monografia caqui 0

Upload: juan-antonio

Post on 14-Oct-2015

14 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    1/76

    Facultad de Ciencias Agropecuarias

    Escuela Acadmico Profesional De Ingeniera En Industrias

    Alimentarias

    EXAMEN PROFESIONAL

    PRESENTADO POR:

    BACH. CAQUI

    Para optar el Ttulo Profesional de:

    INGENIERO EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

    TacnaPer

    2014

    U N I V E R S I D A D N A CI O N AL J O R G E B AS AD R E G R O H M A N N T A C N A

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    2/76

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    3/76

    UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN - TACNA

    Facultad de Ciencias Agropecuarias

    Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera en Industrias Alimentarias

    Sustentada y aprobada el del 2013 siendo el jurado calificador

    PRESIDENTE:

    Dr. Liliana Lanchipa Bergamini

    JURADO: ...

    MSc.

    VOCAL: ...

    MSc.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    4/76

    NDICE GENERAL

    RESUMEN

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    5/76

    1

    CAPITULO I. REVISIN BIBLIOGRFICA

    1 TEMA 1. LECHES FERMENTADAS Y YOGUR

    1.1 INTRODUCCIN

    A pesar de las controversias en cuanto a la definicinde yogurt, en

    trminos de su composicin qumica, procesamiento y microorganismos

    iniciadores utilizados en su fabricacin, se define como el producto lcteo

    semislido, viscoso, obtenido de la coagulacin de la leche producida

    durante el proceso de fermentacin lctica. Generalmente la fermentacin

    es llevada a cabo por Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus y

    Streptococcus salivarius ssp hermophlilus, especies termfilas,

    homofermentativas, presentes en una relacin simbitica, llamada

    protocooperacin.

    La viabilidad y actividad de las bacterias lcticas presentes en el

    cultivo iniciador y en el producto final, estn determinadas por una serie

    de factores, entre ellos, la velocidad de multiplicacin de los cultivos

    lcticos; la capacidad de produccin de cido lctico por el L. bulgaricus;

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    6/76

    2

    el contenido de slidos totales; la temperatura y el tiempo de incubacin;

    la cantidad de inculo utilizado; los residuos de antibiticos, de

    desinfectantes o detergentes; la temperatura y tiempo de almacenamiento

    del yogurt y su pH. Otros factores, como el nmero de pases o repiques y

    el tiempo de almacenamiento de los cultivos de trabajo, afectan la relacin

    simbitica de los microorganismos iniciadores en el producto final.

    1.2 JUSTIFICACIN

    Cada vez ms, se incrementa el nmero de consumidores que se

    preocupan por los aspectos saludables de los alimentos. Como

    consecuencia de este hecho, se han ido introduciendo en el mercado una

    amplia variedad de alimentos a los que se les atribuye efectos que les

    confieren un gran atractivo comercial. En el mercado actual, por ejemplo,

    se ha visto incrementado el consumo de leches fermentada bajo accin

    de microorganismos denominados probiticos los cuales confieren una

    serie de beneficios a la salud del consumidor, e ah la importancia del

    profesional en alimentos conocer estos productos a fin de mejorar,

    optimizar esta bebida lctea fermentada.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    7/76

    3

    1.3 DESARROLLO DEL TEMA

    1.3.1 Evolucin de la definicin de probitico

    El primer estudio que demostraba los efectos beneficiosos de los

    microorganismos que fermentaban los alimentos fue llevado a cabo por el

    microbilogo ucraniano y Premio Nobel en Medicina Ilya Metchnikoff en

    1908 quien seal que estos microorganismos o sustancias producidas

    en alimentos fermentados (como el yogur) podan influir en el balance de

    la microbiota intestinal, y en parte, eran los responsables de la conocida

    longevidad de los habitantes de Bulgaria. Desde entonces y hasta da de

    hoy ha crecido el inters por estos alimentos que contienen

    microorganismos beneficiosos para la salud, y ms concretamente por los

    productos lcticos fermentados (Felley et al., 2001).

    En el ao 1998 Spanhaak et al., entre otros, demostraban que

    Lactobacillus casei Shirota en Yakult (leche fermentada japonesa) era

    capaz de colonizar el epitelio intestinal, y en consecuencia, de delimitar el

    rea de adherencia al intestino de otros microorganismos indeseables.

    Asimismo acta frente infecciones intestinales en nios desencadenadas

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    8/76

    4

    por Rotavirus, y tambin en procesos tumorales en ratones. Estos efectos

    pueden ser debidos a las glicoprotenas secretadas por las propias

    bacterias (Lei et al., 2006).

    En este orden de ideas, podemos sealar que la ingestin de

    bacterias vivas a travs del consumo de productos fermentados, acta

    sobre la composicin o la actividad de la microbiota autctona, y por tanto

    puede modificar y favorecer el estado de salud del husped.

    La definicin del trmino PROBITICO proviene del griego (pro= a favor

    de; bitico= vida), y ha ido variando con el tiempo: Se utiliz por primera

    vez el trmino de probitico por Lilly y Stillwell en el ao 1965, refirindose

    a sustancia que estimula el crecimiento de otros microorganismos. ste

    termino se ha redefinido posteriormente como agente microbiano viable

    que al utilizarse en animales o en el hombre aporta efectos beneficiosos

    en el husped mejorando el balance de la microbiota intestinal por

    Salminen et al., 1998.

    En 1970 un microorganismo probitico se defina como microorganismo

    que se utiliza como suplemento en la alimentacin animal, para aumentar

    el crecimiento y reducir el estrs.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    9/76

    5

    En el 2001 la WHO (World Health Organization) defini probitico

    como microorganismo vivo que cuando se administra en cantidades

    adecuadas confiere efectos beneficiosos en el husped.

    En el informe conjunto de la FAO (Food and Agriculture

    Organization) y la WHO del 2002 el trmino probitico se defini como

    microorganismo vivo que ingerido en las cantidades adecuadas confiere

    un beneficio saludable al husped.

    1.3.2 Actividad de los probiticos en el hombre

    Todo tipo de yogur o de leche fermentada que contenga los cultivos

    iniciadores tradicionales Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus y

    Streptococcus thermophilus, facilita la digestin de la lactosa en individuos

    con intolerancia a este compuesto ya que poseen una actividad -

    galactosidasa que acta durante la fermentacin del producto y tambin

    en el intestino.

    Se aconseja el consumo de estos productos, en ciertos estados

    patolgicos entre los que destacan:

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    10/76

    6

    - Afecciones digestivas y diarreas, tanto por su fcil digestibilidad, como

    su efecto sobre el reestablecimiento de la microbiota intestinal (Szajewska

    et al., 2001).

    - Disbacteriosis intestinal debida a tratamientos con antibiticos, ya que

    stos provocan reducciones en la microbiota intestinal y puede ser

    reestablecida por el consumo de probiticos ( Zhou et al., 2005).

    - Personas poli-medicadas y en estados de inapetencia y convalecencia,

    ya que las leches fermentadas y especialmente el yogur es un alimento de

    mayor aceptacin y que puede aumentar las defensas (Dunne et al.,

    1999).

    En general se considera que los probiticos tienen accin profilctica y

    teraputica permitiendo mejorar el estado de salud y la dinmica nutritiva.

    1.3.3 Criterios para la evaluacin de los probiticos en alimentos

    Los requisitos que ha de cumplir un microorganismo para ser considerado

    como probitico son (Castro y De Rovetto, 2006):

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    11/76

    7

    - Formar parte de la microbiota del intestino humano.

    - No ser ni patgeno ni toxignico.

    - Mantenerse viable en medio cido del estmago y en contacto con la

    bilis en el duodeno.

    - Poseer capacidad de adhesin a las clulas epiteliales del tracto

    gastrointestinal.

    - Adaptarse a la microbiota intestinal sin desplazar a la microbiota nativa

    ya existente.

    - Producir sustancias antimicrobianas.

    - Tener capacidad para aumentar de forma positiva las funciones

    inmunes y las capacidades metablicas.

    Las metodologas para evaluar estos requisitos han sido aportadas

    por diversos investigadores y entre ellas destacan: adherencia al epitelio

    gastrointestinal para reducir o prevenir la colonizacin por patgenos

    crecimiento competitivo produccin de metabolitos que inhiben

    microorganismos patgenos y adhesin a clulas Caco-2 (Collado et al.,

    2007),

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    12/76

    8

    El uso reciente de BAL genticamente modificadas (GM-BAL) ha

    tenido la finalidad de mejorar la calidad, el aroma y la textura de productos

    alimentarios tales como el suero de la leche o el yogur (Calvo, 2001).

    1.3.4 Mecanismos de accin de los probiticos

    Entre los mecanismos de accin de los probiticos que se citan en la

    bibliografa podemos mencionar (Collado et al., 2007):

    - Produccin de sustancias antimicrobianas como por ejemplo cido

    lctico, perxido de hidrgeno, diacetilo y bacteriocinas. Estos

    compuestos reducen el nmero de clulas patgenas viables, afectan el

    metabolismo bacteriano o la produccin de toxinas.

    - Disminucin del pH intestinal favoreciendo el crecimiento de

    microorganismos beneficiosos.

    - Aumento de la resistencia a la colonizacin por competir con patgenos

    para unirse a los sitios de adhesin en la superficie del epitelio

    gastrointestinal.

    - Competicin por nutrientes.

    - Estimulacin de la respuesta inmune. La estimulacin de la inmunidad

    innata y adquirida protege contra la enfermedad intestinal, estimulando la

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    13/76

    9

    produccin de IgA (Inmunoglobulina A), activando macrfagos e

    incrementando la concentracin del IFN-gamma (interfern gamma).

    1.3.5 El grupo de bacterias potencialmente probiticas

    ste grupo est integrado por diversas especies incluyendo gneros

    como Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus,

    Aerococcus, Bifidobacterium y Weissella.

    Dentro de este grupo el gnero del que se describen mayor cantidad de

    especies con caractersticas probiticas es Lactobacillus, que tienen

    propiedades beneficiosas para la salud.

    Otros grupos bacterianos han sido reconocidos y aceptados como

    probiticos, entre ellos destacan: Bacillus spp. (Bifidobacterium spp.);

    Propionibacterium spp y Streptococcus spp(Collado et al., 2007).

    Las denominaciones taxonmicas de los gneros y especies que se

    indican en la Tabla nm.2 corresponden a las utilizadas habitualmente a

    nivel industrial si bien en la actualidad las denominaciones taxonmicas

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    14/76

    10

    de algunos de estos microorganismos se han modificado (Axelsson,

    2004).

    Tabla 1.Denominaciones a nivel industrial de los microorganismos de

    mayor inters aplicativo

    En la Tabla .3 se citan los principales gneros probiticos y los posibles

    efectos que pueden tener sobre la salud de los consumidores.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    15/76

    11

    Tabla 2.Principales gneros probiticos y su nivel de seguridad. Adaptado

    de Salminen et al., 1998.

