1. FRUTAS Y HORTALIZAS
Master en Seguridad y Calidad de los Alimentos
Mónica González González mgonzal@icia.es
Instituto Canario de Investigaciones Agrarias
Reconocimiento e inspección
de alimentos de origen vegetal
Parámetros indicadores de calidad
2. 1. Modificaciones post-recolección
2. Parámetros indicadores de calidad
Reconocimiento e inspección de alimentos de origen vegetal
Parámetros indicadores de calidad
Hortalizas y frutas
3. 1. Modificaciones post-recolección
2. Parámetros indicadores de calidad
Reconocimiento e inspección de alimentos de origen vegetal
Parámetros indicadores de calidad
Hortalizas y frutas
4. 1. FACTORES GENÉTICOS
2. FACTORES EDAFO-CLIMÁTICOS Y DE CULTIVO
Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
4. CONSERVACIÓN POST-RECOLECCIÓN
5. TRATAMIENTOS TECNOLÓGICOS
6. TRANSFORMACIÓN CULINARIA
POSTCOSECHA
3. ESTADO DE MADUREZ
RECOLECCIÓN
PRECOSECHA
5. Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
PRECOSECHA
Alteraciones de la textura
Temperatura solar
Áreas sombrías
Concentración nitrógeno o potasio
Concentración calcio o fósforo
Alteraciones de la apariencia
Temperatura alta y luz
Temperatura baja
Escaldado superficial
Daños por frío
Fisiopatologías
Desórdenes nutricionales
Temperatura
Luz
Producción volátiles
Alteraciones del sabor y aroma
Fertilizantes
Agua
Luz
6. Negra
Kerr’s Pink
Cara Colorada
Bonita
1. FACTORES GENÉTICOS
Kerr’s Pink
Negra
Colorada
Cara
Bonita
0,8
0,9
0,8
0,7
0,7
25
24
21
23
22
5,1
5,9
4,2
6,4
4,3
623
582
604
489
631
Hierro
Magnesio
Calcio
Potasio
Variedad
Contenido en minerales (mg/100 g)
Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
7. 2. FACTORES EDAFO-CLIMÁTICOS Y PRÁCTICAS CULTURALES
abonado
riego
clima
suelo
luz
Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
8. Evitar daños durante la recolección
Limpiar las cajas y utensilios de recolección
Eliminar los productos hortofrutícolas no comercializables
Evitar dejar los productos en las cajas expuestos al
sol o temperaturas altas en invernadero o campo
RECOLECCIÓN
Transportar las cajas de recolección lo antes posible a
las cooperativas para que los productos no sufran
golpes, calor, etc.
Elección adecuada del estado de madurez
Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
9. verde R1 – R2 maduro
3. ESTADO DE MADUREZ EN EL PUNTO DE RECOLECCIÓN
Contenido en fitoquímicos (mg/kg)
0,12
0,13
0,91
1073
100 % rojo 10440
0,37
0,35
2,73
898
> 90% naranja 4510
0,45
0,51
3,26
713
50 % naranja 2232
0,46
0,74
4,19
339
30 % amarillo 453
Quercetina
Ácido
cafeico
Ácido
clorogénico
β–caroteno
Estado madurez Licopeno
Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
11. 5. TRATAMIENTOS TECNOLÓGICOS
mermeladas
conservas
Zumo 4060
486
Mermelada 2320
175
Rodajas en almíbar 2780
192
Guayaba madura fresca 4820
536
Licopeno
β–caroteno
Producto derivado
Contenido en carotenoides (mg/100 g)
Guayaba
congelados
65% 45-50%
10-15%
Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
12. 6. TRANSFORMACIÓN CULINARIA
fritura olla a presión
al vapor
microondas
Derivados cafeico
Flavonoides
Método cocinado
Microondas 6,7
3,1
Al vapor 8,4
4,0
Hervido 5,9
4,0
Sin cocinado 17
7,1
Contenido en fenoles (mg/100 g)
Papa
45-50%
65%
Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
13. Sensorial Nutricional Comercial Higiénica
Microorganismos
Vida útil
Vitaminas
Apariencia
Color
Aroma, sabor
Textura
PROCESOS
DEGRADATIVOS
Reacciones químicas
Enzimas
Microorganismos
PÉRDIDA DE
CALIDAD
RECOLECCIÓN
CONSUMO
Factores que Afectan a la Calidad de Frutas y Hortalizas
15. Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
Respiración
Proceso metabólico más importante en pérdida de calidad
::
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energía
O2
CO2
Consumo de reservas
azúcares, almidón, ácidos orgánicos, proteínas, etc.
