzca la correcta deshidratación del producto.


Los factores que influyen en la elección del método óptimo y de la velocidad de deshidratación más adecuada son los siguientes:
- Características de los productos a deshidratar: actividad del agua para distintos contenidos de humedad y a una temperatura determinada, resistencia a la difusión, conductividad del calor, tamaño efectivo de los poros, etc.
- Conductividad del calor.
- Características de las mezclas aire/vapor a diferentes temperaturas.
- Capacidad de rehidratación o reconstrucción del producto después de un determinado tiempo de almacenamiento.

1.1. Deshidratación al aire libre
Está limitada a las regiones templadas o cálidas donde el viento y la humedad del aire son adecuados.
Generalmente se aplica a frutas y semillas, aunque también es frecuente para algunas hortalizas como los pimientos y tomates.

1.2. Deshidratación por aire
Para que pueda llevarse a cabo de forma directa, es necesario que la presión de vapor de agua en el aire que rodea al producto a deshidratar, sea significativamente inferior que su presión parcial saturada a la temperatura de trabajo.

Puede realizarse de dos formas: por partidas o de forma continua, constando el equipo de: túneles, desecadores de bandeja u horno, desecadores de tambor o giratorios y desecadores neumáticos de cinta acanalada, giratorios, de cascada, torre, espiral, lecho fluidificado, de tolva y de cinta o banda. Estos equipos están diseñados de forma que suministren un elevado flujo de aire en las fases iniciales del proceso, que luego se va reduciendo conforme se desplaza el producto sometido a deshidratación. Así, por ejemplo, para porciones de hortalizas es común que se aplique un flujo de aire con una velocidad de 180-300 metros por minuto, con temperaturas en el aire del bulbo seco del termómetro de 90-100 ºC y temperaturas en bulbo húmedo inferiores a 50 ºC. Posteriormente, conforme va descendiendo el contenido de humedad, se reduce la velocidad del flujo del aire y la temperatura de desecación desciende a 55 ºC e incluso menos, hasta que el contenido de humedad resulta inferior al 6 %.

En los desecadores de lecho fluidificado y aerotransportadores o neumáticos, la velocidad del aire debe ser suficiente para elevar las partículas del producto a deshidratar, determinando que se comporten como si de un líquido se tratase. Este método se emplea para productos reducidos a polvo, para productos de pequeño tamaño y para hortalizas desecadas.

1.3. Deshidratación por rocío
Los sistemas de deshidratación por rocío requieren la instalación de un ventilador de potencia apropiada, así como un sistema de calentamiento de aire, un atomizador, una cámara de desecación y los medios necesarios para retirar el producto seco. Mediante este método, el producto a deshidratar, presentado como fluido, se dispersa en forma de una pulverización atomizada en una contracorriente de aire seco y caliente, de modo que las pequeñas gotas son secadas, cayendo al fondo de la instalación. Presenta la ventaja de su gran rapidez.

1.4. Deshidratación al vacío
Este sistema presenta la ventaja de que la evaporación del agua es más fácil con presiones bajas.
En los secadores mediante vacío la transferencia de calor se realiza mediante radiación y conducción y pueden funcionar por partidas o mediante banda continua con esclusas de vacío en la entrada y la salida.

1.5. Deshidratación por congelación
Consiste en la eliminación de agua mediante evaporación directa desde el hielo, y esto se consigue manteniendo la temperatura y la presión por debajo de las condiciones del punto triple (punto en el que pueden coexistir los tres estados físicos, tomando el del agua un valor de 0,0098 ºC).
Este método presenta las siguientes ventajas: se reduce al mínimo la alteración física de las hortalizas, mejora las características de reconstitución y reduce al mínimo las reacciones de oxidación y del tratamiento térmico.
Cuando se realiza la deshidratación mediante congelación acelerada se puede acelerar la desecación colocando el material a deshidratar entre placas calientes.

1.6. Deshidrocongelación

La deshidrocongelación es un método compuesto en el que, después de eliminar aproximadamente la mitad del contenido de agua mediante deshidratación, el material resultante se congela con rapidez. Los desecadores empleados son los de cinta, cinta acanalada y neumáticos, siempre que la deshidratación se produzca de forma uniforme.