    Tabla 3.Caractersticas del probitico ideal

    El probitico destinado a consumo humano debera ser, en primer lugar,

    de origen humano (Lee y Salminen, 1995), ya que algunas acciones de

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    16/76

    12

    estos cultivos vivos son especficas para el husped del que han sido

    aislados y debe ser capaz de sobrevivir en el tracto gastrointestinal y

    resistir a las secreciones digestivas (Mc Donald et al., 1990; Marteau,

    1997).

    Paralelamente, debe poseer capacidad de adherencia al epitelio

    gastrointestinal con el fin de lograr una colonizacin eficaz e inhibir, en

    consecuencia, el crecimiento de bacterias patgenas, colaborando con el

    balance ecolgico del organismo que podra verse afectado por diversos

    motivos, entre los que destacan:

    - La dieta.

    - La administracin de frmacos.

    - La contaminacin medioambiental.

    - Las condiciones de estrs.

    - La disminucin de defensas inmunolgicas.

    - El envejecimiento natural.

    En la Tabla 4, se aporta un resumen de los principales efectos

    beneficiosos atribuidos a las cepas principales descritas como probiticas.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    17/76

    13

    Tabla 4.Microorganismos probiticos y sus efectos. Adaptada de

    Salminen et al., 1998.

    1.3.6 Cantidad necesaria de probiticos

    Aadiendo niveles suficientes de los microorganismos deseados (108-109

    ufc/ml), se puede inhibir el crecimiento de las especies no deseables,

    seleccionando factores de conservacin que estos ltimos no toleran. Los

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    18/76

    14

    productos con probiticos deben contener lo menos 107 ufc/ml y esta

    concentracin tiene que mantenerse durante toda la vida til del producto.

    Por lo tanto la ingestin de 100 ml de un producto aporta alrededor de 10 9

    ufc/ml las bacterias probiticas por da lo cual es probablemente

    suficiente para observar efecto. Esta es la dosis mnima diaria, para

    mantener un equilibrio en nuestra flora intestinal (Gmez y Malcata,

    1999).

    1.3.7 Valor nutritivo y beneficios del yogur

    Los probiticos son aquellos microorganismos vivos que, al ser

    agregados como suplemento en la dieta, afectan en forma beneficiosa al

    desarrollo de la flora microbiana en el intestino. Los probiticos estimulan

    las funciones protectoras del sistema digestivo. Son tambin conocidos

    como bioteraputicos, bioprotectores o bioprofilcticos y se utilizan para

    prevenir las infecciones entricas y gastrointestinales. Para que un

    microorganismo pueda realizar esta funcin de proteccin tiene que

    cumplir los postulados de Huchetson: ser habitante normal del intestino,

    tener un tiempo corto de reproduccin, ser capaz de producir compuestos

    antimicrobianos y ser estable durante el proceso de produccin,

    comercializacin y distribucin para que pueda llegar vivo al intestino. Es

    importante que estos microorganismos puedan ser capaces de atravesar

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    19/76

    15

    la barrera gstrica para poder multiplicarse y colonizar el intestino. (www.

    bvs.sld.cu. /revistas /ali/vo116 _1_02/a1i1 0102.pdf)

    El efecto protector de estos microorganismos se realiza mediante 2

    mecanismos: el antagonismo que impide la multiplicacin de los

    patgenos y la produccin de toxinas que imposibilitan su accin

    patognica. Este antagonismo est dado por la competencia por los

    nutrientes o los sitios de adhesin. Mediante la inmuno-modulacin

    protegen al husped de las infecciones, induciendo a un aumento de la

    produccin de inmunoglobulinas, aumento de la activacin de las clulas

    mononucleares y de los linfocitos. (/www.bvs.sld.cu./ revistas/ ali /vo116

    _1_02/a1i10102.pdf)

    Las bacterias cido lcticas utilizan varios azcares como la glucosa y la

    lactosa para la produccin de cido actico mediante la fermentacin.

    Algunas bacterias conocidas como anaerobias facultativas y otras como

    anaerbicas obligadas, pueden colonizar transitoriamente el intestino y

    sobrevivir durante el trnsito intestinal; adems por su adhesin al epitelio,

    modifican la respuesta inmune local del hospedero. Est demostrada la

    eficacia de las bacterias vivas que se utilizan como fermentos lcticos en

    el tratamiento de los signos y sntomas que acompaan la intolerancia a la

    http://www.bvs.sld.cu./revistas/ali/vo116_1_02/http://www.bvs.sld.cu./revistas/ali/vo116_1_02/http://www.bvs.sld.cu./revistas/ali/vo116_1_02/http://www.bvs.sld.cu./revistas/ali/vo116_1_02/http://www.bvs.sld.cu./revistas/ali/vo116_1_02/http://www.bvs.sld.cu./revistas/ali/vo116_1_02/
  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    20/76

    16

    lactosa. Ha sido probado in vitroe in vivoel efecto de los probiticos en

    estados patolgicos como diarreas, infecciones del sistema urinario,

    desrdenes inmunolgicos, intolerancia a la lactosa, hipercolesterolemia,

    algunos tipos de cncer y las alergias alimentarias.

    (www.bvs.sld.cu./revistas/ali/vo116_1_02/a1i10102.pdf)

    El yogur tiene las condiciones necesarias para ser considerado como un

    alimento probitico. Contiene microorganismos vivos, una parte de ellos

    permanece en el sistema intestinal e interactan con la flora bacteriana.

    (:www. danonevitapole.com/extranet/vitapole/Nutritopics. Ns)

    Estas bacterias presentes en el yogur y otras leches fermentadas se

    caracterizan por transformar mediante la fermentacin algunos azcares,

    principalmente la lactosa transformndose en cidos orgnicos como el

    lctico y el actico. La ingesta regular de leches fermentadas puede

    resultar beneficiosa para prevenir enfermedades infecciosas comunes por

    ingestin de patgenos.

    Se ha comprobado que algunos probiticos mejoran los sntomas de

    intolerancia a la lactosa. Con el consumo de Lactobacillus acidophilus y

    Bifidobacterium bifidumse obtiene un aumento de la actividad fagoctica

    de los granulocitos circulantes. Por su parte la ingesta de yogur

    incrementa la produccin de citoquinas. Otra funcin de los probiticos es

    la de disminuir la produccin de enzimas como la b-glucu-ronidasa, la b-

    http://www.danonevitapole.com/extranet/vitapole/Nutritopics.nsf/0/AF1FCD8C4A01CF23C1256BE20048F235/$File/DWN13ES.PDFhttp://www.danonevitapole.com/extranet/vitapole/Nutritopics.nsf/0/AF1FCD8C4A01CF23C1256BE20048F235/$File/DWN13ES.PDFhttp://www.danonevitapole.com/extranet/vitapole/Nutritopics.nsf/0/AF1FCD8C4A01CF23C1256BE20048F235/$File/DWN13ES.PDF
  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    21/76

    17

    glucosidasa, la nitroreductasa y la ureasa. Estas enzimas participan en la

    activacin metablica de los mutgenos y carcingenos.

    (http://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali1102.pdf)

    1.3.8 Proceso general de elaboracin del yogurt

    Las operaciones bsicas en la elaboracin de yoghurt son las siguientes:

    a) Recepcin de materias primas: La leche que es uno de los

    constituyentes de mayor porcentaje en el yoghurt deber provenir

    invariablemente de ranchos y/o establos o productores que tengan una

    certificacin en Agricultura Biolgica y que el ganado haya sido

    alimentado de campos donde se aplica la metodologa orgnica. En este

    punto se realizan exmenes de laboratorio para cada materia utilizada

    dentro de la formulacin, destacando todos los anlisis para el

    componente principal que es la leche, donde se revisa contenido de

    slidos (importante para el cuerpo final del yoghurt), grasa butrica,

    protena, acidez, pH, punto crioscpico, etc.; todo con la finalidad de tener

    los elementos de alta calidad para que las bacterias encargadas de la

    fermentacin tengan los nutrientes al alcance y generar un agradable

    bouquet de yoghurt.

    http://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali1102.pdfhttp://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali1102.pdfhttp://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali1102.pdfhttp://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali1102.pdf
  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    22/76

    18

    b) Filtracin y clarificacin de la leche: Se efectan con la finalidad

    de eliminar las impurezas macroscpicas y dejar a la pasteurizacin la

    labor de decrecer la contaminacin microbiolgica.

    c) Estandarizacin de los contenidos de grasa y slidos no

    grasos, para elaborar yoghurt tipo de beber, batido y set.

    Normalmente se incrementan los slidos de leche de 8.5 o 9.0% que

    contiene normalmente, a valores de 12.00 a 20.00%. La grasa se

    estandariza desde un producto de leche entera (3.30%) hasta yoghurt

    light (0.50%).

    d) Homogenizacin:Se emplea normalmente con el fin de evitar la

    separacin de la grasa butrica; tambin influye en el acomodo de la

    protena para dar un aspecto ms blanco.

    En este proceso se obliga a que la leche pase por mallas muy pequeas,

    con la finalidad de disminuir el dimetro de los glbulos de grasa, y que

    stos no tiendan a formar conglomerados que despus de un tiempo

    generen una capa de grasa en la superficie del yoghurt, lo cual da mal

    aspecto. La homogenizacin se logra mediante presin y temperatura que

    generalmente est en los valores de 1,500 a 1,800 psig en dos pasos

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    23/76

    19

    (para homogenizadores de un paso se aplica 1,500 psig) y temperaturas

    desde 60 a 70C.

    Como se observa en el Diagrama General de Bloques, los puntos antes

    citados tendrn lugar previo a la pasteurizacin, con el fin de que

    cualquier contaminacin microbiolgica que se presente en estos pasos

    sea eliminada o reducida en el proceso siguiente.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    24/76

    20

    e) Pasteurizacin: La finalidad es eliminar y/o disminuir los

    microorganismos patgenos a niveles que no signifiquen un problema

    para la salud humana. En este punto, tambin se busca que las protenas

    sricas (lactoalbminas y lactoglobulinas) precipiten y formen parte

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    25/76

    21

    integral del cuerpo del yoghurt. Normalmente se emplean para este

    punto, equipos de fermentacin lenta 80-90C por 30 a 15 minutos, en los

    cuales puede realizarse el resto de pasos para la produccin de yoghurt.

    f) Inoculacin-Fermentacin: Este paso es delicado. Al tener la

    formulacin pasteurizada, puede contaminarse en este punto crtico. Por

    ello es adecuado seguir excelentes normas de higiene y limpieza de los

    utensilios relacionados con la inoculacin; el personal deber usar

    uniforme, cubreboca y cubrepelo para garantizar la asepsia y la ausencia

    de contaminacin de leche.