+ Producción de calor: ciclo retroalimentación
Muy alta espárrago, brécol
> 60
Muy baja frutos secos
< 5
Productos
Tasa respiratoria (mg CO2/kg h)
a 5ºC
Media pera
10 - 20
Muy corta
Muy larga
Vida útil
Media
16. Factores que influyen en la Respiración
Plátano maduro 100 - 200
Aguacate 120 - 300
Productos Tasa respiratoria (mg CO2/kg h)
Tipo de producto
:: a 20 - 25ºC
Naranja 25 - 40
Papa 10 - 50
Plátano verde 30
Hombre en reposo (37ºC) 500
Grado de desarrollo
::
órganos jóvenes (en crecimiento activo) > órganos maduros fisiológicamente
crecimiento activo > frutos > vegetativos > de reserva
espárrago > manzana > lechuga > papa
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
17. Factores que influyen en la Respiración
Climaterio
::
Crecimiento Maduración Senescencia
Fruto no climatérico
Fruto climatérico
Pico climatérico
Tiempo
Tasa
respiratoria
Madurez
fisiológica
Madurez fisiológica: mature
Madurez comercial: ripe
Madurez
comercial
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
18. Factores que influyen en la Respiración
NO CLIMATÉRICOS
Cereza
Calabaza
Uva
Pomelo
Piña
Limón
Naranja
Mandarina
Fresa
Manzana
Albaricoque
Aguacate
Plátano
Chirimoya
Higo
Melón
Melocotón
Pera
Tomate
Sandía
CLIMATÉRICOS
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
19. Efecto del etileno
Hormona muy potente y de estructura muy sencilla C2H4
::
Muy alta chirimoya
> 100
Muy baja hortalizas hoja y raíz
< 0,1
Productos
Producción etileno (µl C2H4/kg h)
a 20ºC
Media plátano, tomate
1 -10
Endógeno
Exógeno
Productos sensibles al etileno
Berro
Acelga
Berenjena
Calabacita
Brécol
Endivia
Col de Bruselas
Coliflor
Guisante
Espinaca
Pimiento
Repollo
Plátano verde
Zanahoria
Sandía
Ñame
Pepino
Perejil
Lechuga
Kiwi verde
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
20. CH2=CH2
Acelera la maduración
Acelera la senescencia
Formación productos amargos: zanahoria, batata
Aceleración o inhibición brotación: tubérculos
EFECTOS NEGATIVOS
Moteado, amarilleamiento: hortalizas de hoja verde
Pérdida de color verde
Maduración artificial de los frutos climatéricos
EFECTOS POSITIVOS
Desverdización de frutos no climatéricos
Ablandamiento prematuro
Aparición de texturas anormales
Lignificación: espárragos, aguacate
Aparición de sabores anormales
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
21. Producción de etileno
Incremento de la síntesis durante la maduración de frutos climatéricos
::
DESARROLLO MADURACIÓN SENESCENCIA
Post-climaterio
Multiplicación
celular
Engrosamiento
Preclimaterio
Crisis
climatérica
Madurez de
consumo
Madurez
fisiológica
Etileno
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
22. Transpiración
Proceso físico muy sencillo: de mucha importancia en la postcosecha
::
Disminución de la calidad: aceleración del envejecimiento
Disminución de la vida comercial
Pérdida de peso fresco
H2O
:: Diferencia en la presión de vapor de agua entre:
- interior del producto hortofrutícola almacenado
- entorno
> 3% Flaccidez: pérdida de turgencia
0,5% Activación enzimas degradación pared celular
Procesos
Peso fresco perdido
1 - 2% Aumenta la producción de etileno
Aumenta la respiración
> 4 - 5% Pérdida de vitamina C
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
24. Agua
75 – 95 %
91 % 87 %
HORTALIZAS
Cebolla
Aporte calórico
< 70 kcal/100 g
32 kcal/100 g
Composición de Frutas y Hortalizas
45 kcal/100 g
FRUTAS
Naranja
Proteínas
1 – 5 %
1,2 % 0,8 %
Grasas
< 1 %
0,3 % 0,2 %
Hidratos de carbono
< 15 %
5,3 % 10,5 %
Vitaminas, Minerales,
Fibra, Fitoquímicos
< 10 %
2,2 % 1,5 %
25. Contenido en Agua
El agua disminuye durante la maduración y la conservación
::
:: Pérdidas de peso indeseable en mercado
Pérdida de turgencia
Pérdida de peso
Espinaca > 3%
Zanahoria con hojas > 4%
Tomate > 7%
Zanahoria sin hojas > 8%
Bubango > 24%
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
26. Contenido en Hidratos de carbono
Grandes modificaciones: maduración y conservación
::
:: Degradación de las reservas: almidón, sacarosa → Conversión azúcares sencillos
:: Reducción de las hemicelulosas: del 9% al 1 – 2%
:: Disminución de arabinanos, celulosas, otros polisacáridos (pera)
Pérdida de firmeza
Modificación de sabor
Modificación de textura en boca
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
27. Contenido en Hidratos de carbono
:: Modificación de fracción péctica
Disminución peso molecular
Disminución grado metilación (85% al 40%) en peras, melocotones, aguacates
↓ pectina
soluble
Incremento actividad poligalacturonasa (PG), pectin esterasa (PE) y pectin-metil
esterasa (PME)
protopectina insoluble
↓
pectina soluble
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
28. Contenido en Ácidos orgánicos
Disminución del contenido en ácidos
::
:: Modificación de la proporción de ácidos
Inmadura: ácido quínico
Madura: ácido málico
Modificación del sabor
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
29. Contenido en Compuestos nitrogenados
Disminución en hojas y frutos
::
:: Disminución inhibidores enzimáticos durante la maduración: mango y plátano
:: Incremento en algunas frutas → aumento síntesis enzimas
Pectinasas
Celulasas
Amilasas
Catalasa
Peroxidasa
:: Modificación en aminoácidos y aminas: variables, poco uniformes
Inhibidores de amilasas
Inhibidores de catalasa
Inhibidores de peroxidasa
Modificación de firmeza Modificación del color
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
30. Contenido en Vitaminas
Pérdidas: si condiciones de conservación no son adecuadas
::
:: Ácido ascórbico:
:: Disminución carotenoides con actividad pro-vitamina A
- aumenta durante la maduración
- disminuye durante la conservación
ácido ascórbico
↓
ácido 2,3–dicetogulónico
carotenoides
↓
compuestos volátiles
O2
ácido dehidroascórbico
presión parcial de oxígeno
temperatura
Modificación del valor nutricional
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
31. Contenido en Compuestos volátiles
Aparición de aromas típicos del fruto durante la maduración
::
:: Incremento de volátiles de fermentación: etanol y acetaldehído
:: Oxidación de terpenos durante la conservación
conservación bajo atmósferas protectoras
Modificación del
aroma y sabor
degradación tejidos → hidrolasas → debilitación del aroma
:: Hidrólisis de ésteres durante la conservación
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
32. Contenido en Pigmentos
Cambios de color durante la maduración
::
Degradación de clorofilas
Síntesis de pigmentos
↑ carotenoides
↑ licopeno
otros pigmentos encubiertos se hacen aparentes
Pérdida de pigmentos durante conservación: carotenoides y clorofilas
::
:: Aparición de pigmentos indeseables: verdeamiento papa
Modificación del
color
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
33. Contenido en Lípidos
Proceso de degradación propio de frutos secos y oleaginosos
::
:: Oxidación de los ácidos grasos insaturados
- Olor desagradable
Modificación del
aroma y sabor
Formación de sustancias volátiles y no volátiles:
Modificación del valor nutricional
- Sabor a rancio
- Degradación de vitaminas liposolubles (vitamina E)
