[0:00]Hola, amigos, espero que todos se encuentren muy bien. Bienvenidos a una nueva clase en la cual veremos pardeamiento enzimático. Mi nombre es José y comenzamos. Recordemos que el pardeamiento se denomina al oscurecimiento que se produce en algunos alimentos. Esta transformación, este cambio es importante porque además de modificar el color de los mismos, se producen cambios importantes en el sabor, en el aroma y en el valor nutritivo. Este tipo de transformación se trata de una alteración de los alimentos y en algunos casos, este cambio es deseable y en otros casos es indeseable en algunos alimentos. Aunque los dos, en el caso del pardeamiento, van a disminuir el valor nutritivo, los deseables hacen que el producto se vuelva más apetitoso, por ejemplo, la formación de la corteza del pan, el tostado del café, la madurez del té, entre otros. Y por su parte, los indeseables, son los que no tan solo van a disminuir el valor nutritivo, sino que van a deteriorar el aroma, el color y la apariencia, haciéndolos menos aceptables por el consumidor. Tenemos dos tipos de pardeamiento, uno es el no enzimático, eh una de las principales reacciones o cambios de los pardeamientos no enzimáticos, la reacción de Maillard. Otro pardeamiento importante también es la caramelización. Acá les dejo el link, el video está explicado el tema de el pardeamiento no enzimático. Y en este video veremos el tema del pardeamiento enzimático, que se produce en alimentos vegetales. Este pardeamiento enzimático, como se mencionó, se produce en alimentos vegetales y se originan cuando se daña el tejido (golpes o cortes). Para que se produzca este tipo de transformación, se requiere de la presencia de compuestos fenólicos como sustrato en los alimentos vegetales y la presencia de enzimas polifenoloxidasa, que vamos a abreviarla de esta manera, encima polifenol oxidasa y la presencia de oxígeno.
[2:22]Entonces, para que se produzca este tipo de transformación, se requiere del sustrato, de la enzima y del oxígeno. Esta transformación enzimática se va a producir en dos pasos. En el primer paso, la enzima polifenoloxidasa va a mediar una hidroxilación de los monofenoles, que son incoloros, presentes en los alimentos, que van a estar, digamos, a modo de sustrato. Y normalmente, esta hidroxilación se produce en la posición orto, entonces se forma como vemos a continuación, ortofenoles hidroxilados u ortodifenoles. Estos también son incoloros, como vemos, también va a estar participando en esta hidroxilación enzimática, el oxígeno. Y en una segunda, en un segundo paso, la misma enzima va a catalizar la oxidación de los difenoles por remoción de hidrógeno, en los cuales vemos ahí a continuación y lo va a formarse en ortoquinonas coloreadas, que ya presentan coloración.
[3:43]Y estas ortoquinonas que se acaban de formar son muy reactivas y pueden reaccionar con los grupos sulfuro, amino, de los aminoácidos. Y al también pueden polimerizarse rápidamente formando melaninas, es decir, polímeros coloreados mediante una polimerización no enzimática. Esta, esta reacción de pardeamiento tiene una parte enzimática, que es la que acabamos de ver anteriormente en la diapositiva anterior. Y una parte no enzimática, ya que en esta no van a participar en esta polimerización las enzimas, sino que ya al ser muy reactivo, el ortoquinona, van a polimerizarse formando estos pigmentos de color. Entonces vemos acá que estos polímeros formados en el pardeamiento enzimático son de estructuras complejas. Y estos pigmentos varían de coloración que van desde el negro, marrón o rojo y justamente estos pigmentos son los responsables de la coloración marrón en los en las bananas, los plátanos, en las manzanas, en los hongos, entre otros, entre los alimentos de origen vegetal. Y son responsables también del el cambio del sabor y de la calidad nutricional de estos vegetales. Esta enzima también la podemos encontrar en la bibliografía, eh frecuentemente se refieren a la misma como tirosinasa, polifenolasa, fenolasa, catecol oxidasa, cresolasa o catecolasa, dependiendo del sustrato que se use. A modo de ejemplo, ya vamos a ver más adelante si actúa