    La forma tradicional de elaborar yoghurt a partir de cultivo de resiembra

    implica riesgos latentes intrnsecos as como de gastos adicionales: Es

    necesario contar en planta con un laboratorio adecuado para este manejo,

    con personal capacitado en microbiologa industrial que mantenga libre de

    contaminaciones las resiembras y que garantice la inocuidad del producto,

    la necesidad de contar con equipo y utensilios destinados nicamente

    para el desarrollo del cultivo industrial, mano de obra extra para esta rea;

    el riesgo de que el producto presente problemas de post acidificacin an

    antes de su fecha de caducidad es inminente, los problemas de

    contaminacin por bacterifagos (los cuales atacan al cultivo de

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    26/76

    22

    resiembra) ocasionando malas fermentaciones con desviaciones a

    productos no aptos para su salida de planta, cambio en la proporcin de

    las bacterias del yoghurt, etc.

    En la actualidad, Raff, S. A. presenta en el mercado el uso de cultivos de

    inoculacin directa SACCO Lyofast Serie Y para yoghurt, con cepas de

    bacterias especialmente estudiadas y seleccionadas las cuales no

    requieren de resiembras, su manejo es sencillo, de fcil aplicacin,

    permitiendo una produccin constante, sin desviaciones a productos

    indeseables, se reduce drsticamente el problema de bacterifagos,

    menor posibilidad de contaminaciones al disminuir pasos dentro del

    proceso de fabricacin de las resiembras, etc. As, su implementacin

    permite estandarizar la produccin con lotes de calidad constante, sin

    desviaciones ocasionadas por una resiembra contaminada.

    En la fermentacin pueden seguirse dos procesos relacionados con la

    temperatura:

    A temperatura baja de 34-37C y tiempo largo de 14 a 16 horas. Este

    proceso genera un yoghurt de mejor cuerpo, con un desarrollo de aroma y

    sabor ms acentuados que con el proceso de tiempo corto. Sin embargo,

    si no se cuenta con equipo apropiado, se puede generar una

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    27/76

    23

    contaminacin y el crecimiento de microorganismos indeseables

    finalizando en un producto inadecuado para su consumo.

    A temperatura alta de 42 a 45C y tiempo corto de 4 a 6 horas

    (dependiendo del cultivo utilizado). Este proceso es el de mayor utilizacin

    en Mxico porque permite fabricar varios lotes por turno. El producto final,

    presenta caractersticas agradables, al paladar y la vista, requiriendo de

    un perodo de 24 a 48 horas para que genere su bouquet final.

    En cualquiera de los dos procesos, se debe tener un seguimiento del

    desarrollo de acidez para estandarizar el proceso y realizar el corte

    siempre con los mismos valores.

    Esto permite tener producciones constantes sin variaciones en el sabor,

    acidez, aroma.

    g) Corte y Enfriamiento:Es un punto crtico, ya que puede generar

    sinresis, grumos, prdida de cuerpo y viscosidad entre otros problemas.

    Dependiendo de la capacidad de enfriamiento que se tenga en el equipo y

    cuarto fro, el corte puede realizarse a un pH de 4.3 a 4.4 si se cuenta con

    la posibilidad de un enfriamiento rpido (por ejemplo con placas); para el

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    28/76

    24

    caso de un enfriamiento lento, es recomendable un pH de corte ms alto,

    entre 4.7 a 4.8 para que a las 24 horas se tenga un yoghurt fro, envasado

    con un valor de pH de 4.4 a 4.3. Esto porque en Mxico agrada el yoghurt

    no cido, y su consumo es ms como postre.

    Debe sealarse que el enfriamiento del yoghurt comienza por lo general

    en valores de pH relativamente altos y que por tanto, la velocidad de

    enfriamiento (lenta o rpida) condiciona la acidez final del producto. Esta

    parte del proceso est ligada con los problemas de post acidificacin del

    producto en el mercado. Aunque existen cultivos de baja post acidificacin

    a disposicin de los fabricantes de yoghurt, las bacterias al tener las

    condiciones de temperatura mnimas para su desarrollo (por prdida de

    cadena de fro durante su venta), presentan una tendencia a continuar

    convirtiendo lactosa en cido lctico (aunque de manera muy lenta), por lo

    que la vida de anaquel del yoghurt se reduce.

    Como comentario, existen productos en el mercado que pueden estar

    mucho tiempo a temperatura ambiente sin alteracin aparente, aqu

    queda elaborar las siguientes preguntas: Qu viabilidad tienen las

    bacterias de ese producto?, Qu tipo de proceso de conservacin

    tiene?, ya que las bacterias viables presentan actividad an en fro,

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    29/76

    25

    aunque de forma ms controlada. Se trata de yoghurt o de un producto

    pasteurizado que por norma ya no es yoghurt?

    h) Frutado:En grandes producciones de yoghurt, el frutado se realiza

    durante el enfriamiento, al llegar la base blanca a una temperatura de 25

    a 20C. En este punto se adiciona la base de frutas (proveniente de

    Agricultura Biolgica y que durante su proceso no se utilizaron

    conservadores qumicos) agitando lentamente el yoghurt. Esto permite

    que despus del envasado, el yoghurt recupere parte de su cuerpo y

    viscosidad, mostrando este fenmeno entre las 24 y 48 horas siguientes

    al envasado.

    En algunos procesos acostumbran adicionar la fruta despus de que el

    yoghurt ha sido refrigerado por espacio de 12 horas aproximadamente.

    Este tipo de frutado contribuye a disminuir el cuerpo y viscosidad del

    producto con la desventaja de que ya no se recupera; adems puede

    favorecer sinresis al maltratarse fsicamente la estructura tridimensional

    del gel.

    Este proceso descrito, representa un desarrollo normal en cuanto a

    produccin de yoghurt convencional y de Agricultura Biolgica, aplicando

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    30/76

    26

    algunas variantes para un yoghurt batido y uno de beber (donde influye el

    tipo de cepa que se utilice).

    Sin embargo, en cada planta donde se elabora este producto, tienen

    diferentes instalaciones, equipos de proceso y fermentacin, diversas

    capacidades de enfriamiento, as como otras variables que requieren ser

    contempladas al momento de iniciar el proceso de yoghurt en sus plantas,

    por lo que cada productor deber tomarlas en cuenta para obtener el

    producto ideal para su consumo.

    Debe considerarse que tanto la leche, el azcar, las frutas utilizadas en la

    elaboracin, procedern de productores certificados en aplicar tcnicas de

    agricultura biolgica u orgnica.

    1.3.9 Tendencias en bebidas probiticas

    El trmino de Probitico fue introducido por Metchnikoff a principios del

    siglo XX al descubrir los beneficios de la ingesta de leches fermentadas

    con relacin al incremento en la longevidad de los habitantes de Bulgaria.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    31/76

    27

    La palabra Probitico proviene del griego y significa "por la vida". Existen

    varias definiciones de probiticos, pero la ms completa es la que expresa

    que son "cultivos puros, mezcla de cultivos de microorganismos viables y

    activos, que aplicados al hombre o animales aportan efectos benficos al

    husped mejorando las propiedades de la microflora nativa".

    Se reconocen en todo el mundo ms de 20 especies diferentes de

    microorganismos probiticos en humanos, siendo la mayora

    perteneciente al grupo de bacterias cido lcticas utilizadas en la industria

    para elaborar productos fermentados.

    En Lcteos, se presenta actualmente en Mxico un mercado potencial

    dirigido a este tipo de alimentos, considerando la adicin de organismos

    probiticos en la gran diversidad de productos y derivados de leche: leche

    fermentada, bebidas lcteas, leche pasteurizada, yoghurt, crema, quesos

    de diferentes tipos, suplementos alimenticios, postres a partir de leche,

    etc.

    Actualmente se agregan otras bacterias en el yoghurt y bebidas

    probiticas, adems de Streptococcus thermophilus y Lb. bulgaricus: las

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    32/76

    28

    bacterias Probiticas, que incrementan las bondades del yoghurt

    mediante los beneficios a la salud del consumidor; as mismo los cultivos

    Protectores que favorecen su conservacin como un producto sin aditivos

    qumicos.

    En nuestro pas se tienen pocos productos donde estn incluidos los

    cultivos probiticos, siendo el ms representativo Yakult, de origen

    japons, que ha derivado a diferentes productos de la competencia con

    las mismas caractersticas de tener en su formulacin cultivos lcticos de

    tipo probitico. Sin embargo el consumidor comn no conoce los

    beneficios ni el trmino probitico.

    En Europa se habla de yoghurt adicionado con probitico hace poco ms

    de 7 aos y en EE UU es ms reciente. Se presentan productos con

    innovacin en su presentacin, informando al consumidor sobre el

    concepto de living cultures (cultivos vivos) con bacterias amigables y

    sus beneficios en su ingesta. Este enfoque es utilizado actualmente como

    una oportunidad de negocio, haciendo especial nfasis en productos que

    han sido pasteurizados o esterilizados despus de su fermentacin y que

    ya no tienen los beneficios de los microorganismos viables hasta su fecha

    de caducidad.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    33/76

    29

    1.3.10 Ejemplos de productos y bebidas probiticas:

    Yakult: Es de los pioneros en bebidas fermentadas con probiticos desde

    1935 en Japn; en el resto del mundo hace poco ms de 20 aos.

    Contiene la cepa Lb. casei shirota, aislada por Shirota, el cual aisl y

    registro esta cepa con su apellido. Esta cepa se aisl del tracto digestivo

    de un infante sano, y se encontr que cubre todas las caractersticas para

    ser considerada como probitico, en especial su posibilidad de resistir el

    paso a travs de los jugos gstricos y biliares. Actualmente, existen

    desarrollos en Japn para formular cosmticos y medicamentos a partir

    de microorganismos probiticos

    Actimel de Danone: Distribuido en Francia, Alemania, Irlanda, Reino

    Unido, EE UU y actualmente en Mxico contiene Lb. bulgaricus, St.

    thermophilus y una cepa especial de Lb. casei inmunitass (DN 114 001)

    resistente a los jugos gstricos, la cual fue aislada en el Centro de

    investigaciones Daniel Carasso. Se presenta en sabor natural y de

    naranja.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    34/76

    30

    LC1 de NESTLE all natural probiotic suplement: Lanzado en 1996

    contiene una cepa especial de Lb. Acidophilus llamada Lb. jonhsonii la

    cual tiene propiedades inmunoestimulantes especficas. En sabor natural

    y de naranja. LC1 diet es un yoghurt probitico diettico de frutas. De gran

    xito en Alemania y Francia. Stonyfield Farm YC6 in Y2K: Toda su lnea

    tradicional de yoghurt batido y lquido, as como Planet Protector, YoBaby

    y el yoghurt congelado Nirvana contienen 6 cultivos probiticos: St.

    thermophilus, Lb. bulgaricus, Lb. acidophilus, Bifidus, Lb. casei y Lb.

    reuteri que es su cepa estrella y es exclusiva de esta empresa. Lb.

    reuteri produce reuterina que inhibe el crecimiento de bacterias dainas

    como Salmonella, E. Coli, Staphylococcus y la levadura Candida.