Cambios en la Calidad durante la Post-recolección
34. SENSORIAL
METABOLISMO
Cambios de Calidad durante la Maduración
COLOR
• Pérdida de clorofila
• Acumulación de carotenoides
• Síntesis de pigmentos antociánicos
TEXTURA
• Alteraciones en la composición de las paredes celulares
• Solubilización de celulosa y pectinas
• Degradación del almidón
• Acumulación de azúcares y disminución de la acidez
• Producción de compuestos volátiles
AROMA
Y SABOR
• Aumento respiratorio
• Síntesis y producción de etileno
• Metabolismo del almidón y de los ácidos grasos
• Alteración en la regulación de rutas metabólicas
35. MICROB.
Escherichia coli
Salmonella spp.
Listeria, etc.
• Contaminación microbiana
• Producción de toxinas
• Sabores y olores extraños
Mecanismos del Deterioro de la Calidad
ENZIMÁTICO
POD
PPO
PME
LOX
β-Galacturonasa
Poligalacturonasa
• Degradación de pigmentos
• Pardeamiento enzimático
• Sabores y olores extraños
• Pérdida de firmeza
• Pérdida de capacidad antioxidante
36. Enzimas implicadas en el Deterioro de la Calidad
Enzima Problema de calidad Mecanismo
Polifenoloxidasa (PPO) Oxidación de fenoles
Pardeamiento
Pérdida de vitaminas
Peroxidasa (POD) Desarrollo de sabores y olores
extraños
Lipoxigenasa (LOX) Oxidación de lípidos
Desarrollo de sabores y olores
extraños
Destrucción de ácidos grasos y
pro-vitamina A
Enzimas pécticas
Poligalacturonasa (PG) Hidroliza los enlaces glicosí-
dicos a ácido galacturónico
Pectin-metil esterasa (PME) De-esterificación de galactu-
ronanos
β-Galactosidasa Hidroliza galactanos
Celulasa Degradación de celulosa
Modificación de la textura
Ascorbato oxidasa Oxidación del ácido ascórbico
Destrucción de vitamina C
37. Mecanismos del Deterioro de la Calidad
QUÍMICO
• Pérdida de nutrientes
• Enranciamiento
• Pardeamiento no enzimático
• Decoloración oxidoreductiva
Oxidación-reducción
FÍSICO
Transpiración
Daño por frío
• Pérdida de pigmentos
• Pérdida de azúcares
• Pérdida de vitaminas hidrosolubles
• Modificación de la textura
MICROB.
Escherichia coli
Salmonella spp.
Listeria, etc.
• Contaminación microbiana
• Producción de toxinas
• Sabores y olores extraños
ENZIMÁTICO
POD
PPO
PME
LOX
β-Galacturonasa
Poligalacturonasa
• Degradación de pigmentos
• Pardeamiento enzimático
• Sabores y olores extraños
• Pérdida de firmeza
• Pérdida de capacidad antioxidante
38. Principales Causas de Pérdidas Post-cosecha y Mala Calidad
Zanahoria, remolacha,
cebolla, ajo, papa, batata
• Daños mecánicos
• Aparición de brotes
• Pérdida de agua
• Pudriciones
• Daños por frío
Lechuga, acelga,
espinaca
• Pérdida de agua
• Pérdida de color verde
• Daños mecánicos
• Alta tasa de respiración
• Pudriciones
Alcachofa, coliflor, brécol
• Daños mecánicos
• Decoloración
• Pérdida de agua
• Caída de flores
Pepino, calabaza,
pimiento, berenjena
• Pudriciones
• Sobre-madurez
• Pérdida de agua
• Golpes mecánicos
• Daños por frío
Tomate, melón, plátano,
mango, manzana, uva,
melocotón, ciruela
• Pudriciones
• Golpes mecánicos
• Sobre-madurez
• Pérdida de agua
• Daños por frío
• Cambios en composición
39. 1. Modificaciones post-recolección
2. Parámetros indicadores de calidad
Reconocimiento e inspección de alimentos de origen vegetal.