Las ventajas de este sistema son las siguientes: reduce en gran medida el tiempo necesario para la deshidratación y rehidratación y reduce aproximadamente a la mitad el espacio requerido para el almacenamiento del producto congelado. Sin embargo, el aspecto final del producto, que aparece arruga, no es muy agradable para el consumidor.

1.7. Almacenamiento y envasado de productos deshidratados
Cuando los productos deshidratados se almacenan a granel, lo más apropiado es utilizar contenedores herméticos con un gas inerte, como el nitrógeno. Si se trata de partidas pequeñas, lo mejor para maximizar la vida útil es usar envases con buenas propiedades barrera para el oxígeno, el vapor de agua y la luz.

2. SALADO Y SALMUERA
El uso de la sal para la conservación de los alimentos está muy extendido, debido a que aporta sabor, ejerce un efecto conservador e influye en la textura y otras características de los encurtidos.
La sal empleada debe de ser de buena calidad, es decir, debe presentar un bajo contenido en calcio, magnesio y hierro, un color blanco y debe encontrarse libre de bacterias halofíticas y materias extrañas.
El salado y la salmuera son las principales aplicaciones de la sal en la preparación de los encurtidos y salsas.

Son numerosas las hortalizas que pueden conservarse solamente con sal seca (raíces, calabacines, judías escarlata, etc.). Sin embargo, actualmente el uso del salado como método de conservación se ha reducido, debido a los problemas que se presentan al retirar la sal y al rechazo de los alimentos ricos en sal por parte de los consumidores.

Cuando se introducen hortalizas en una salmuera con una concentración salina del 8-11 %, queda inhibida la multiplicación de la mayoría de los microorganismos, aunque aquéllos responsables de las fermentaciones son capaces capaces de tolerar dichas concentraciones. Los principales microorganismos que intervienen en la fermentación provocando cambios deseables son:
- Lactobacteriaceae, que producen ácido láctico a partir de los azúcares naturales presentes en las hortalizas.
- Acetobacter, que produce CO2 y H2. El dióxido de carbono burbujea hacia la superficie y provoca un efecto de agitación.
- Levaduras, que producen CO2 y alcohol.
La temperatura a la que se desarrolla la fermentación también e un factor muy importante a tener en cuenta para impedir la multiplicación de gérmenes, estando la ideal comprendida entre 15 y 20 ºC.

Una fermentación correcta requiere el cumplimiento de unos requisitos fundamentales:
- Teniendo en cuenta el contenido hídrico de la hortaliza, la concentración inicial de la salmuera debe mantenerse equilibrada en al menos un 8 %; preferentemente un 10 % (40 º del salinómetro), que es la concentración más baja de sal que puede utilizarse sin efectos perjudiciales. Además, es necesario que la salmuera está más concentrada al principio para que se alcance un equilibrio entre la salmuera y las hortalizas. Por otro lado, las soluciones salinas muy concentradas (con más del 17 % de sal), inhiben la multiplicación de la bacterias de la fermentación.
- Las hortalizas a tratar deben aparecer sanas y sin lesiones y se clasificarán según el tamaño.
- Deben pesarse cuidadosamente las hortalizas y la salmuera destinadas a cada recipiente.
- Los recipientes a utilizar pueden ser desde tanques para salmuera hasta tambores.
- La introducción de las hortalizas en la salmuera debe realizarse rápidamente una vez que tiene lugar su recepción.
- Para conseguir que todas las porciones del producto sean penetradas por la salmuera, ésta debe introducirse en el recipiente antes que las hortalizas.
- Con objeto de evitar la estratificación, debe procurarse un mezclado apropiado cada cierto tiempo.
- Debe llevarse a cabo un control regular de la salmuera, adicionando, diluyendo o concentrando cuando sea necesario.
- Con objeto de asegurar la eliminación de exudado lechoso, suciedad, actividad enzimática y levaduras superficiales, debe posibilitarse la realización de un drenaje final de la salmuera y su reposición por otra salmuera fresca. Esto requiere que la nueva salmuera aporte un contenido suficientemente elevado de sal (alrededor del 15 %) y de ácido láctico (hasta un 1 %) que evite la posterior actividad microbiana. Para que las hortalizas se mantengan en buenas condiciones durante muchos meses el contenido mínimo de sal de la salmuera debe ser del 10 % y el de ácido láctico del 0,3 %.
3. ENCURTIDO

Para la elaboración de encurtidos existen numerosos procedimientos, con diversas recetas, diferentes equipos y múltiples consideraciones económicas. No obstante, quedan excluidos de este grupo los productos con un pH previsto superior a 4,5.
Todos los productos de esta naturaleza presentan una gran ventaja, y es que el riesgo de intoxicación alimenticia es mínimo.