    Otros ejemplos: SANCOR BIO de Sancor Argentina, en versin normal y

    light contiene Lb. acidophilus y Lb. casei; Mller Pro-Cult con Lb. casei;

    Danone Bio tiene Bifidus essensis que regula el trnsito de la digestin;

    Culturelle de ConAgra contiene Lb. rhamnosus, patentado como LGG el

    cual vive mucho tiempo en el tracto digestivo y reduce el riesgo de

    diarrea asociada a antibiticos; Vifit de Campina Melkuny que refuerza el

    sistema inmunolgico; Bio K Plus tiene Lb. casei y una cepa especial de

    Lb. acidophilus llamada CL 1285 la cual vive ms que las normales.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    35/76

    31

    El yoghurt adicionado con cepas probiticas, conserva sus caractersticas

    organolpticas normales de sabor y aroma, su fermentacin no se ve

    afectada, por lo que no existe antagonismo por parte de estos organismos

    con los normales del yoghurt (no son antagnicos).

    La vida de anaquel no se ve afectada tampoco, ya que con las sustancias

    generadas por los cultivos probiticos, adems de sus metabolitos

    primarios y secundarios, mantienen al yoghurt dentro de los parmetros

    microbiolgicos que marca la norma oficial mexicana para este producto,

    y se beneficia al consumidor por todas las caractersticas y propiedades

    descritas en prrafos anteriores. Adems, el yoghurt es un producto que

    actualmente es consumido en gran cantidad en Mxico, por lo que la

    adicin de cultivos probiticos puede ser considerado como un plus

    dentro de la mercadotecnia moderna informando al consumidor sobre los

    beneficios en su salud.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    36/76

    32

    2 Tema 2.ENZIMAS EN LOS ALIMENTOS

    2.1 INTRODUCCIN

    En el mbito de la bioqumica de los alimentos la enzimologa es

    quizs uno de los campos que se ha desarrollado ms rpidamente en los

    ltimos aos.

    Los amplios estudios realizados en esta rea han puesto en

    evidencia la importancia de los procesos enzimticos en la elaboracin y

    conservacin de los alimentos. Fenmenos tan importantes en la

    tecnologa actual, como las reacciones de pardeamiento enzimtico

    (frutas), de rancidez (grasas y aceites), de coloracin (vegetales verdes),

    de textura (salsa de tomate) son ejemplos muy conocidos de la

    intervencin de enzimas.

    Estas sustancias catalizadoras de los procesos vitales puedenpresentarse extraordinariamente activas durante el periodo posterior a la

    cosecha (alimentos vegetales) y los cambios que ellas determinan pueden

    influir en forma considerable sobre los caracteres organolpticos, textura y

    presentacin del producto terminado.

    2.2 JUSTIFICACIN

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    37/76

    33

    As como hay enzimas perjudiciales que deben ser inactivadas en el

    momento oportuno, hay otras que la tecnologa de los alimentos utiliza

    para una mejor preparacin del alimento, como lo son las enzimas de

    filtracin o de clarificacin, las enzimas proteoliticas, para ablandar las

    carnes. La glucosa-oxidasa, que permite eliminar la glucosa de ciertos

    alimentos, para evitar su pardeamiento posterior. Tambin ha sido motivo

    de interesantes estudios la adicin de enzimas de accin aromatizante a

    los alimentos o bebidas que durante su procesamiento han sufrido en su

    aroma pero han conservado sus precursores, permitiendo, de este modo,

    restaurar sus componentes aromticos originales. Se ha estimado de

    inters preparar la presente publicacin con el fin de entregar en forma

    concentrada y sistemtica antecedentes sobre la accin de las enzimas

    en los alimentos, la aplicacin de las diferentes enzimas en las diversas

    industrias de alimentos y bebidas y las tcnicas para determinar las

    principales enzimas en los alimentos, al usarlas para el anlisis y control

    de los alimentos. Con el objeto de facilitar el uso da la obra en la prctica

    industrial, se ha estimado conveniente ordenar en la parte tecnolgica la

    aplicacin de las enzimas de acuerdo con la respectiva industria en que

    han de prestar sus servicios.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    38/76

    34

    2.3 DESARROLLO DEL TEMA

    2.3.1 Estructura de las enzimas.

    Son protenas cuyo peso molecular cubre un amplio rango. Por ej., La

    ribonucleasa, que hidroliza los cidos ribonucleicos, tiene un PM de

    13.700 daltons y est constituida por una sola cadena polipeptdica de

    124 aminocidos. En cambio, la aldolasa, una enzima implicada en el

    metabolismo de la glucosa, est constituida por 4 subunidades de 40.000

    daltons cada una.

    2.3.1.1 Cofactores y Coenzimas (4-9).

    Existen enzimas cuya funcin cataltica se debe exclusivamente a su

    naturaleza proteica, pero hay otras en que sus propiedades catalticas,

    aunque relacionadas con su naturaleza proteica, dependen para su

    actividad ptima de la presencia de una estructura no proteica y

    termoestable llamada cofactor. Los cofactores pueden ser simples iones

    inorgnicos o sustancias orgnicas

    ms o menos complejas. Cuando los cofactores orgnicos estn

    fuertemente unidos a la protena enzimtica (por enlace covalente) y son

    especficos para esa enzima, se denominan grupos prostticos(p. ej., el

    grupo de la hemoglobina). Si los cofactores orgnicos estn ms

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    39/76

    35

    dbilmente unidos (interaccin no covalente) a la protena y por ello no se

    asocian a ella permanentemente (generalmente se unen slo en el curso

    de la reaccin), se denominan coenzimas. La mayora de estas

    coenzimas derivan de las vitaminas, especialmente las del complejo B.

    Muchas dishidrogenasas requieren la coenzima nicotinamida-adenina-

    dinucletido (NAD+) o su derivado de fosfato (NADP+), las cuales

    provienen de la niacina. El cido pantotnico es un componente esencial

    de la coenzima A, la cual funciona como un transportador transitorio de

    grupos acilo en el metabolismo. La biotina es un transportador de en

    las enzimas que catalizan ciertas reacciones de carboxilacin y

    decarboxilacin. El cido tetrahidroflico, una forma reducida de la

    vitamina, el cido flico, participa en las reacciones de transferencia de

    grupos de un tomo. La vitamina B12, en su forma de coenzima, funciona

    en la transferencia de grupos alquilo de ciertas reacciones enzimticas.

    En el lenguaje corriente de la enzimologa, el componente proteico se

    denomina apoenzima y el complejo completo de protena y cofactor se

    llama holoenzima. Generalmente la apoenzima es inactiva como

    catalizador. Algunas enzimas requieren dos o tres cofactores distintos y

    corrientemente uno de ellos es un ion metlico.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    40/76

    36

    2.3.2 Substratos de Enzimas.

    Constituyen las sustancias que son transformadas especficamente por

    las enzimas. Se usan para medir la actividad cataltica de las enzimas y,

    secundariamente, tambin para determinar el carcter especfico de una

    accin enzimtica. Para que una sustancia sea apropiada como substrato

    de una enzima debe reunir los siguientes requisitos:

    a) Que experimente una transformacin bien definida por la accin

    cataltica de la enzima;

    b) Que sea especfica para la enzima respectiva o el grupo muy

    restringido de enzimas. Ej.: el almidn para las alfa- y beta- amilasas;

    c)Que segn las condiciones del ensayo, previamente fijadas, no sufra

    una descomposicin espontnea o produzca otras reacciones no

    catalizadas por la enzima;

    d) Que la transformacindel substrato que es catalizada por la enzima.

    Sea fcilmente medible. Ejemplos son los siguientes:

    - formacin estequiomtrica de un producto coloreado;

    - una modificacin definida en la absorcin al ultravioleta (ej.:

    NADH;

    - liberacin de un cido o de un lcali que sean medibles por titulacin

    (ej.: liberacin de carboxilos en la pectina por la pectino-estearasa);

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    41/76

    37

    - si no se dan estas posibilidades, por acoplamiento con otras reacciones

    qumicas o enzimticas, llamadas reacciones indicadoras (por ej.: la

    reaccin qumica (de fosfatasa en leche), del fenol liberado con la

    dibromoquinon-clorimida para dar indofenol, de color azul).

    Otro ejemplo de una segunda reaccin enzimtica acoplada es la

    transformacin especfica de la glucosa por la glucosa-oxidasa en D-

    glucono-delta-lactona y perxido de hidrgeno. Este ltimo es desdoblado

    por adicin de peroxidasa con liberacin de oxgeno, reconocible por un

    reactivo cromgeno, que acta como donador de hidrgeno, como la orto-

    toluidina o la paraanisidina; midindose, finalmente, la intensidad de la

    coloracin resultante.

    Los substratos enzimticos pueden tener dos orgenes:

    - Substratos naturales de las respectivas enzimas, como por ej., El

    almidn (para amilasas) o el etanol (para la alcohol dehidrogenasa);

    - Derivados de substratos naturales, obtenidos por sntesis con una

    estructura qumica tal que an son reconocidos y transformados por la

    respectiva enzima con formacin de productos, ya sea coloreados o

    fcilmente medibles por otro mecanismo. Ejemplos son: 4-nitroanilidas de

    aminocidos, para proteasas, y - nitrofenil-derivados de azcares, para

    glucosidasas.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    42/76

    38

    2.3.3 Propiedades generales de las enzimas

    Ya hemos mencionado que las enzimas, por ser protenas, tienen pesos

    moleculares altos. Esto hace difcil su caracterizacin por mtodos fsicos

    o qumicos.

    2.3.3.1 Efecto de la temperatura sobre las enzimas (3,6).

    Puesto que la estructura proteica es la que determina la actividad

    enzimtica, cualquier causa que perturbe esta estructura puede llevar a

    una prdida de actividad. Aunque el rango general de temperaturas

    adecuadas para las reacciones enzimticas es muy estrecho, los cambios

    ligeros suelen tener una considerable influencia. La temperatura ptima

    para la mayora de las reacciones enzimticas est, con pocas

    excepciones, entre 30C y 40C, en que la actividad es mxima. Al

    aumentar la temperatura, la velocidad de reaccin aumenta y, para casi

    todas las enzimas, un incremento de 10C duplica e incluso triplica la

    velocidad de reaccin. Por otro lado, sin embargo, ese mismo aumento de

    temperatura acelera tambin la inactivacin de la enzima por

    desnaturalizacin trmica. Para muchas enzimas la regin de inactivacin

    trmica extensiva est muy prxima de la temperatura ptima.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    43/76

    39

    Las enzimas muestran, a menudo, una marcada fragilidad trmica.