Parámetros indicadores de calidad
Hortalizas y frutas
40. Índices de madurez
Estado de madurez en la recolección muy importante para la calidad postcosecha
ÍNDICES DE MADUREZ
Características de un índice de madurez
- cambia de forma progresiva con el estado de madurez
- relacionado con la calidad y con la vida útil del producto
- indicadores subjetivos u objetivos
- simple y fácil de utilizar en campo
- barato
- consistente en los resultados
41. Índices de madurez
Días desde floración hasta recolección Manzanas y peras
Morfología de la superficie y estructura Formación de cutícula en uvas, tomates
Formación de red en melones cantaloupe
Brillo de algunas frutas (cera)
Tamaño Todas las frutas y muchas de las hortalizas
Peso específico Cerezas, sandías, papas
Solidez en la estructura Lechugas, coles, coles de Bruselas
Forma Ángulo de los dedos de plátanos
Hombros llenos en mangos
Compacidad de brécol y coliflores
Firmeza
Ternura
Ausencia de fibra
Manzanas, peras, frutas de hueso
Guisantes
Espárragos
42. Índices de madurez
Color externo Todas las frutas y muchas de las hortalizas
Concentración de etileno Manzanas, plátanos, tomates, papayas
Factores composicionales
Contenido en almidón
Contenido en azúcar
Acidez
Relación azúcar/acidez
Contenido en jugo
Contenido en aceite
Contenido en taninos
Manzanas, peras
Manzanas, peras, frutos de hueso, uvas,
granadas, cítricos, papayas, melones,
plátanos, tomates
Cítricos
Aguacates
Kakis, dátiles
43. Calidad de Frutas y Hortalizas
APARIENCIA
VISUAL
• Tamaño y forma
• Color y brillo
• Deshidratación
• Defectos: internos y externos
- Morfológicos
- Físicos y mecánicos
- Fisiológicos
FIRMEZA
AROMA SABOR
VALOR
NUTRICIONAL
• Hidratos de carbono
• Proteínas
• Lípidos
• Contenido en agua
• Fibra
• Vitaminas
• Minerales
ESTADO FISIOLÓGICO
• Tasa respiratoria
• Producción de etileno
44. Relacionado con el estado de madurez en frutos climatéricos
ESTADO FISIOLÓGICO
• Producción de etileno
TASA DE PRODUCCIÓN DE ETILENO
CROMATOGRAFÍA DE GASES
µl C2H4/kg h, µg C2H4/kg h
Muestreo: espacio de cabeza estático
Producto encerrado en recipientes herméticamente
cerrados durante una hora
Muestra: 1 ml
espacio de cabeza
45. ESTADO FISIOLÓGICO
• Producción de etileno
TASA DE PRODUCCIÓN DE ETILENO
CROMATOGRAFÍA DE GASES
µl C2H4/kg h, µg C2H4/kg h
Determinación: Cromatografía de gases (CG)
Fase estacionaria: Alúmina
Detección: Ionización de llama (FID)
46. ESTADO FISIOLÓGICO
• Tasa respiratoria
PRODUCCIÓN DE DIÓXIDO DE CARBONO
ESPECTROSCOPÍA INFRARROJOS
ml CO2/kg h, mg CO2/kg h
Cantidad de luz absorbida α
Cantidad de CO2 en la muestra
Dióxido de carbono, CO2:
Determinación:
Sensor de infrarrojos para dióxido de carbono
molécula capaz de absorber la radiación de infrarrojos
margen estrecho y selectivo de longitud de onda
4,3 µ
µ
µ
µm 12 µ
µ
µ
µm
λ
λ
λ
λ (µ
µ
µ
µm)
47. APARIENCIA
VISUAL
Componente importante para la aceptación y posible compra
Primera impresión que el consumidor recibe
40% decisiones de compra se basan en apariencia
a. Uniformidad
b. Frescura y madurez
- tamaño, forma, color, madurez, sin defectos
- indica para el consumidor una selección y
categorización previa según normas
- consumidor: términos equivalentes
- indica la condición de estar fresco o lo más
cerca de la cosecha posible (calidad máxima)
- color y deshidratación
APARIENCIA VISUAL
48. APARIENCIA
Apariencia visual
Recién recolectados o en perfectas condiciones de conservación
::
Desprovistas de humedad exterior anormal
::
Sin olor ni sabor extraños
::
Exentas de daños físicos o mecánicos
::
Exentas de artrópodos, gusanos, moluscos y de partes o excrementos
de éstos
::
Exentas de enfermedades criptogámicas
::
Libres de partes marchitas y de materias extrañas adheridas a la superficie
::
Exentas de agentes microbianos patógenos
::
No tener impurezas de pesticidas en proporción superior a los límites
establecidos
::
Condiciones generales de conservación de hortalizas (CAE)
49. APARIENCIA
VISUAL
• Tamaño y forma
Consumidor:
No es un carácter decisivo de calidad, excepto si hay defectos
Industria o Distribuidor:
Determina su adecuación al proceso de elaboración
Determina su precio
Forma esférica u oval uniforme
influye en pelado
Forma recta
influye en envasado
Forma simétrica
influye en precio
Tamaño y forma: utilizados con objeto de clasificación
Normas de calidad
- requisitos mínimos
- clasificación en categorías: forma, calibre, color, defectos
- tolerancias
50. APARIENCIA
VISUAL
• Tamaño y forma
Puede estar relacionada con:
- indicador de madurez: llenado de hombros en mango
EVALUACIÓN VISUAL
MEDIDAS MORFOLÓGICAS
CLASIFICADORAS AUTOMÁTICAS
EVALUACIÓN VISUAL
51. APARIENCIA
VISUAL
• Tamaño y forma EVALUACIÓN VISUAL
Puede estar relacionada con:
- compacidad ápice: espárrago
- compacidad: brécol, coliflor, lechuga, endivia, etc.
57. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo
COLORIMETRÍA
DETERMINACIÓN DE PIGMENTOS
EVALUACIÓN VISUAL
Color, indicador primario de madurez y frescura - depende de:
- Tipo de pigmentos
- Cantidad de pigmentos
Brillo: realza el color - asociado con “frescura”
Color NO es una propiedad del alimento
SI es una percepción, depende de:
la luz incidente: iluminante D65 (colorimetría)
la composición química y superficie del alimento
el ojo humano
70. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo COLORIMETRÍA
MATIZ
Define cómo se percibe el color de un objeto
Ángulo hue (hº)
71. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo COLORIMETRÍA
CROMATICIDAD
Define lo llamativo o apagado de un color o
lo cerca que está el color del gris o del matiz puro
Saturación apagado
sucio
vivo
limpio
72. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo
Luminosidad
Matiz o ángulo hue
Cromaticidad
COLORIMETRÍA
L: luminosidad
desde 0 (negro) a 100 (blanco)
a*: eje de verde a rojo
desde -60 a +60
b*: eje de azul a amarillo
desde -60 a +60
76. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo DETERMINACIÓN DE PIGMENTOS CAROTENOIDES
ESPECTROFOTOMETRÍA UV-VISIBLE
Extracción con disolventes:
tetrahidrofurano, acetona, n-hexano y etanol o cloroformo
Detección: visible λ = 460 nm
Precauciones:
evitar contacto con aire, luz
utilizar temperaturas de refrigeración durante extracción
adición antioxidantes: BHT
Carotenoides totales
Cuantificación: como β-caroteno
77. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo DETERMINACIÓN DE PIGMENTOS CAROTENOIDES
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
Purificación de extractos: Saponificación KOH etanol
Separación: Cromatografía de líquidos (LC)
Detección: Detector de diodos en fila (DAD)
Fase estacionaria: adsorción RP-C18, RP-C30
Fase móvil: metanol, acetonitrilo o mezclas con modificadores
(acetato de etilo, propanol, tetrahidrofurano o n-hexano)
Carotenos
Xantofilas
β-caroteno
α-caroteno
luteína
licopeno
β-criptoxantina
α-criptoxantina
violoxantina
neoxantina
anteroxantina
78. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo DETERMINACIÓN DE CLOROFILAS
ESPECTROFOTOMETRÍA UV-VISIBLE
Extracción con disolventes:
acetona, N,N-dimetilformamida
Detección: visible λ = 647 y 664 nm
Cuantificación: regresión lineal múltiple
Precauciones:
evitar contacto con aire, luz
utilizar temperaturas de refrigeración durante extracción
inactivación clorofilasa: carbonato sódico
Clorofila a y Clorofila b
79. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo DETERMINACIÓN DE CLOROFILAS
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
Separación: LC
Detección: DAD
Fase estacionaria: adsorción RP-C18
Fase móvil: 80% metanol: 20% 0,5 M acetato amónico
80% metanol: 20% acetona
Clorofilas
clorofila a
clorofila b
80. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo DETERMINACIÓN DE ANTOCIANOS
Extracción con disolventes:
disolventes neutros (60% metanol, acetona, n-butanol)
ácidos orgánicos suaves (ácido fórmico, ácido acético)
Precauciones:
evitar contacto con aire, luz
utilizar temperaturas de refrigeración durante extracción
Eliminación de interferencias: extracción en fase sólida (SPE)
polivinilpirrolidina insoluble, sephadex, RP-C18
Cianidina
Peonidina
Delfinidina
Petunidina
Malvidina
Pelargonidina
OH
OCH3
OH
OCH3
OCH3
H
H
H
OH
OH
OCH3
H
R1 R2
82. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo DETERMINACIÓN DE ANTOCIANOS
ESPECTROFOTOMETRÍA UV-VISIBLE
Detección: visible λ = 510 nm
Cuantificación: como glucósido 3-cianidina
Antocianos totales
Método por diferencia de pH, a pH 1,0 y pH 4,5
Color de los antocianos cambia con el pH
pH 1,0 ion flavilio: color rojo
pH 4,5 carbinol: incoloro
Ajuste del pH de una alícuota de la muestra
pH 1,0 tampón 0,025 M cloruro potásico
pH 4,5 tampón 0,4 M acetato sódico
83. APARIENCIA
VISUAL
• Color y brillo DETERMINACIÓN DE ANTOCIANOS
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
Separación: LC
Detección: DAD
Fase estacionaria: adsorción RP-C18
Fase móvil: ácido fórmico (hasta 10%) pH bajos (inferior a 2)
otros: ácido acético 15%, ácido fosfórico 3-4%
84. APARIENCIA
VISUAL
• Deshidratación
Se produce por transpiración y se evidencia en:
- Pérdida de peso
- Pérdida de turgencia
MEDIDA DE LA PÉRDIDA DE PESO
MEDIDA DEL CONTENIDO EN AGUA
EVALUACIÓN VISUAL
EVALUACIÓN VISUAL
86. APARIENCIA
VISUAL
• Deshidratación
MEDIDA DEL CONTENIDO EN AGUA
Secado de la muestra de alimento:
hasta peso constante
- horno a presión atmosférica 100ºC (tiempo variable ≈ 18 - 24 h)
- horno a vacío 70ºC (tiempo variable ≈ 18 - 24 h)
- microondas 800 W (tiempo variable, algunos minutos)
MEDIDA DE LA PÉRDIDA DE PESO
Frutas deshidratadas AOAC 934.06
