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XII CONGRESO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS Jueves 27 y Viernes 28 de Mayo de 2010 Guanajuato, Gto.

INHIBICIÓN DEL OSCURECIMIENTO ENZIMÁTICO Y CAMBIOS TEXTURALES EN MANZANA RED DELICIOUS TRATADA CON JUGO DE NARANJA ACIDA (Citrus aurantium L), EMPACADA PARA ALMACENAMIENTO EN CONGELACIÓN Flores Lozano O. J. a*, Alvarado González E. a, Aguilera-Ortíz M. a, Reza Vargas M. C.a, Ramírez Baca P.a, y Candelas Cadillo M. G.a a

Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Juárez del Estado de Durango, Gómez Palacio, Durango, México. * [email protected]

RESUMEN: Se evaluó el efecto del jugo de naranja ácida (Citrus aurantium L) para inhibir el oscurecimiento enzimático en anillos de manzana antes y después de almacenados en congelación por 21 días. La textura (firmeza) fue analizada únicamente después de los 21 días de almacenamiento. Se aplicaron 3 tratamientos donde solo vario el tiempo de inmersión de las muestras experimentales 5, 15 y 30 minutos. Los tratamientos consistieron en la inmersión de los anillos de manzana en jugo de naranja ácida, solución de ácido ascórbico al 2% y agua destilada (blanco). Por cada tratamiento se determino color y textura a cuatro anillos. Las pruebas analíticas fueron mediciones instrumentales de color (parámetros a* y L*) y textura (firmeza). Las unidades experimentales con el tratamiento de jugo de naranja ácida presentaron una mejor inhibición del oscurecimiento enzimático en comparación a las muestras de lo demás tratamientos. Respecto a la textura se encontró que el almacenado en congelación propicio la formación de cristales que rompieron la estructura de los anillos de manzana afectando significativamente la firmeza. Se requiere experimentación adicional para comprobar la utilidad del jugo de naranja como efectivo agente conservador del color y textura en productos alimenticios con otro tipo de almacenamiento. Palabras clave: Jugo de naranja, oscurecimiento enzimático, textura.

ABSTRACT: The effect of acid orange juice was evaluated to inhibit the enzymatic browning in apple rings before and after of storaged at freezing by 21 days. The texture was analyzed only after 21 days at storage. Only three treatments were aplicated where the immersion time of experimental samples 5, 10 and 15 min was variated. The apple rings were dived in acid orange juice with ascorbic acid 2% and distilled water (target). By each treatment (four rings), the color * * (settings a and L ) and texture (firmness) were determined. The apple rings treated with acid orange juice showed to be the best inhibition on enzymatic browning. The freezing storage damaged the texture and forming crystals that breaking the structure of apple rings affecting significantly the firmness. Is necessary more research to verify the utility of acid orange juice like effecting agent to conserve color and texture in product foods with another storage type. Key words: orange juice, browning enzymatic, texture.

INTRODUCCIÓN Las empresas alimentarias de la actualidad se encuentran ante un verdadero reto para resolver los problemas de producción de frutas y hortalizas mínimamente procesadas, puesto que los consumidores están demandando productos de alta calidad y de consumo inmediato, que solo contengan ingredientes cien por ciento naturales (Laurila et al., 1998). FH1531