    Cuando se calientan a temperaturas superiores a los 50C la mayora de

    las enzimas, pero no todas, se denaturan, y unas pocas muestran

    desnaturalizacin cuando se enfran aproximadamente a 5C. A

    temperaturas bajas, aunque la actividad enzimtica procede muy

    lentamente, ella no se detiene del todo, hecho que debe tenerse en

    cuenta en la industria congeladora de alimentos. A menos que se

    inactiven previamente las enzimas objetables, la mayora de los alimentos

    congelados experimentan un considerable deterioro despus de un

    almacenamiento prolongado, porque a temperaturas tan bajas como -

    18C algunas reacciones enzimticas siguen teniendo lugar.

    Habitualmente la desnaturalizacin a alta temperatura es irreversible,

    debido a que se rompen las fuerzas dbiles de enlace al aumentar la

    vibracin trmica de los tomos componentes, fenmeno que daa la

    estructura tridimensional. Es importante sealar que una misma enzima,

    aislada de tejidos diferentes, puede tener diferente capacidad de

    resistencia a la desnaturalizacin suave por el calor, hecho que es til con

    fines de identificacin o de diagnstico. Otras aplicaciones de la

    desnaturalizacin por el calor son la esterilizacin de alimentos e

    instrumentos y la pasteurizacin de la leche; ambos procesos dependen

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    44/76

    40

    de la destruccin rpida por calor de las enzimas esenciales de los

    microorganismos contaminantes.

    La mayora de las enzimas son, pues, muy termolbiles y

    habitualmente es suficiente aplicar una temperatura de 40 a 80C por 2

    a 5 minutos, a fin de destruir su actividad. Es este hecho de inactivacin

    completa de las enzimas el que se utiliza ampliamente en la industria

    alimentaria. En la mayor parte de los casos de preservacin de alimentos,

    es deseable que no haya continuacin alguna de actividad enzimtica. Si

    ello ocurriera se podra producir, por ejemplo, un cambio en el color de la

    clorifila o de los carotenoides, o producirse el pardeamiento de varios

    alimentos; podra alterarse el sabor de los hidratos de carbono, o

    producirse la rancidez de las grasas. Tambin la persistencia de actividad

    enzimtica podra provocar cambios en el aroma o en el valor nutritivo de

    las protenas (o de las vitaminas) y, finalmente, la presencia de enzimas

    pectinolticas puede producir un cambio total en la textura de los

    alimentos. El tratamiento con calor es, sin duda, un mtodo adecuado

    para la destruccin de microorganismos que alteran los alimentos

    (esterilizacin por calor y pasteurizacin). De esta manera un

    procesamiento trmico adecuado puede lograr simultneamente la

    preservacin microbiolgica y la estabilizacin de los alimentos. A veces

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    45/76

    41

    la actividad residual de una enzima (no necesariamente objetable) se usa

    como prueba de la suficiencia de un proceso de tratamiento con calor.

    As, la ausencia de actividad fosfatsica de la leche es un buen

    indicador de si la leche ha sido pasteurizada adecuadamente, ya que esta

    enzima se inactiva completamente por la dosis de tratamiento trmico

    necesaria para destruir agentes patgenos. Las enzimas difieren

    ampliamente en su resistencia a la inactivacin trmica. Las peroxidasas

    vegetales son particularmente estables (120C por unos minutos no son

    suficientes para destruirlas del todo). La velocidad de inactivacin trmica

    depende tambin del pH, fuerza inica y del estado fsico de la enzima en

    el material alimentario: si la enzima est igualmente bien distribuida por

    todo el producto o adsorbida sobre partculas slidas (como ocurre con las

    enzimas pectinolticas y las fenolasas, las cuales estn adsorbidas en la

    pulpa de varios jugos de frutas). Existen situaciones en la tecnologa de

    alimentos en las que algunas enzimas, a pesar de haber sido inactivadas,

    se "regeneran" y su actividad se renueva despus de cierto tiempo. Este

    tipo de regeneracin enzimtica ha sido observada en los casos de

    peroxidasas (leche, verduras); catalasa (verduras); lipasa (productos de la

    leche) y enzimas pectinolticas (jugos ctricos). La regeneracin seria el

    resultado de una reorganizacin, al menos parcial, de la molcula

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    46/76

    42

    proteica, restablecindose las estructuras de los sitios activos que haban

    sido alterados por la desnaturalizacin.

    La reversin de la desnaturalizacin es un proceso lento, pero durante el

    almacenamiento prolongado de los alimentos procesados habra tiempo

    suficiente para la regeneracin, detectable, de algunas enzimas. De esta

    manera, la estabilidad de los alimentos con respecto al dao de stos por

    las enzimas es una funcin tanto de la "profundidad" de la inactivacin

    trmica como del tiempo y condiciones de almacenamiento.

    2.3.3.2 Efecto de las radiaciones (3).

    Las enzimas se afectan tambin por irradiacin con ondas

    electromagnticas. La inactivacin por luz ultravioleta se debera a la

    fotolisis de grupos disulfuro y aromticos de los aminocidos que

    constituyen las protenas. La inactivacin de la pepsina se atribuye a la

    oxidacin del grupo fenlico de la tirosina. Estos efectos sobre las

    enzimas son de escaso rendimiento, por lo que la luz ultravioleta no es de

    aplicacin prctica, desde este punto de vista, en la tecnologa

    alimentara.

    En cambio, la irradiacin de los alimentos con radiaciones ionizantes

    (radiaciones beta, gamma, etc.) es de considerable importancia en el

    procesamiento de alimentos y ya est en uso en escala comercial. Uno de

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    47/76

    43

    los mayores problemas en este campo es el hecho de que la destruccin

    de las enzimas requiere de dosis de radiacin mucho ms elevadas que

    para la destruccin de los microorganismos. En algunos casos es ms

    prctico utilizar en forma combinada calor e irradiacin para inactivar

    enzimas.

    La actividad lipoxidsica puede reducirse al 67% de su valor inicial por

    irradiacin a pH7 con 9x rad. Existe una prdida adicional postradiacin.

    Si la enzima se irradia y luego se calienta, el efecto de ambos

    tratamientos es sinergstico. Si la enzima se calienta primero y luego se

    irradia, el efecto es meramente aditivo.

    2.3.3.3 Efecto de la humedad (3,4).

    En los alimentos, al igual que en cualquier sistema biolgico, el agua es

    uno de los componentes ms importantes.

    Por ser un solvente, el agua sirve para poner en contacto a las diversas

    molculas que interactan. Adems, la reactividad de muchas sustancias

    depende de la disociacin inica y de la configuracin molecular y, por lo

    tanto, de la hidratacin. El agua es a menudo uno de los reactantes o uno

    de los productos de la reaccin.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    48/76

    44

    Hoy se sabe que la influencia del agua sobre la reactivacin del sistema

    no est relacionada slo con el contenido real de agua, sino tambin con

    el estado de las molculas de agua.

    La disponibilidad de agua es una funcin tanto del contenido como del

    estado y se expresa adecuadamente por el concepto denominado

    "actividad del agua" ( ) que equivale a la relacin entre la presin de

    vapor de agua sobre el sistema (p) y la presin de vapor del agua pura

    (Po) a la misma temperatura:

    Si los alimentos fueran simples mezclas de agua con sustancias inertes

    que no interactan de ninguna manera con las molculas de agua, la

    actividad del agua seria siempre 1, cualquiera sea el contenido de agua.

    Los alimentos son sistemas en los cuales parte del agua est fuertemente

    absorbida sobre la superficie de sustancias polimricas (protenas,

    carbohidratos macromoleculares). Esto queda claramente establecido por

    el hecho que la presin de vapor del agua sobre un alimento con un

    contenido de humedad bajo o intermedio es considerablemente menor

    que el que predice la Ley de Raoult. Esto se conoce como "agua ligada".

    En estos casos; la actividad del agua es inferior al valor que le

    correspondera por su concentracin. Una de las razones para este efecto

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    49/76

    45

    es el hecho que el "agua libre" est parcialmente atrapada en la estructura

    porosa del alimento y, por lo tanto, est sujeta a la accin depresora de

    los capilares sobre la presin de vapor. A niveles ms altos del contenido

    de humedad el sistema se comporta en realidad como una solucin

    acuosa. De hecho la concentracin molar de los solutos es habitualmente

    tan baja que la actividad del agua pronto alcanza valores cercanos a la

    unidad.

    La disponibilidad de agua, medida como actividad del agua, tiene una

    fuerte influencia sobre la velocidad de las reacciones por enzimas, es

    decir, la actividad enzimtica aumenta al aumentar el contenido de "agua

    libre" y ello ocurre no slo en las reacciones hidrolticas, en las que el

    agua es uno de los reactantes obvios, sino tambin en las reacciones no-

    hidrolticas.

    La velocidad de las reacciones enzimticas se ve fuertemente influida por

    la naturaleza y concentracin de los solventes.

    En la prctica es de gran importancia el efecto de la cantidad de humedad

    de los alimentos sobre la velocidad de la reaccin enzimtica. Incluso en

    los alimentos denominados desecados la accin enzimtica procede a

    una velocidad medible.

    A niveles muy bajos de humedad, la actividad enzimtica puede ser

    afectada cualitativamente. Es el caso de la -amilasa que a una humedad

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    50/76

    46

    del 20 %o (o 4% de "agua libre") produce principalmente glucosa y

    maltosa a partir de almidn. A niveles ms elevados de humedad se

    forman tambin otros oligosacridos. Quizs lo que ocurre es que a

    niveles muy bajos de "agua libre", la rigidez del medio impide la difusin

    de la enzima o del substrato, limitndose as la hidrlisis a aquellas

    porciones del substrato que estn en contacto inmediato con la enzima.

    En los cereales y harinas almacenados es posible detectar, fcilmente,

    actividad lipoltica y proteoltica. A niveles de humedad superiores a 15%

    esta actividad es debida, generalmente, a las enzimas de los hongos que

    crecen en el cereal y que pueden participar tambin en las reacciones

    hidrolticas, desarrollndose amargor o rancidez por la accin enzimtica

    sobre la fraccin proteoltica o lipdica durante el almacenamiento.

    Los mtodos modernos de liofilizacin de carnes y verduras han

    introducido problemas similares a estas industrias. La actividad enzimtica

    se determina generalmente en estos casos por mtodos autolticos, ya

    que la velocidad de la reaccin enzimtica es baja. Por ejemplo, en el

    msculo de cerdo liofilizado se usa la desaparicin del glicgeno muscular

    como un ndice de actividad enzimtica a diferentes niveles de humedad.