- horno a vacío (< 13,3 kPa), 70ºC, 6 h
93. APARIENCIA
VISUAL
• Defectos físicos
Decoloración superficial (INKING) - FRUTOS DE HUESO
daño por abrasión
modificación de antocianos por: cambio de pH del fluido de vacuolas, o
copigmentación con flavonoides
se manifiesta en cambio de color
VERDEAMIENTO - PAPA Y ZANAHORIA
95. separación de la cáscara de la pulpa del fruto
APARIENCIA
VISUAL
• Defectos físicos BUFADO (Peel puffing) - MANDARINA
AUSENCIA DE PEDÚNCULO
CAÍDA DE HOJAS
96. Sabor se expresa como combinación de principios:
- Dulces
- Ácidos
Indicadores de madurez y calidad gustativa
SABOR
Dulzor: relacionado con el contenido en azúcares
SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES
DETERMINACIÓN DE AZÚCARES DETERMINACIÓN DE ÁCIDOS
Acidez: relacionado con el contenido en ácidos orgánicos
ACIDEZ TITULABLE
Astringencia: relacionada con el contenido en taninos
DETERMINACIÓN DE TANINOS
- Astringentes Sensación de pérdida de lubricación en boca
EVALUACIÓN SENSORIAL
97. SABOR
SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES
Técnica que se basa en:
la capacidad de los sólidos para desviar la luz
REFRACTOMETRÍA
Disolución de azúcar
concentrada
Agua
SST ºBrix
98. SABOR
SÓLIDOS SOLUBLES TOTALES
Correlación con contenido en azúcares
también contribuyen: - ácidos orgánicos
- amino ácidos
- compuestos fenólicos
- pectinas solubles
SST ºBrix
Medida afectada por la temperatura:
- compensación automática de cambios de temperatura
- calibración a temperaturas de trabajo
- factor de corrección: tablas
99. DETERMINACIÓN DE AZÚCARES
SABOR
Determinación:
Cromatografía de líquidos (CL)
Fase estacionaria: intercambio iónico
Fase móvil: agua
Extracción con disolventes: etanol 80%
Eliminación de interferencias: extracción en fase sólida (SPE)
Adsorbente RP-C18
Extracción azúcares: SPE
Adsorbente: intercambiador aniónico IRA-400 Cl
Temperatura separación: controlada 80ºC
Detector: Índice de refracción (RID)
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
101. SABOR
ACIDEZ TITULABLE
mg ácido mayoritario/100 g
VALORACIÓN ÁCIDO - BASE
Valoración con 0,1 N NaOH (disolución estandarizada) hasta pH 8,1 ± 0,2
AOAC 942.15
102. DETERMINACIÓN DE ÁCIDOS ORGÁNICOS
SABOR
Determinación: CL
Fase estacionaria: intercambio iónico
Fase móvil: 0,1% ácido ortofosfórico
Extracción con disolventes: etanol 80%
Eliminación de interferencias: extracción en fase sólida (SPE)
Adsorbente RP-C18
Detector: UV-visible λ = 210 nm
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
Ácidos orgánicos
cítrico
málico
succínico
oxálico
tartárico
fumárico
103. SABOR
RELACIÓN AZÚCARES/ÁCIDOS
Ácidos
Azúcares
Bajo Alto
Bajo
Moderado
a Alto
Insípido
Agrio, ácido
Dulce
Combinación
óptima
Fruta Máxima acidez titulable (%)
Uva
Albaricoque
Mandarina y naranja
Nectarina y melocotón
Piña
Fresa
SST mínimo (%)
SST/AT superior a 20
10
SST/AT superior a 6
10
12
7
0,8
0,6
1,0
0,8
104. SABOR
DETERMINACIÓN DE TANINOS
Extracción con disolventes: acetona 70%
Eliminación de interferencias: SPE
Sephadex LH-20
ESPECTROFOTOMETRÍA UV-VISIBLE
Determinación: Método de Folin-Ciocalteau
Reactivo Folin-Ciocalteau: iones poliméricos complejos
principal constituyente ácido fosfomolibdotúngstico
color amarillo
en medio básico
reducido por los grupos fenólicos
forma un complejo de color azul
Espectrofotometría UV-visible λ = 765 nm
Limitaciones del método:
no discrimina entre taninos y resto de fenoles
dificultad para calibrado: no existen estándares comerciales
105. AROMA
Sensación provocada por la suma de compuestos volátiles
percibidos por la nariz
Muy difícil de determinar objetivamente, porque se trata de
una combinación de rasgos:
- cualitativos (predominantes)
- cuantitativos
EVALUACIÓN DE COMPUESTOS VOLÁTILES
EVALUACIÓN DE VOLÁTILES DE FERMENTACIÓN
Compuestos impacto
“Flavor”, combinación de sensaciones percibidas por:
- la nariz (aroma)
- la lengua (sabor)
percepción simultánea al estar muy cerca órganos receptores
EVALUACIÓN SENSORIAL
106. AROMA
EVALUACIÓN DE COMPUESTOS VOLÁTILES
CROMATOGRAFÍA DE GASES
Dificultades en la determinación
Bajas concentraciones: 5 mg/100 g - 10 µg/100 g
Muestreo:
Espacio de cabeza estático
Espacio de cabeza dinámico: purga y trampa
Micro-extracción en fase sólida (SPME)
Adsorbente: Tenax GC, Porapak Q, Chromosorb 150
Desorción: éter dietílico, desorción térmica
107. AROMA
EVALUACIÓN DE COMPUESTOS VOLÁTILES
CROMATOGRAFÍA DE GASES
Determinación: CG
Fase estacionaria: polietilen glicol
Detector: Espectrometría de masas (EM)
108. DETERMINACIÓN DE VOLÁTILES DE FERMENTACIÓN
AROMA
CROMATOGRAFÍA DE GASES
Determinación: CG
Fase estacionaria: polietilen glicol
Detector: FID o EM
Muestreo: jugo o pulpa del alimento
Volátiles
Etanol Acetaldehído