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Dentro de esta amplia gama de inconvenientes de producción, se encuentran situados en una posición primordial la presencia de pigmentos oscuros generados por la reacción de oscurecimiento enzimático (Sapers, 1993) y los cambios de textura (firmeza) que se producen en las frutas y hortalizas frescas mínimamente procesadas. (Kupferman, 2002; Link, 2004; Artés et al.,1998). Este deterioro tiene gran importancia por su impacto visual ya que perjudica la aceptación sensorial, la calidad comercial y la reducción del valor nutricional de las frutas y hortalizas (Artés et al., 1998; McDonald and Schaschke, 2000; Sarma et al.,2001; Makris and Rossiter, 2002). El oscurecimiento enzimático se presenta en la superficie de corte y heridas, es causado por la acción de la enzima polifenoloxidasa (PPO) (Wong et al., 1971; Junquera et al., 1992; Carbonaro and Matera, 2001). Esta enzima, al ocurrir la ruptura de las células, se pone en contacto con los sustratos fenólicos y en presencia de oxígeno inicia la reacción que conduce a la formación de quinonas, las que reaccionan entre sí con otros compuestos formando melaninas, que son complejos macromoleculares de color oscuro (Siddiq et al., 1994; Whitaker, 1994; Yue-Ming et al., 1997). Además esta reacción propicia un cambio dentro de la textura del alimento, al hacer que se presente una pérdida de firmeza en las zonas donde se ha llevado a cabo este fenómeno, disminuyendo la calidad del producto (Link, 2004). Se han tratado de implementar un exhaustivo cuidado durante el procesamiento de las frutas y hortalizas teniendo una buena manipulación de la materia prima; y de esta manera poder retener la mayoría de las características del alimento. Principalmente por que se tiene que tratar o transformar el alimento, pues generalmente se utilizan métodos de fragmentación, cortado y pelado para una mejor manipulación y almacenamiento de dicho alimento en un volumen pequeño (Meza et al., 2007). Para tratar de eliminar o retardar este tipo de reacciones que se presentan con frecuencia y naturalidad en la industria alimentaria en frutas y hortalizas, se encuentran: la inactivación de enzimas por la aplicación de calor, adición de compuestos reductores (Sapers et al. 1989; Sapers and Miller 1992), la inmersión en agua ligeramente salada o en una solución de sacarosa o glucosa, descenso del pH (Breaverman, 1982), eliminación de oxigeno de los tejidos (Jay, 2000) anhídrido sulfuroso y los bisulfitos (Sapers, 1993). De las anteriores soluciones, en la que se enfoca esta investigación es en la adición de compuestos reductores al alimento tratado, para transformar las quinonas en fenoles y permitir retardar o impedir el oscurecimiento enzimático en las frutas rebanadas o cortadas en trozos, frecuentemente se utiliza el acido ascórbico para lograr este fin (Sapers et al. 1989; Sapers and Miller 1992). El objetivo es utilizar el jugo de la naranja acida dela variedad (Citrus aurantium lin) en anillos de manzana Red Delicius que es una de los alimentos donde se presenta con más rapidez las reacciones de oscurecimiento (Sapers, 1993; Almeida et al 1995); proponiendo una nueva fuente natural de obtención de FH1532

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ácidos orgánicos, ya que este tipo de naranja de abundante producción en la Comarca Lagunera es muy poco utilizada o consumida entre los habitantes de esta región, ya que la intensidad de su sabor acido o agrio es de muy poco agrado, por lo qué se pierde muy frecuentemente su fruto, por descomposición o su no cosecha. METODOLOGÍA Muestras experimentales. Para la realización de este experimento se utilizo manzana de la variedad Red Delicious de madurez comercial adquirida de un centro comercial de Gómez Palacio (Durango, México), el acido ascórbico fue proporcionado por el laboratorio de bioquímica de la facultad este es adquirido de Analytyka (Escobedo, Nuevo León, México) y la naranja ácida fue obtenida directamente de la cosecha de este fruto variedad Citrus aurantium Lin, en una plaza pública de la ciudad de Gómez Palacio (Durango, México). El jugo de este fruto fue elegido por su origen 100% natural, además se utilizo sin diluir y sin presencia de sólidos visibles. Preparación de las muestras experimentales. Las manzanas enteras fueron adquiridas el mismo día del experimento, tomando en cuenta que todas tuvieran características física muy similares como tamaño y color, luego se almacenaron sin empacar por 4 hr en refrigeración a 7 ± 1ºC y puestas a temperatura ambiente por una hora antes de iniciar el experimento. Después las manzanas fueron lavadas con agua y se descartaron aquellas que tenían defectos visibles de calidad (manzanas con golpes, manchas de color obscuro, muy maduras o con insectos). Después de este paso fueron removidas de manera manual la parte central (corazón) incluidas las semillas y la cáscara con un descorazonador y un pelador de manzanas de acero inoxidable Stain Less Steel Rotrei (Bejín, China). Inmediatamente después, las manzanas ya sin cáscara y sin la parte central fueron rebanadas en la rebanadora eléctrica PIGORE modelo50-30 para obtener anillos de manzana con un grosor de 0.5 cm y con un diámetro similar. Para la realización del experimento se descartaron las muestras experimentales que no reunieron los parámetros anteriores y con algún defecto físico. Se utilizaron 4 anillos para cada uno de los tratamientos. Las muestras experimentales fueron tratadas inmediatamente luego de ser obtenidas por los tres tratamientos propuestos. Se tuvo un tiempo promedio de 2 minutos desde la remoción de la cáscara y la parte central hasta la obtención y aplicación de los tratamientos correspondientes. La obtención de las muestras experimentales se llevo acabo a temperatura ambiente (24-27 ºC) Las naranjas acidas fueron cosechadas, lavadas con agua y almacenadas en refrigeración por 66 días en bolsas de plástico. Antes de la extracción del jugo de las naranjas se retiraron del almacenamiento y se dejaron atemperar por una hora. Se recolecto el jugo con un extractor de naranjas eléctrico RIVAL CR-1 (México) y se retiraron los sólidos presentes con un colador manual de plástico.