    2.3.3.4 Efecto del pH y del estado inico (3,6).

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    51/76

    47

    La actividad enzimtica guarda tambin relacin con el estado inico de la

    molcula y, especialmente, de la parte proteica, puesto que las cadenas

    polipeptdicas contienen grupos que pueden ionizarse (principalmente

    grupos carboxilos y aminos de los aminocidos constituyentes) en un

    grado que depende del pH existente. Como ocurre con las protenas, las

    enzimas poseen un punto isoelctrico al cual su carga libre neta es cero.

    El pH del punto isoelctrico, como regla, no es igual al pH al cual se

    observa actividad mxima. El pH ptimo de las enzimas varia

    ampliamente; la pepsina, que existe en el medio cido del estmago,

    tiene un pH ptimo de alrededor de 1,5, mientras que la arginasa tiene un

    pH ptimo de 9,7. Sin embargo, la gran mayora de las enzimas tienen un

    ptimo entre pH 4 y 8. Algunas enzimas muestran una amplia tolerancia a

    los cambios del pH, pero otras trabajan bien slo en un rango estrecho.

    Cualquier enzima que se someta a valores extremos de pH, se

    desnaturaliza. Esta sensibilidad de las enzimas a la alteracin del pH es

    una de las razones por la que la regulacin del pH del organismo es

    controlada celosamente y explica por qu las desviaciones de la

    normalidad pueden implicar graves consecuencias. Muchas enzimas

    existen en el organismo a un pH ms bien alejado de su valor ptimo.

    Esto se debe, en parte, a la diferencia del medio ambiente "in vivo" con

    respecto al "in vitro". Esto recalca tambin que el control, del pH puede

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    52/76

    48

    representar un importante medio para regular la actividad enzimtica. Las

    protenas sufren cambios en su solubilidad, presin osmtica y viscosidad

    a diferentes valores de pH. Es probable que el cambio en la actividad

    enzimtica, al variar los valores de pH, se deba a los cambios en la

    ionizacin ya sea de la enzima, del substrato o del complejo enzima-

    substrato.

    A1 determinar la velocidad de reaccin de una enzima y para cierta

    concentracin de substrato, a diferentes valores de pH, se observa que la

    curva resultante tiene forma de campana. Se le denomina curva de pH:

    actividad. Esta curva no caracteriza, necesariamente, a una enzima,

    puesta que el pH ptimo puede variar para diferentes substratos, ni

    tampoco son similares las curvas de pH: actividad para dos enzimas que

    hidrolizan el mismo enlace en un substrato. Por ejemplo, las

    pectinometilesterasas hidrolizan especficamente los enlaces ster de

    polimetilgalacturonatos. La pectinometilesterasa obtenida de un hongo

    tiene un pH ptimo de 5,0; la de frjoles tiene su ptima actividad a pH

    cercano a 8,5.

    Estas diferencias sobre los pH ptimos de enzimas que actan sobre

    substratos similares es de la mayor importancia en el procesamiento de

    alimentos. Una enzima tiene que tener buena actividad proteoltica a un

    pH de 4,5 a fin de ser una enzima a prueba de congelacin, o a niveles de

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    53/76

    49

    pH superiores a 5,5 para ser un buen ablandador de carne. Para la

    mayora de las aplicaciones prcticas, el pH del alimento no puede ser

    ajustado como para adecuarlo al pH ptimo de una enzima determinada.

    La enzima debe escogerse en base a su actividad al pH natural del

    alimento. Existen algunas excepciones notables en que es factible y

    prctico el ajuste del pH. Para la produccin de glucosa, la pasta de

    almidn se ajusta a un pH entre 5 y 7 para la hidrlisis ptima por la alfa-

    amilasa bacteriana. En cambio, el pH se ajusta entre 4 y 6 para la ptima

    sacarificacin por la amilasa de hongos o de cereales.

    La velocidad de inactivacin de las enzimas vara para los diferentes

    valores de pH y, por lo tanto, un alza en la temperatura puede cambiar el

    pH ptimo. As, en la industria de cereales el aumento de temperatura

    hace variar el pH ptimo de la beta-amilasa hacia valores ms altos de

    pH. Puede aplicarse una variacin intencional del pH para destruir

    especficamente una enzima como, por ejemplo, la inactivacin diferencial

    de alfa-amilasa y proteasas en preparaciones enzimticas de hongos.

    Es necesario recalcar, sin embargo, que el trmino "pH ptimo" no tiene

    una significacin fsico-qumica bien definida. Es mejor, en general,

    referirse a un rango de pH favorable para una reaccin dada. Este rango

    depende no slo de la naturaleza de la enzima particular, sino tambin del

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    54/76

    50

    substrato y de la concentracin de ste, de la estabilidad de la enzima, de

    la temperatura y de la extensin del periodo de reaccin.

    2.3.3.5 Sitio activo y especificidad enzimtica (5,8).

    Algunas enzimas tienen una especificidad prcticamente absoluta para un

    determinado substrato y no atacarn ni siquiera a molculas muy

    relacionadas. Por ejemplo, la enzima aspartasa cataliza la adicin

    reversible de amoniaco. Al doble enlace del cido fumrico, pero a ningn

    otro cido no saturado.. La aspartasa tambin presenta una rgida

    estereoespecificidad y especificidad geomtrica; por eso no desamina D-

    aspartato ni adiciona amonaco al maleato, que es el ismero geomtrico-

    cis del fumarato. Otro ejemplo de especificidad absoluta es el de la

    maltasa verdadera, que slo desdobla al azcar maltosa. En el otro

    extremo estn las enzimas que tienen una especificidad relativamente

    amplia y actan sobre muchos compuestos que presentan una

    caracterstica comn. Por ejemplo, la fosfatasa de rin cataliza la

    hidrlisis de muchos steres diferentes del cido fosfrico, pero a

    velocidades variables. Otro ejemplo lo constituyen las lipasas, que pueden

    romper la unin entre el cido y el alcohol en el lpido, en tanto sta sea

    una unin ster (desdoblan igual etilbutirato que un triglicrido).

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    55/76

    51

    Del estudio de la especificidad de las enzimas por el substrato surgi la

    idea de que existe una relacin complementaria tipo llave-cerradura entre

    la molcula de substrato y un rea especfica sobre la superficie de la

    molcula de la enzima, denominada el sitio activo o sitio cataltico, al cual

    se une la molcula del substrato, mientras experimenta la reaccin

    cataltica.

    Dos caractersticas estructurales determinan la especificidad de una

    enzima por su substrato: a) el substrato debe poseer el enlace qumico

    especfico o unin, que puede ser atacado por la enzima, y b) el substrato

    debe tener habitualmente algn otro grupo funcional, un grupo de unin,

    que se une a la enzima y ubica en posicin a la molcula de substrato de

    modo que el enlace susceptible se disponga apropiadamente en relacin

    al sitio activo de la enzima.

    2.3.3.6 Isoenzimas (6,9).

    Los isoenzimas constituyen formas moleculares mltiples de una misma

    enzima que catalizan fundamentalmente la misma reaccin, pero difieren

    en sus propiedades qumicas, fsicas, estructurales o inmunoqumicas; Se

    originan estas diferencias en su biosntesis, debido a causas genticas.

    Su diferencia radica en la estructura primaria de su protena, ocurriendo

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    56/76

    52

    como dmeros o tetrmeros, compuestos ya por subunidades idnticas o

    no.

    Muchas enzimas existen en la misma especie o tejido y aun dentro de la

    misma clula. A menudo limitadas a un rgano, pueden pertenecer, sin

    embargo, tambin a organismos diferentes (enzimas isodinmicas).

    Uno de los ejemplos ms conocidos de isoenzimas es el de la

    dehidrogenasa lctica que est presente en los tejidos animales en 5

    formas, separables por electroforesis. Estas 5 isoenzimas estn

    constituidas por la combinacin de dos clases diferentes de cadenas

    polipeptdicas, de un peso molecular de 33.500 cada una: Las cadenas

    "M" (de msculo) y "H" (de heart, corazn).

    Para identificar y diferenciar isoenzimas se usan mtodos cromatogrficos

    (en columna); electroforticos (en papel o gel); inhibidores qumicos (ditio-

    treitol) o los respectivos antisueros contra isoenzimas. Estos ltimos

    representan anticuerpos inhibidores obtenidos por va inmunolgica (de

    sueros ovinos o caprinos) que actan generalmente por precipitacin en

    la solucin reactiva, al ser insoluble el complejo enzima - antisuero.

    La identificacin y diferenciacin de isoenzimas tiene aplicacin en el

    diagnstico de ciertas enfermedades para poder localizarlas en un

    determinado rgano como, por ejemplo, en el infarto cardiaco, mediante

    las isoenzimas de la creatin-fosfokinasa (CPK).

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    57/76

    53

    2.3.4 Clasificacin de las enzimas

    Actualmente, ms de mil enzimas han sido aisladas y clasificadas de

    acuerdo con el substrato especfico sobre el cual actan. Entre las

    numerosas clasificaciones, algunas se basan en las reacciones que

    catalizan las enzimas, otras en el substrato sobre el que actan e incluso

    muchas enzimas se designan con nombres triviales de origen histrico.

    La comisin de Enzimas de la Unin Internacional de Bioqumica introdujo

    en 1964, para uniformar la nomenclatura, la siguiente clasificacin

    sistemtica, en la cual se consideran 6 grupos principales de enzimas de

    acuerdo al tipo reaccin implicada:

    a) Oxidorreductasas: Catalizan una amplia variedad de reacciones de

    xido-reduccin, empleando coenzimas, tales como NAD+ y NADP+,

    como aceptor de hidrgeno. Este grupo incluye las enzimas

    denominadas comnmente como deshidrogenasas, reductasas,

    oxidasas, oxigenasas, hidroxilasas y catalasas.

    b) Transferasas: Catalizan varios tipos de transferencia de grupos de una

    molcula a. otra (transferencia de grupos amino, carboxilo, carbonilo,

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    58/76

    54

    metilo, glicosilo, acilo, o fosforilo). Ej.: aminotransferasas

    (transaminasas).

    c) Hidrolasas: Catalizan reacciones que implican la ruptura hidroltica de

    enlaces qumicos, tales como C=O, C-N, C-C. Sus nombres comunes

    se forman aadiendo el sufijo -asa al nombre de substrato. Ejs.:

    lipasas, peptidasas, amilasa, maltasa, pectinoesterasa, fosfatasa,

    ureasa. Tambin pertenecen a este grupo la pepsina, tripsina y

    quimotripsina.

    d) Liasas: Tambin catalizan la ruptura de enlaces (C-C, C-S y algunos

    C-N, excluyendo enlaces peptdicos), pero no por hidrlisis. Ejs.:

    decarboxilasas, citrato-liasa, deshidratasas y aldolasas.

    e) Isomerasas: Transforman sus substratos de una forma isomrica en

    otra. Ejs.: Epimerasas, racemasas y mutaras.

    f) Ligaras: Catalizan la formacin de enlace entre C y O, S, N y otros

    tomos. Generalmente, la energa requerida para la formacin de

    enlace deriva de la hidrlisis del ATP. Las sintetasas y carboxilasas

    estn en este grupo.