El ácido que interviene en muchas ocasiones es el acético procedente del vinagre; en otras es el ácido cítrico procedente de las frutas, el ácido láctico derivado de los procesos de fermentación o el ácido málico procedente de las manzanas. Sin embargo, , en la mayoría de las situaciones, son diversos los factores que contribuyen al sistema total de conservación, a la integridad y a la estabilidad del producto: actividad del agua, tratamientos térmicos, adición de conservantes y antioxidante, contenido en sal, contenido en sólidos solubles, etc.
Todos los ácidos que participan en la conservación contribuyen a que el producto final adquiera su sabor característico, aunque ninguno tiene la capacidad conservadora del ácido acético, y su influencia depende fundamentalmente de su efecto sobre el pH.

Es común el aprovechamiento del efecto combinado del ácido acético con otros procedimientos de conservación, aunque en muchos casos este ácido es el principal responsable de su autoconservación. Esto es lo que ocurre en los productos no pasteurizados a los que se les añaden conservantes, mientras que que en aquellos que si han sido pasteurizados interviene el efecto combinado del ácido acético y del tratamiento térmico.
La acción del ácido acético en las conservas es bacteriostática, y su efecto inhibitorio no depende directamente del pH, sino que se debe a la presencia de moléculas no disociadas. No obstante, el valor del pH si influye, en la medida en que lo hace sobre el grado de disociación de las moléculas de ácido acético.

La calidad microbiológica en relación con la conservación del producto viene determinada por el índice de conservación (IC), y viene dada por la siguiente expresión:


Donde:

AAT, es la acidez acética total
ST, son los sólidos totales.

Para valores superiores a 3,6, es de esperar la ausencia de alteraciones microbianas, aunque existen algunos lactobacilos y levaduras que pueden tolerar este valor. A esto hay que añadir, que este índice ha sido determinado de forma empírica y está sometido a importantes limitaciones. También se ha descrito un moho que tolera y metaboliza el ácido acético con niveles incluso superiores.

4. PASTEURIZACIÓN DE PRODUCTOS ÁCIDOS

La pasteurización de encurtidos se lleva a cabo mediante un tratamiento térmico de los productos en sus recipientes, con valores de temperatura y tiempo del calentamiento determinado. Los fines que persigue pueden ser uno o varios de los siguientes:
- Destruir los microorganismos que toleran elevadas concentraciones de ácido acético, permitiendo además que la acción conservadora del ácido continúe después del calentamiento.
- Inhibir las reacciones enzimáticas causantes de alteraciones, gracias a la inactivación térmica de las enzimas del encurtido o de origen microbiano. En este caso el proceso debe ser más enérgico que para la destrucción de los microorganismos. Esto justifica la pasteurización de los productos de gran acidez.
- Reducir las alteraciones por oxidación o en las que participa el oxígeno, liberando el aire retenido en la parte superior de algunos envases que lo permiten.
La pasteurización de tarros llenos hasta el borde puede llevarse a cabo por partidas y de forma continua. Las condiciones precisas del tratamiento dependen del equipo y del método utilizado, de la forma y tamaño de los tarros, de la composición exacta del líquido y de la relación hortalizas/líquido. Dichas condiciones deben determinarse de forma previa y requieren el conocimiento de los siguientes factores:
- Temperatura de partida.
- Necesidades de temperatura y tiempo en el punto de calentamiento más lento del tarro.
- Tiempo necesario para elevar la temperatura del contenido hasta el nivel apropiado.
En el caso de los procesos continuos resulta más difícil establecer previamente estas condiciones, ya que también lo es la determinación de las temperaturas en el interior del envase. Sin embargo, se consigue una mayor uniformidad en el tratamiento.