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Tratamientos. Los tratamientos que se aplicaron a las muestras experimentales fueron: inmersión en jugo de naranja ácida, solución de ácido ascórbico al 2% y agua destilada (blanco). Los tres tratamientos variaron únicamente en el tiempo de inmersión de los anillos correspondientes de cada tratamiento que fueron 5,15 y 30 min. Todas las muestras experimentales de acuerdo a su tratamiento se empacaron bajo una atmosfera regular en bolsas plásticas transparentes (ZIPLOC®) y se almacenaron en congelación por 21 días. Los tratamientos consistieron en la inmersión de las muestras experimentales en la respectiva solución a temperatura ambiente (24-27ºC) por 5, 15 y 30 min con cada uno de los tratamientos, se tuvo especial cuidado en que cada una de las muestras experimentales fuera sumergida totalmente en las soluciones. Por cada tratamiento con su respectivo tiempo se utilizaron 4 anillos de manzana, inmediatamente cumplido el tiempo en la solución se retiraron las 4 unidades experimentales y se depositaron en un tamiz rectangular de plástico, para eliminar o drenar el exceso de solución y determinar los parámetros de color (a* y L*) a cada unidad experimental. A cada anillo de manzana se hicieron las mediciones de color en dos puntos distintos. Inmediatamente que se obtuvieron los resultados de color, se procedió a introducir en las bolsas plásticas transparentes las unidades experimentales correspondientes a cada tratamiento, procurando eliminar la mayor cantidad de aire posible del interior de la bolsa antes de sellarla. Entre la remoción, drenado, determinación de color, empacado y almacenamiento de las unidades experimentales se tuvo un promedio de 2 min por tratamiento. En todos los tratamientos empacados se colocaron 4 muestras experimentales por bolsa, sin que estuvieran en contacto entre si. Las unidades experimentales empacadas fueron almacenadas a -7 ± 1ºC por 21 días. Las muestras experimentales fueron evaluadas analíticamente antes de ser almacenadas y a los 21 días de almacenamiento para su medición instrumental del color (parámetros a* y L*) y la textura (firmeza) fue analizada únicamente después de los 21 días de almacenamiento Medición instrumental de color (parámetros a* y L*). Para la medición instrumental, las muestras fueron puestas a temperatura ambiente una hora antes de las mediciones. Las mediciones se llevaron a cabo con una modificación del método citado por (Meza et al., 2007), colocando una muestra experimental en la celda del colorímetro y tomando mediciones en dos puntos diferentes de la muestra experimental, obteniéndose 8 mediciones por cada tratamiento. Se les midieron la luminosidad (parámetro L*, 0 = oscuro y 100 = brillante) y el color en la escala verde-rojo (parámetro a*, negativo = verde, positivo = rojo) usando un colorímetro Minolta CM-2002 (Tokio, Japón). Los resultados se reportaron en valores de a* y L*. Medición instrumental de textura. Se midió la fuerza de compresión como indicador de la firmeza (textura) de las muestras experimentales. La fuerza de compresión fue determinada de acuerdo a un método citado por Anzaldúa (1994) utilizando un Texturómetro TA.XT2 (Texture Technologies Corp., Scarsdale, New York, Estados Unidos) utilizando software Texture Expert para FH1534

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Windows versión 1.0 (Stable Micro Systems, Surrey, Inglaterra). De igual manera, las muestras empacadas fueron puestas a temperatura ambiente una hora antes de las mediciones. La medición de fuerza de compresión se llevó a cabo colocando una muestra experimental en la placa del texturómetro, y se le aplicó una fuerza de compresión uniaxial utilizando un punzón de acero de punta plana de 2 mm de diámetro (velocidad del cabezal 1.5 mm s-1, distancia de recorrido 2 mm) en distintos puntos de la muestra. Se obtuvieron 3 mediciones por muestra, y se evaluaron las 4 muestras experimentales por tratamiento, obteniéndose 12 mediciones por cada tratamiento y en total se obtuvieron ciento treinta y cinco mediciones. Los resultados fueron reportados en newton. Análisis estadístico. El diseño experimental es un bifactorial 4 x 4 con el tipo de inhibidor y el tiempo de inmersión como variables independientes completamente al azar. Los datos fueron analizados por un ANOVA con un nivel de significancia de 0.05 con el STATISTICA releas 7 copringh raigh STAT SOFT, INC (2004). RESULTADOS Medición instrumental de color. Se tuvieron diferencias significativas (p