    2.3.5 Clasificacin de las enzimas de los alimentos

    Braverman (4) distingue dos importantes grupos de enzimas de los

    alimentos: las Hidrolasasy las Desmolasaso EnzimasOxidantes(3, 14).

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    59/76

    55

    2.3.5.1 Las hidrolasas

    Comprenden las:

    1.1. ESTERASAS, entre las cuales son de importancia en los alimentos:

    a) Lipasas, que hidrolizan los steres de cidos grasos;

    b) Fosfatasas, que hidrolizan los steres fosfricos de muchos

    compuestos orgnicos, como, por ejemplo, glicerofosfatos, almidones

    fosforilados:

    c) Clorof i lasas. En la industria alimentara debe tratarse de retener el

    color verde de la clorofila, en el caso de los vegetales deshidratados o en

    conservas. Por ello puede protegerse el color natural (retencin de

    clorofila de hasta 60%) por los siguientes tratamientos:

    - Pretratamiento por inmersin (ej., Arvejas), a temperatura ambiente, en

    solucin de bicarbonato de sodio al 2% por espacio de 30 a 40 min.

    - Escaldado en solucin de hidrxido de calcio 0,005 M.

    - Procesamiento en salmuera, que lleva adicionada hidrxido de

    magnesio (0,020-0,025 M.).

    El pH en estos casos se eleva a 8 en el primer tiempo y se mantiene

    durante el escaldado y la esterilizacin posterior.

    d)Pect ino -esterara, enzima importante en la industria de derivados de

    frutas (vanse stas).

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    60/76

    56

    2.3.5.2 Carbohidrasas

    Que se clasifican en:

    a) Hexosidasas, entre las que interesan la invertasa y la lactasa; y

    b) Poliasas, que comprenden las amilasas, las celulasas y la

    poligalacturinasa o pectinasa, que acta sobre el cido pctico o

    poligalacturnico, dando molculas de cido galacturnico, carentes de

    poder gelificante; de importancia en la elaboracin de zumos y nctares

    de frutas.

    2.3.5.3 Proteasas

    Que se clasifican en:

    a) Proteinasas, endoenzimas que rompen las uniones peptdicas: -CO-

    NH de las protenas, algunas de las cuales son muy resistentes al ataque

    de la enzima proteoltica, en su estado nativo; por el calor u otros agentes

    se puede abrir la molcula proteica, de modo que entonces las uniones

    peptdicas pueden ser atacadas por estas enzimas;

    b) Peptidasas,que rompen las uniones de los pptidos hasta la liberacin

    final de molculas de aminocidos;

    c) Catepsinas, a cuya accin en el msculo proteico se deben los

    procesos autolticos en la maduracin de la carne. El tejido vivo tiene un

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    61/76

    57

    pH desfavorable para la accin de estas enzimas, pero a la muerte del

    animal baja el pH al acumularse cido lctico por degradacin del

    glicgeno. Al alcanzar un pH 4,5 se hace ptimo para la liberacin y

    accin de la enzima, apareciendo los respectivos cambios en la textura y

    dems caracteres de la carne, y

    d)Renina, Quimosina o Fermento Lab, que se encuentra en el cuarto

    estmago del ternero alimentado slo con leche materna y que causa la

    coagulacin de la leche (Vase en "Aplicacin de enzimas en la Industria

    Lechera")

    2.3.6 Desmolasas o enzimas oxidantes

    Entre ellas son de inters en alimentos:

    2.1 Oxidasas: que comprenden

    a) Las Oxidasas Frricas: Catalasa, responsable de la prdida de color y

    olor de vegetales congelados, y Peroxidasa, que se encuentra en

    verduras y frutas ctricas. Su estudio es de gran inters en la industria de

    alimentos por ser una de las enzimas ms estables al calor y requerir

    mayor tiempo de inactivacin, con el agravante de que en ciertas

    condiciones puede regenerar su actividad con el tiempo;

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    62/76

    58

    b)A las Oxidasas Cpricas pertenecen la poli fenol-oxidasa, tirosinasa,

    catecolasa, relacionadas con el Pardeamiento Enzimtico (vase ste) y

    la ascrbico-oxidasa.

    2.2 Dehidrogenasas.

    Entre stas se encuentran las enzimas siguientes:

    Xantino-oxidasa, que es una flavoprotena con molibdeno y cataliza la

    oxidacin de xantina y aldehdos como el frmico, actuando como aceptor

    de H el azul de metileno, al transformarse en su leuco-derivado; en esto

    se basa su aplicacin analtica en el control trmico de la leche y en la

    deteccin de leche de vaca en leche humana, pues esta ltima no

    contiene esta enzima; Lipoxidasa, que cataliza la oxidacin de cidos

    grasos poliinsaturados y secundariamente tambin al caroteno de frutas y

    verduras deshidratadas, a travs de los perxidos formados.

    2.3.7 Enzimas en tecnologa de alimentos

    Como es sabido, todo alimento constituye un complejo sistema

    biolgico, cuyas clulas se encuentran en equilibrio por accin de las

    enzimas que encierran. En este contexto, los tejidos provenientes de un

    organismo animal o vegetal, que despus de su muerte por matanza,

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    63/76

    59

    cosecha o preparacin llegan a convertirse en alimentos, contienen todo

    el conjunto de enzimas que necesitan para su metabolismo, tanto

    anablico como catablico y que persisten despus de la destruccin de

    los tejidos.

    2.3.8 Localizacin de algunas enzimas en los alimentos.

    Es importante conocer la distribucin que tienen algunas enzimas en los

    alimentos. Ellas pueden encontrarse repartidas en diversa forma, como

    sucede, p. ej., en la fosfatasa de la leche adsorbida por sus glbulos

    grasos o bien, disueltas en el alimento como es el caso de las lipasas en

    grasas y aceites. Por otra parte, las encontramos adsorbidas en las

    partculas slidas como es el caso de las enzimas pectolticas y las

    fenolasas, que se encuentran adsorbidas en la pulpa; cuando se procede

    a filtrar, el grado de actividad enzimtica disminuye notablemente.

    En el trigo, las amilasas estn ubicadas en el germen, no

    encontrndoselas ni en la capa de aleurona ni en el salvado. Por otra

    parte, la actividad proteoltica del higo se encuentra en el ltex que est

    slo en la porcin conocida como receptculo del higo y no en el rea de

    las semillas (22).

    Las catepsinas estn localizadas en el lisosoma de las clulas.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    64/76

    60

    2.3.9 Inhibicin de enzimas de los alimentos

    Las enzimas pueden inactivarse por el calor, aditivos o componentes

    naturales de los alimentos.

    2.3.9.1 Inactivacin por calor

    La precoccin, escaldado o blanching es el mtodo ms conocido y

    empleado por la industria alimentaria para la inactivacin de las enzimas,

    de modo que las reacciones enzimticas que inducen los cambios

    indeseables, no ocurren durante las siguientes etapas de los procesos.

    Este mtodo consiste en exponer durante un tiempo breve, la materia

    prima cruda a altas temperaturas por corto tiempo - 3 a 10 minutos - como

    mximo en el caso de las frutas y se realiza aplicando vapor o por

    ebullicin. La aplicacin de vapor tiene la ventaja sobre el agua de que

    reduce la prdida de las sustancias solubles en ella como las vitaminas y

    sales hidrosolubles.

    2.3.9.2 Inhibicin por aditivos (no permitidos).

    Algunos estn prohibidos precisamente por su accin sobre enzimas

    importantes:

    -Acido frmico: por su poder complejante que inhibe enzimas que

    contienen Fe+++.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    65/76

    61

    -Acidos monocloro- y monobromoactico: por su accin tiolopriva en el

    sentido de bloquear los grupos sulfhidrlicos de las enzimas.

    -cido brico: inactiva descarboxilasas, fuera de acumularse en la grasa

    del organismo.

    -Base de amonio cuaternario: que activan la citocromo-oxidasa y enzimas

    digestivas.

    -cido nordihidro-guayartico: (NDHA-antioxidante), inhibe las catalanas,

    peroxidasas, alcohol-dehidrogenasa, fuera de tener una accin

    alergizante.

    2.3.9.3 Inhibicin de enzimas por componentes de alimentos:

    -Factor antitrptico, que se encuentra en el poroto de soya, clara de huevo

    (ovomucoide) y zumo de papa cruda.

    -Solanina o solanidina(aglucn) de la papa, que inhibe la colino-esterasa;

    lo que tiene relacin con el control de la conduccin de los impulsos

    nerviosos (23).

    2.3.10 Enzimas de alimentos que destruyen nutrientes

    -Lipoxidasa, destruye los carotenos y la vitamina A de frutas y hortalizas,

    al actuar sobre los dobles enlaces de compuestos insaturados.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    66/76

    62

    -Tiaminasa, destruye la tiamina y se la encuentra en mariscos (ostras) y

    algunos peces crudos.

    2.3.11 Regeneracin enzimtica

    En la tecnologa alimentara moderna se deben tener presentes los

    cambios que pueden ocurrir en los procesos tecnolgicos. As, cuando las

    enzimas se han inactivado, algunas pueden regenerarse, como es el caso

    de la peroxidasa, de la fosfatasa y otras. El mtodo de High-temperature-

    Short-time (HTST) como lo dice su nombre, es la aplicacin de calor (a

    alta temperatura), pero por corto tiempo; antes se usaban 115C por

    tiempo prolongado, hoy se usan 125C por corto tiempo. Con ello puede

    suceder que la enzima no se inactive en su totalidad, no sufre el

    despliegue total de su estructura proteica helicoidal y as recupera

    parcialmente su estructura nativa despus de las 24 horas de elaborado

    el producto. Con esto regenera su actividad, en parte, lo suficiente como

    para que durante el almacenaje resulten efectos dainos en los alimentos

    conservados, produciendo mal olor y sabor.

    Pero la regeneracin de la actividad no est limitada a la

    desnaturalizacin por calor de la enzima-protena. Algunas, como la alfa-

    amilasa obtenida del Bacillus subtilis, pueden denaturarse por adicin de

    la urea a la solucin de enzima. Alrededor del 80% de su actividad original

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    67/76

    63

    se regenera colocando la solucin en tampn de pH 8,5. Si se elimina el

    resto de urea por dilisis, se regenera slo el 40% de la actividad. La

    regeneracin ha sido explicada por algunos autores (24, 25, 26, 27) como

    la capacidad de la enzima de recuperar su estructura terciaria, por

    recombinacin de las uniones H.