Daños por frío: aguacate “Hass”
metanol
etanol
acetaldehído
acetona
acetato de etilo
2-propanol
111. TEXTURA
Textura: conjunto de propiedades reológicas y de estructura
de un alimento perceptibles mediante:
- tacto
- ojo y oído (en ocasiones)
distintas sensaciones percibidas con:
manos
dureza
relacionada con ablandamiento
estructura de la pared celular y de la presión
interna (turgencia) de las células
dientes
rigidez de la estructura
masticada
labios
tipo de superficie:
pilosa, cerosa, lisa, rugosa
lengua y resto
de cavidad bucal
tipo de partícula generada en masticación:
blandas, cremosas, secas, jugosas
ruido generado al masticar:
alimentos crujientes
oído
112. TEXTURA
Textura se valora de forma distinta en productos diferentes:
Tomate, pimiento
firme
tiernos
Guisantes
Cítricos, ciruela,
pera
jugoso
Espárrago
ausencia
de fibras
Plátano
blando
Zanahoria, apio,
manzana
crujiente
113. TEXTURA
Evaluación de la textura en frutas y hortalizas:
Fuerza necesaria para comprimir una sustancia entre dos
molares (alimentos sólidos) o entre la lengua y el paladar
(alimentos semi-sólidos) y producir:
- la deformación (DUREZA), o
- la ruptura o penetración (FIRMEZA)
EVALUACIÓN DE DUREZA
EVALUACIÓN DE FIRMEZA
Sensación de derrame de líquidos en la boca cuando los
tejidos se mastican: JUGOSIDAD
EVALUACIÓN DE JUGOSIDAD
EVALUACIÓN SENSORIAL
114. 0 (blando) – 100 (duro)
EVALUACIÓN DE LA DUREZA
Dureza: resistencia a la deformación
TEXTURA
evaluación de la fuerza necesaria para
obtener una determinada deformación
Durofel: se comprime un muelle en el alimento y se mide el desplazamiento de una punta
ºDurofel
115. TEXTURA
EVALUACIÓN DE LA DUREZA
Texturómetro: se comprime el alimento con un émbolo, de
dimensiones conocidas, a lo largo de una distancia
predeterminada
117. Penetración en términos de:
- Máxima fuerza (N)
- Presión de penetración (kgf/cm2, N/cm2)
TEXTURA
EVALUACIÓN DE LA FIRMEZA
Texturómetro: evaluación de la resistencia a la penetración
de un émbolo de dimensiones conocidas
118. TEXTURA
Texturómetro: evaluación de las fuerzas de cizallamiento
y extrusión
EVALUACIÓN DE LA FIRMEZA
Célula de Kramer: unidad con cuchillas que bajan a través
unas guías y atraviesan el alimento
Cizallamiento
Extrusión
Compresión
120. TEXTURA
EVALUACIÓN DE LA FIRMEZA
Penetración en términos de:
- Máxima fuerza (N, N/g producto)
- Área hasta fuerza máxima (N.mm/g producto, N.s/g producto)
121. TEXTURA
EVALUACIÓN DE LA JUGOSIDAD
Evaluación del volumen de jugo fácilmente extraíble
penetración de un émbolo calibrado
en el producto
ml jugo/ml producto, ml jugo/g producto
Se utiliza fundamentalmente en cítricos
Chylofel
se mide el volumen de jugo que permea
Obtención del jugo:
- extracción
- presión
122. DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS
VALOR
NUTRICIONAL
• Proteínas
Método Kjeldahl
MÉTODO KJELDAHL – VALORACIÓN ÁCIDO BASE
AOAC 920.152
Cuantifica el nitrógeno total o proteico
a. Conversión de todo el nitrógeno orgánico (fundamentalmente
proteínas) en nitrógeno amoniacal (como NH4SO4)
Digestión ácida
H2SO4, 400ºC, K2SO4, catalizador Hg
b. Destilación del amoniaco
corriente de agua
medio básico (40% NaOH)
Valoración del amoniaco: HCl 0,1 N (disolución estandarizada)
123. DETERMINACIÓN DE PROTEÍNAS
VALOR
NUTRICIONAL
• Proteínas
MÉTODO KJELDAHL – VALORACIÓN ÁCIDO BASE
AOAC 920.152
Porcentaje de proteína = porcentaje de nitrógeno x factor
5,46 nueces, cacahuetes
5,18 almendras
5,30 resto de frutos secos
124. DETERMINACIÓN DE GRASA
VALOR
NUTRICIONAL
• Lípidos
Determinación por gravimetría
EXTRACCIÓN SOXHLET – GRAVIMETRÍA
Extracción Soxhlet:
disolvente: éter etílico, éter de petróleo
extracción a reflujo
el disolvente sube a la cámara de extracción
se pone en contacto con la muestra
regresa al matraz de ebullición: sifón
Precauciones:
utilización de atmósferas inertes
desecación muestra previa a la extracción
liofilización
secado a baja temperatura bajo vacío
disminución del tamaño de partícula: molido
para evitar la canalización de la muestra
126. ÍNDICE DE ALMIDÓN
1% I2 + 4% KI
Índice cualitativo
Relacionado con estado de evolución del almidón
Sólo se utiliza en especies con alto contenido en almidón
Amilosa: compuestos de color azul intenso
Amilopectina: dan color rojo púrpura
adquiere color azul oscuro o violeta
Se aprovecha la propiedad del almidón de reaccionar con el yodo
VALOR
NUTRICIONAL
• Hidratos de carbono
130. FIBRA DIETÉTICA TOTAL
VALOR
NUTRICIONAL
• Fibra
MÉTODO ENZIMÁTICO - GRAVIMÉTRICO
AOAC 985.29
Fibra soluble: precipitación del filtrado
con etanol 78%
Filtración
Lavado: 95% etanol, acetona
Secado
Pesado
Digestión enzimática
Muestra:
- análisis de proteínas en un duplicado: Kjeldahl (N x 6,25)