sobre el sustrato la tirosina, en este caso se va a denominar la enzima tirosinasa. Se encuentra ampliamente distribuida esta enzima en plantas y hongos, y justamente fue descubierta y aislada inicialmente en los champiñones. Y tiene como función esta enzima de defensa contra patógenos. Esta enzima se trata de metaloenzimas que se encuentran asociadas a la membrana tilacoide del cloroplasto y que contiene, como vemos acá en su estructura, eh dos átomos de cobre. Entonces ahí de ahí la denominación de metaloenzima y va a usar el oxígeno como agente oxidante. Entonces, como mencionaba ahí, se requiere esta enzima de iones cobre como cofactor y tiene, como todas las enzimas, un pH óptimo de actividad que comprende entre 5 a 7. Tienen estructuras, como vemos a continuación, oligoméricas. Los compuestos fenólicos presentes en los alimentos de origen vegetal contribuyen en los mismos al sabor y color de estos alimentos. Y tienen propiedades, como ser, capacidad antioxidante y actividad antimicrobiana. Estos compuestos fenólicos constituyen los sustratos y su reactividad va a depender de su estructura. Por ejemplo, los m-difenoles son de baja actividad y estos compuestos fenólicos, tenemos que mencionar que se encuentran en los tejidos vegetales y va a variar su, la, el contenido de fenólicos según el tipo de fruto, el grado de madurez de los frutos. El manejo post-cosecha de los mismos y además para una misma fruta podemos tener un contenido variado de fenoles dependiendo de la misma variedad. Por ejemplo, acá tenemos algunos compuestos fenólicos simples como ser el p-catecol, o el resorcinol o la hidroquinona que están ampliamente distribuido en todas las especies vegetales. Se trata de compuestos fenólicos simples. Otro compuesto fenólico presente en algunos vegetales es la tirosina, que es el sustrato que se encuentra en los champiñones, en las papas, también se encuentra en los camarones. Este sustrato, a partir de la tirosinasa, se convierte en en dopa, que es la dihidroxifenilalanina, que luego posteriormente se va a transformar en dopaquinonas, que ya lo vamos a ver más adelante estas serie de transformaciones. Otro sustrato importante, otro compuesto fenólico es la dopamina, que se trata del compuesto 3,4 dihidroxifeniletilamina, que es el sustrato principal, como vemos en la figura, del plátano, de las bananas. Otros compuestos fenólicos que podemos encontrar en los alimentos de origen vegetal son los ácidos fenólicos, en el cual tenemos el ácido gálico, ampliamente distribuido en muchos alimentos. También tenemos los ácidos cinámicos como ser el cafeico, ferúlico, el p-cumárico, que se encuentran estos raramente libres, ya que por regla general se hallan presentes en forma de derivados. Y también tenemos el ácido clorogénico, que es uno de los más importantes, ya que se encuentra el mismo en las peras, en las manzanas y da lugar a la forma, a la formación de pigmentos negro-azulados en caso de las papas cuando son cocinadas en el proceso de cocción por reacción con trazas de hierro. De luego también tenemos otros compuestos fenólicos como ser pigmentos, en los cuales podemos mencionar los flavonoides, y flavo significa color amarillo y tiene una estructura en común, como ser acá, lo podemos ver, el el difenilpirano, compuesto por dos anillos fenilos. A y B y luego están ligadas a través de un pirano heterocíclico y este compuesto, esta estructura está ampliamente distribuida en plantas y frutas. En los cuales tenemos de, variando su estructura, va a ser, tenemos la quercetina, las antocianinas, en este caso de este último compuesto está, son responsables del color rojo, azul y violeta y púrpura de muchos productos vegetales. Acá, a modo de imagen, tenemos estos, los alimentos en los cuales se encuentran este tipo de, de compuestos de estos pigmentos. Luego tenemos también las catequinas, que están presentes en muchas plantas alimenticias, las más populares son el que están presentes, por ejemplo, en el cacao, en grano, en el té, en el arándano, en el vino. Y también tenemos la presencia de taninos condensados, que son polímeros de un flavonoide, eh antocianidina, que vemos acá