    2.3.12 Accin til o deterioro ejercidos por las enzimas en los

    alimentos

    Las enzimas pueden ejercer, segn las circunstancias del caso, una

    accin deseada o no deseada, desde el punto de vista de la tecnologa de

    alimentos. Segn Reed (3, 28), la diferencia entre un efecto beneficioso o

    desfavorable sobre los alimentos que pueden resultar de estas acciones

    enzimticas puede ser, a veces, sutil, dependiendo de la intensidad de la

    reaccin enzimtica; as sucede en el pardeamiento y reblandecimiento

    de frutas, como tambin en la disminucin de su fibra por celulasas

    durante su maduracin.

    2.3.12.1 Efectos beneficiosos de la accin enzimtica.

    Entre stos pueden mencionarse las complejas reacciones enzimticas

    que determinan la rigidez cadavrica y la posterior maduracin de la carne

    y productos derivados con las respectivas modificaciones de las

    caractersticas de su tejido muscular (57). Por otra parte, la preparacin

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    68/76

    64

    de la malta o cebada germinada, - primer paso de la elaboracin de la

    cerveza, se basa en la accin de las amilasas y proteasas propias del

    cereal en germinacin. La elaboracin de la masa del pan por accin de

    las enzimas del cereal y de la levadura y la maduracin de la crema, de

    los quesos y de las frutas, son otros tantos ejemplos de procesos que

    serian imposibles sin la valiosa intervencin de enzimas.

    A la qumica de los estimulantes de tipo cafenico se le ha llamado

    tambin la qumica enzimtica, ya que en una u otra forma son enzimas

    las que intervienen en la elaboracin del t negro (polifenoloxidasas y

    otras), la separacin previa de las semillas de caf de sus frutos (enzimas

    pectinolticas) y la compleja fermentacin previa de las semillas de cacao

    para desarrollar su sabor y aroma agradables (41).

    Por otra parte, tambin en la tecnologa de la preparacin de diferentes

    especias, como la pimienta negra, la mostaza, el rbano y la vainilla, el

    desarrollo de sus caractersticas de sabor y aroma se debe a tiles

    reacciones enzimticas (33); al igual que el aroma de muchas frutas se

    debe a enzimas que lo generan a partir de sus precursores (vase

    industria de derivados de frutas y hortalizas).

    2.3.12.2 Efectos no deseados o deterioros producidos en

    alimentos por accin enzimtica.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    69/76

    65

    Entre estos efectos deben mencionarse los fenmenos de pardeamiento

    de los alimentos, los cuales se manifiestan por la aparicin de manchas

    oscuras en el tejido animal o vegetal y pueden tener dos causas bien

    diferentes, distinguindose entr el pardeamiento qumico o no enzimtico

    y el enzimtico.

    2.3.12.3 Pardeamiento qumico o no enzimtico.

    Alimentos ricos en protenas' y azcares experimentan la llamada

    "Reaccin de Maillard" (32), quien encontr, ya en 1912, que aminocidos

    simples reaccionan en caliente con ciertos azcares para formar

    compuestos obscuros semejantes a la melanina. Se ha definido esta

    reaccin como "la reaccin de los grupos aminocidos, pptidos o

    protenas con los grupos hidroxil-glucosidicos de los azcares". La

    reaccin es favorecida por la humedad, la temperatura, algunos metales,

    como hierro y cobre, y el pH.

    Entre las diversas reacciones intermedias tenemos la formacin de

    glicosilamina que es incolora, luego una isomerizacin conocida como

    reordenamiento de Amadori y posteriormente la llamada degradacin de

    Strecker, con prdida de una molcula de y formacin de hidroximetil-

    furfural.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    70/76

    66

    Este fenmeno es deseable en algunos productos, como cerveza, corteza

    del pan, caf, pero en otros alimentos no es conveniente, ya que involucra

    aparte del cambio de color, cambios en el sabor, olor y en la disminucin

    del valor nutritivo, ya que estn comprometidos algunos aminocidos

    esenciales como la lisina (32). Este pardeamiento se puede evitar

    mediante bajas temperaturas, bajo pH, descomponiendo la mitad de

    glucosa que puede estar presente, y el mtodo ms usado, que es

    bloquear el grupo -CO mediante el sulfito de sodio (29).

    3 Tema 3. BOMBAS CENTRIFUGAS TIPO VOLUTA,

    CARACTERISTICAS TIPOS Y FUNCIONAMIENTO, USOS

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    71/76

    67

    CAPITULO II. CONCLUSIONES

    3.3 Conclusiones tema 1

    1) Es posible que los organismos probiticos sean agregados en

    medios lcteos como excipiente para que lleguen al consumidor final, ya

    sea en la leche pasteurizada, yoghurt, quesos, crema, bebidas

    fermentadas, etc.

    2) Es necesario que se legisle sobre este tipo de bebidas, cuidando

    los aspectos de informacin, veracidad en su contenido y propiedades

    sobre la salud; para evitar que se exageren sus propiedades y/o

    beneficios inclusive a muy corto plazo

    3) La inclusin de microorganismos probiticos en los alimentos y

    dietas constituye una herramienta a utilizar dados los beneficios

    conocidos a favor de la salud humana. Adems de la tendencia a

    elaborar productos de Agricultura biolgica o Bioagricultura.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    72/76

    68

    4) Los probiticos son de presencia natural en el intestino,

    decreciendo su cantidad y eficiencia con la edad, el estrs, tratamientos

    con antibiticos, el consumo de alcohol, etc. Al adicionarse al yoghurt,

    bebidas fermentadas y otros alimentos, las cepas de probiticos

    sobreviven en mayor cantidad al paso por el aparato gastrointestinal al

    amortiguar el pH del estomago.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    73/76

    69

    CAPITULO III: REFERENCIAS BIBLIOGRAFCA

    yogurt

    1) http://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali10102.pdf

    2) Pardio Sedas VT y Cols. (1994)Los probioticos y su futuro.

    ArchivosLatinoamericanos de Nutricin. vol 46 No 1 p 6-10.

    3) Tannock GW. (1999). Probiotic properties of lactic-acid bacteria:

    plenty of scope for fundamental R & B. Trends Biotechnol. Vol. 15,

    pag.270.-274

    4) Yoghurt de Agricultura Biolgica y Nuevas Tendencias en Bebidas

    Probiticas (2005)

    5) RODRGUEZ GONZLEZ MARA (2009) Aislamiento y seleccin

    de cepas del gnero Lactobacillus con capacidad probitica e

    inmunomoduladora

    1) Axelsson L. 2004. Lactic Acid Bacteria: Classification and

    Physiology. En el libro: Lactic Acid Bacteria, microbiological and functionalaspects. Third edition, Marcel Dekker Inc. 1-65 pp.

    2) Calvo MA. 2001. Microorganismos en alimentos funcionales:

    Aspectos beneficiosos para la salud humana. Discurso de ingreso a la

    Real Academia de Farmacia de Catalunya 41 pp.

    http://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali10102.pdfhttp://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali10102.pdfhttp://www.monografias.com/trabajos7/arch/arch.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/arch/arch.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/arch/arch.shtmlhttp://www.bvs.sld.cu/revistas/ali/vol16_1_02/ali10102.pdf
  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    74/76

    70

    3) Castro L.A. y De Rovetto, C. 2006. Probioticos: utilidad clinica.

    Colombia Mdica. 37 (4): 308-314.

    4) Collado M.C., Meriluoto J. y Salminen S. 2007. Role of commercial

    probiotic strains against human pathogen adhesion to intestinal mucus.

    Letters in Applied Microbiology. 45: 454-460.

    5) Collado M.C., Meriluoto J. y Salminen S. 2007. Role of commercial

    probiotic strains against human pathogen adhesion to intestinal mucus.

    Letters in Applied Microbiology. 45: 454-460.

    6) Dunne C., Murphy L., Flynn S., OMahony L., OHalloran S.,

    Feeney M., Morrissey D., Thornton G., Fitzgerald G., Daly C., Kiely B.,

    Quigley E.M.M., OSullivan G.C., Shanahan F. y Collins J.K. 1999.

    Probiotics: from myth to reality. Demonstration of functionality in animal

    models of disease and in human clinical trials. Antonie van Leeuwenhoek.

    76: 279292.

    7) Felley C.P., Corthesy-Theulaz I., Rivero J.L., Sipponene P.,

    Kaufmann B.P., Wiesel P.H., Brassart D., Pfeifer A., Blum A.L. y Michetti

    P. 2001. Favourable effect of acidified milk (LC-1) on Helicobacter gastritis

    in man. European Journal of Gastroenterology and Hepatology. 13 (1): 25-

    29.

    8) Functional food science and gastrointestinal physiology and

    function. British Journal of Nutrition . 80 (suppl): 147S -l71S.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    75/76

    71

    9) Lee Y.K y Salminen S. 1995. The coming of age of probiotics.

    Trends in Food Science and Technology. 6: 241-245.

    10) Lei V., Friis H. y Michaelsen K.F. 2006. Spontaneously fermented

    millet product as a natural probiotic treatment for diarrhoea in young

    children: an invention study in Northern Ghana. International Journal of

    Food Microbiology.110 (3): 246-256.

    11) Saavedra J.M., Barman N.A., Oung I., Perman J.A., Yolken R.H.

    1994. Feeding of Bifidobacterium bifidum and Streptococcus

    thermophilus to infants in hospital for prevention of diarrhoea and

    shedding of rotavirus. The Lancet. 344: 1046-1049.

    12) Salminen S., Bouley C., Boutron-Ruault M.C., Cummings J.H.,

    Franck A., Gibson, G.R., Isolauri E., Moreau M.C., Roberfroid M. y

    Rowland, I.1998. Functional food science and gastrointestinal physiology

    and function. British Journal of Nutrition . 80 (suppl): 147S -l71S.

    13) Szajewska H., Kotowska M., Mrukowicz J.Z., Armanska M. y

    Mikolajczyk W. 2001. Efficacy of Lactobacillus GG in prevention of

    nosocomial diarrhoea in infants. The Journal of Pediatrics. 138 (3):361-

    365.

    14) Zhou J.S., Pillidge C.J., Gopal P.K. y Gill H.S. 2005. Antibiotic

    susceptibility profiles of new probiotic Lactobacillus and Bifidobacterium

    strains. International Journal of Food Microbiology. 98: 211-217.

  • 7/13/2019 Monografia Caqui 0

    76/76

    15) Marteau P., Minekus M., Havenaar R. y Huis Int Veld, J.H.J. 1997.

    Survival of lactic acid bacteria in a dynamic model of the stomach and

    small intestine: validation and the effects of bile. Journal of Dai