- análisis de cenizas en otro duplicado: incineración 525ºC
Fibra = peso del residuo – (peso de proteínas + peso de cenizas)
131. VALOR
NUTRICIONAL
• Vitaminas VITAMINA C
L-ácido ascórbico
AA
L-ácido dehidroascórbico
DHA
2,3-ácido dicetogulónico
2 H+, 2 e-
H2O
O
H
O O
O
O
H
O
H
O
O O
O
O
H
O
H
O
O
H OH
O
O
H
O
H
132. VALOR
NUTRICIONAL
• Vitaminas VITAMINA C
VALORACIÓN OXIDACIÓN REDUCCIÓN
2,6-dicloroindofenol en medio ácido
Inconvenientes:
interferencias otras sustancias oxidables
taninos, compuestos con grupos sulfidrilos,
Cu2+, Fe2+, Mn2+ y Co2+
no se mide DHA
Extracción con disolventes:
disolvente ácido con alta fuerza iónica: inactivar enzimas
ácido metafosfórico, ácido oxálico
Precauciones:
evitar contacto con aire, luz
utilizar temperaturas de refrigeración durante extracción
adición antioxidantes: BHT, EDTA
AOAC 967.21
133. VALOR
NUTRICIONAL
• Vitaminas VITAMINA C
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
Separación: LC
Detección: UV-visible λ = 245 nm
Fase estacionaria: intercambio iónico
Fase móvil: ácido ortofosfórico 0,2%
Absorbancia
·
10
3
AA
-5
5
15
25
35
0 3 6 9 12
Tiempo (min)
AA DHA
DTT
O
O O
O
O
H
O
H
O
O
H OH
O
O
H
O
H
Ditiotreitol (DTT): agente reductor
Condiciones de reacción: 30ºC, oscuridad, 15 min
134. FOLATOS
VALOR
NUTRICIONAL
• Vitaminas
ENSAYO MICROBIOLÓGICO
Derivados de los ácidos 5,6,7,8-tetrahidrofólicos
De-conjugación de formas poliglutamato a monoglutamato:
Enzima γ-glutamil hidrolasa
formas monoglutamato y poliglutamato
Folato total
Ensayo microbiológico: Lactobacillus rhamnosis, Lactobacillus casei
crecimiento en extractos de las muestras
Determinación turbidez λ = 490 nm
incubación 37ºC, 18 h
Extracción: tampón fosfato 0,1 M + ácido ascórbico (pH 4,1)
135. VITAMINAS DEL GRUPO B
VALOR
NUTRICIONAL
• Vitaminas
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
Tiamina (B1), riboflavina (B2) y la vitamina B6
Tratamiento conjunto de las muestras
hidrólisis enzimática: fosfatasa
se presentan en los alimentos como cofactores
enzimáticos combinados con fosfato
Determinación individual: CL
Fase estacionaria: adsorción en fase inversa
Detector: Fluorescencia
hidrólisis ácida
eliminación de interferencias
Derivatización previa: ferricianuro potásico
Vitamina B1
Vitamina B6
piridoxina
piridoxal
piridoxamina
piridoxal-5-fosfato
piridoxamina-5-fosfato
Vitamina B1
tiamina tiamina-5-fosfato
Vitamina B2
riboflavina
flavina adenina dinucleótido
riboflavin-5’-fosfato
λexc = 367 nm, λem = 435 nm
λexc = 450 nm, λem = 520 nm
λexc = 280 nm, λem = 487 nm
B1
B2
B6
136. VITAMINAS DEL GRUPO B
VALOR
NUTRICIONAL
• Vitaminas
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
137. VITAMINAS DEL GRUPO B
VALOR
NUTRICIONAL
• Vitaminas
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
Vitamina B3
hidrólisis ácida
hidrólisis alcalina
estable al oxígeno, luz y calor
Determinación: CL
Fase estacionaria: adsorción en fase inversa
Detector: Fluorescencia
filtración
eliminación de interferencias
Vitamina B3
ácido nicotínico
nicotinamida
138. VITAMINA E – TOCOFEROLES Y TOCOTRIENOLES
VALOR
NUTRICIONAL
• Vitaminas
CROMATOGRAFÍA DE LÍQUIDOS
Saponificación: KOH etanólico 70 - 80ºC
Extracción con disolventes:
n-hexano, acetato de etilo
liberación de los vitámeros de la matriz vegetal
atmósfera de nitrógeno y adición de antioxidantes
Determinación: CL
Fase estacionaria: adsorción fase normal
separación isómeros
Detector:
Tocoferoles
α-tocoferol
β-tocoferol
δ-tocoferol
γ-tocoferol
Tocotrienoles
α-tocotrienol
β-tocotrienol
δ-tocotrienol
γ-tocotrienol
Fluorescencia
λexc = 295 nm, λem = 340 nm
UV-visible λ = 294 nm
139. MINERALES
VALOR
NUTRICIONAL
• Minerales
Tratamiento de muestra: eliminación de materia orgánica
Mineralización vía húmeda:
ácidos oxidantes (nítrico, sulfúrico o perclórico)
con calentamiento
Mineralización vía seca:
incineración en mufla (450ºC)
ESPECTROSCOPÍA DE EMISIÓN ATÓMICA
Determinación:
Espectroscopía de emisión atómica (EEA)
Llama: aire-acetileno
Minerales
potasio (K)
140. MINERALES
VALOR
NUTRICIONAL
• Minerales
ESPECTROFOTOMETRÍA UV-VISIBLE
Formación de un complejo coloreado con vanadio
Minerales
fósforo (P)
Determinación: Espectrofotometría UV-visible λ = 420 nm
ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA
Minerales
magnesio (Mg)
calcio (Ca)
hierro (Fe)
zinc (Zn)
Determinación:
Espectroscopía de absorción atómica (EAA)
Llama: aire-acetileno
Lámparas: cátodo hueco, específicas para cada elemento
Interferencias de aniones: técnicas de supresión
141. Borohidruro de sodio
+ NaOH
Muestra + HCl
Lámpara de selenio
Argón
Celda de Cuarzo
MINERALES
VALOR
NUTRICIONAL
• Minerales
ESPECTROSCOPÍA DE ABSORCIÓN ATÓMICA
CON GENERACIÓN DE HIDRUROS
Determinación: EAA con generación de hidruros
Minerales
selenio (Se)