son estructuras ya mucho más complejas. En esta diapositiva veremos el pardeamiento enzimático que se produce en la papa. Habíamos mencionado que este sustrato tirosina se encuentra justamente en la papa y en otros alimentos y que a partir de la enzima polifenoloxidasa que va a actuar sobre este sustrato. En este caso, al tratarse de una enzima que actúa sobre este sustrato, también recibe la denominación, como vemos ahí, de tirosinasa y la va a convertir en este compuesto conocido como dopa, que se trata la 3,4 dihidroxifenilalanina, que posteriormente, a partir también de una acción de la misma enzima, va a transformar en dopaquinona. Y vemos que se produce ahí el la, el pardeamiento enzimático en esta parte. En este caso hasta ahí sería la parte enzimática. Luego que se forma este compuesto, sufre una serie de reacciones, en las cuales se van formando estos compuestos de de mayor estructura, de estructura más compleja que van a el color al alimento. En este caso, ya se trata de reacciones de polimerización no enzimática, como habíamos mencionado en las diapositivas anteriores. El pardeamiento enzimático no se produce si los tejidos están sanos e intactos, por lo que las polifenoloxidasas y los fenoles, que son los sustratos, se encuentran en compartimientos separados por membranas. Como habíamos mencionado en el caso de las polifenoloxidasas, se encuentran en los cloroplastos, por lo tanto, están separados. Pero cuando se cortan, como vemos ahí la imagen, se ponen en contacto el sustrato con la enzima y en presencia de oxígeno se produce el pardeamiento enzimático. Dato interesante: algunas frutas como la piña tienen inhibidores naturales como bromelina. Y la función de las PPO es oxidar diferentes sustratos y además brindar una protección contra microorganismos y patógenos. ¿Cómo podemos prevenir este pardeamiento enzimático en los alimentos vegetales? Existen varias formas de evitarlo, una de ellas es a través de métodos físicos, como vemos ahí a continuación es evitando los golpes y cortes en las frutas. Otro mecanismo es inactivar la enzima mediante tratamientos térmicos, suaves, escaldados, en el caso de la polifenoloxidasa, eh no es estable al calor, comparada con otras enzimas, responsable de alteración del alimento. Por lo tanto, con un escaldado ya estaríamos inactivando esta enzima. Lo que tiene de desventaja el tratamiento térmico es que se pierden las características nutricionales de muchos de los alimentos vegetales. También se pueden emplear bajas temperaturas para ralentizar la velocidad de la reacción. También se puede aplicar radiaciones no ionizantes, ultravioleta. Y también, uno de los métodos muy empleados en los alimentos vegetales, es reducir la disponibilidad de oxígeno mediante un envasado, atmósfera modificada o envasado al vacío. Y también puede reducirse la disponibilidad de oxígeno mediante la inmersión en soluciones de sacarosa o de salmuera. Y por otro lado, tenemos métodos químicos, en los cuales se puede aplicar inhibidores químicos, en los cuales se consigue inactivar los mecanismos no oxidados. Por ejemplo, los ácidos policarboxílicos, por ejemplo, eh como ser el ácido cítrico, el ácido málico, tartárico, oxálico, entre otros, va a, van a provocar el descenso del pH, disminuyendo la actividad de enzimas y eliminando el cobre como cofactor dentro del mismo, del centro activo del sistema.
[14:32]Y de esta manera, se va a prevenir la acción de la enzima. También se puede adicionar ácido ascórbico, que el cual va a actuar como un antioxidante, reduciendo las quinonas formadas de los sustratos, convirtiéndolas nuevamente a los fenoles originales. Este caso va a estar actuando sobre el sustrato. Y luego también tenemos la adición de sulfitos, que son un potente agente antipardeamiento. Su mecanismo no está bien dilucidado todavía, pero el uso del sulfito está siendo cuestionado debido a sus posibles peligros en la salud. Bueno, eso es todo, amigos. Espero que les haya sido útil la información, nos vemos en la próxima. Saludos, suerte. No se olviden de darme un like si les gustó, hacer algún comentario o sugerencia. Nos vemos en la próxima. Saludos.