Para los encurtidos de baja acidez, la pasteurización resulta idónea en la obtención de productos crujientes, con buen aspecto y estabilidad y con poco vinagre, aunque en estos casos el índice de conservación es inferior al mínimo recomendado. No obstante, no suelen sufrir alteraciones microbianas una vez que se abren en el hogar, ya que los gérmenes tolerantes al ácido responsable de la alteración de encurtidos se encuentran fundamentalmente en las factorías de encurtidos, mientras que los que se han descrito en el hogar suelen quedar inhibidos por bajos niveles de ácido acético.

5. UTILIZACIÓN DE CONSERVANTES
La utilización de conservantes en los encurtidos está legalmente regulada, siendo los siguiente los más comunes:
- El dióxido de azufre se emplea para inhibir la multiplicación de lactobacilos, levaduras y mohos que toleran el ácido acético de los encurtidos. No obstante, para la misma concentración o niveles superiores de este conservante, este efecto inhibitorio se reduce si se se combina rápidamente con los componentes del producto encurtido. Esto no ocurre con las aceitunas, para las que se ha demostrado que previene eficazmente la formación de levaduras productoras de espuma.
Los efectos beneficiosos derivados de su empleo en pepinillos, cebollas, coliflor y otros encurtidos de hortalizas se deben a sus propiedades antioxidantes y a su capacidad para inhibir la reacción de Maillard de oscurecimiento no enzimática. Sin embargo también ocasiona efectos negativos sobre las cremas para ensalada, en las que puede romper la emulsión y desarrollar malos olores, y en los encurtidos de remolacha, en los que provoca una pérdida de color importante.
En las salmueras puede producir un retraso en el proceso de fermentación, por lo que sólo debe adicionarse después de que éste haya finalizado. También puede enmascarar defectos tales como la contaminación con hierro, que luego se apreciará durante la preparación de los encurtidos.

- El ácido sórbico resulta eficaz contra levaduras en hortalizas tratadas con salmuera, pertenecientes al género Lactobacillus, y especialmente contra el moho Moniliella acetoabutans. Es un conservante útil y autorizado.

- El uso de los hidroxibenzoatos se encuentra más restringido, ya que no son particularmente eficaces contra los microorganismos responsables de las alteraciones de los encurtidos, ni siquiera empleando los niveles máximos permitidos. Así, por ejemplo, el mismo ácido benzoico está limitado a la remolacha de mesa cocida y envasada en el Reino Unido.

6. TRATAMIENTOS CON ALMÍVAR

Es una técnica poco frecuente en hortalizas, limitándose a aquellas que se incluyen en los encurtidos dulces o cuando se pretenden prevenir la dilución localizada de la salsa por difusión del tejido tisular procedente de las hortalizas y la flotación de éstas en las salsas dulces.
Este tratamiento permite reducir la actividad del agua, así como mejorar la estabilidad microbiológica.

7. IRRADIACIÓN

Es un tratamiento cuyo uso está limitado a la prolongación de la vida comercial de algunos productos.
La principal fuente de radiación proviene del isótopo cobalto-90, que emite radiaciones Υ de alta intensidad y los aceleradores de electrones.
Uno de los principales inconvenientes que plantea es que muchos productos desarrollan malos sabores, aunque los mayores problemas en la irradiación de frutas es que afecta a la textura y los productos tienden a ablandarse. No obstante, la irradiación ofrece perspectivas de futuro en la prolongación de la vida comercial de los alimentos.

8. TÉCNICAS BARRERA O COMBINADAS

Son aquellas en las que se combinan dos o más efectos conservantes que actúan de forma sinérgica. Cuando se aplican estas técnicas, se recomienda el análisis de riesgos e investigación y control de puntos críticos (A.R.I.C.P.C.)

Fuentes de Información - Actividad enzimática en las frutas

El contenido del post es de mi autoría, y/o, es un recopilación de distintas fuentes.

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3 comentarios - Actividad enzimática en las frutas

@ing_quimica Hace más de 10 meses
El artículo es muy bueno me ha ayudado mucho para mi trabajo, pero necesito conocer quién es el autor (nombre y apellido), para poder citar esta pagina web según las normas APA. Por favor facilítenme esta información. Gracias
@ing_quimica Hace más de 10 meses
A demás quisiera que me facilite el autor la tabla 3 que menciona en el párrafo 3 de la parte de actividad enzimática de las frutas. Gracias