Este documento describe un estudio sobre el pardeamiento enzimático en manzanas y formas de prevenirlo. Explica que el pardeamiento es causado por la acción de la enzima polifenol oxidasa sobre compuestos fenólicos, produciendo su oxidación y polimerización en compuestos de color café. El estudio evaluó el efecto de tratamientos como variar el pH, usar ácido ascórbico o bisulfito de sodio en muestras de manzana para prevenir el pardeamiento. Los resultados mostraron que aditivos como el á

1. UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
INGENIERÍA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL
Laboratorio Bioquímica de Alimentos
TEMA PRÁCTICA #3
PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO
ESTUDIANTE
Cindy Navas Paladines
DOCENTE
Msc. Emma Jácome Murillo
CURSO: 4 S AGROINDUSTRIAL
PARALELO ´´A´´
AÑO LECTIVO
2016-2017

2. PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO
INTRODUCCIÓN
La manzana es una de las frutas más producidas en el mundo y el procesamiento
mínimo podría aumentar su consumo. Sin embargo, el pardeamiento enzimático
es un factor que afecta su calidad. El objetivo de este trabajo fue estudiar el
efecto de recubrimientos comestibles a base de nanopartículas de quitosano en
las enzimas polifenoloxidasa (PPO) y peroxidasa (POD) en manzanas
mínimamente procesadas. El pardeamiento enzimático, es producido por unas
enzimas presentes en el vegetal denominadas polifenoloxidasas, que en un
ambiente húmedo producen la oxidación de los polifenoles incoloros, en una
primera etapa a compuestos coloreados amarillos denominados teaflavinas,
para concluir en tearrubiginas de colores marrones y rojos. Cuando cortamos
algunas frutas y exponemos su carne a la acción del aire, vemos que en unos
instantes se oscurece. Esto ocurre con frutas como la manzana, la pera, el
plátano… y con otros alimentos como las patatas o los champiñones. Este
proceso se llama oxidación o pardeamiento enzimático, pues es el resultado de
la acción del oxígeno contenido en el aire en combinación con los compuestos
químicos de la fruta, en concreto sobre los fenoles. En la reacción interviene
como catalizador una enzima, la polifenol oxidasa (PFO), po la cual los fenoles
se combinan con el oxígeno para transformarse en quinonas, que se polimerizan
o reaccionan con grupos amino de diferentes compuestos formando compuestos
coloridos que reciben el nombre de melaninas y que tienen propiedades
antimicrobianas, y que podrían ser un mecanismo de defensa de los vegetales
contra infecciones.
El pardeamiento enzimático es el que ocurre por acción de enzimas, como por
ejemplo la polifenoloxidasa que actúa sobre sustratos como los polifenoles
produciendo las quinonas que se polimerizan para dar finalmente el color marrón.
Este proceso ocurre en algunas frutas frescas y hortalizas cuando son peladas,
golpeadas o cortadas. En el campo de los alimentos, el pardeamiento enzimático
puede ser un problema muy serio en frutas, champiñones, patatas y otros
vegetales, y también en algunos crustáceos, e incluso en la industria del vino, al
producir alteraciones en el color que reducen el valor comercial de los productos,
o incluso los hacen inaceptables para el consumidor. Estas pérdidas son muy
importantes en el caso de las frutas tropicales y de los camarones, productos
trascendentales para la economía de muchos países poco desarrollados. El
pardeamiento enzimático se puede controlar mediante los siguientes procesos:
El escaldado. Consiste en sumergir el alimento en un baño de agua hirviendo
por un minuto.
Disminución del Ph: a Ph bajos la actividad catalítica decrece y produce una
inactivación de las enzimas.
Métodos químicos: se realiza con ciertas sustancias como el dióxido de azufre
para inhibir del pardeamiento enzimático.

3. OBJETIVOS
 Conocer cómo se lleva a cabo el pardeamiento enzimático en la
manzana y algunas formas de evitarlo para mejorar las características
del producto final.
 Realizar un control de tiempo para establecer con que método se
pardean más rápido que las otras.
 Determinar el efecto de diversos factores en la aparición de pardeamiento
enzimático.
 Determinar cuál es el sustrato y cuál es la enzima que participan en el
proceso de PE en la manzana, los productos que se forman y son
responsables del oscurecimiento.
 Determinar qué tipo de sustancia ò tratamiento es más efectivo para evitar
el PE.
FUNDAMENTO TEORICO
El fenómeno de pardeamiento enzimático se atribuye a la acción de la enzima
Polifenol Oxidasa (PFO) sobre compuestos fenólicos, causando su oxidación y
polimerización, el resultado global de las reacciones es la generación de una
coloración café en el producto pardeado, de allí el nombre de pardeamiento,
(“browning” en inglés). En el caso de las frutas y vegetales el pardeamiento
enzimático resulta un problema cuando genera coloraciones indeseables en el
producto, adicionalmente puede llegar a producir perdida de proteínas si el ácido
ascórbico reacciona con productos intermedios de la reacción de oxidación. A
nivel general en el pardeamiento enzimático ocurre una transformación de los
compuestos fenólicos en polímeros coloreados con tonos generalmente oscuros,
en una primera fase tiene lugar la hidroxilación enzimática de los fenoles a la
forma orto-difenoles, luego, estos son oxidados a orto-quinonas que serán las
responsables de la generación espontánea de los polímeros pardos. En los
tejidos vegetales que no han sufrido ninguna alteración de tipo corte la PFO y su
sustrato, los compuestos fenólicos, se encuentran separados por las paredes
celulares, la enzima se ubica en los cloroplastos y cromoplastos mientras que el
sustrato se encuentra en las vacuolas o células especializadas. En el momento
en que ocurre un daño al interior de los tejidos, la enzima y el sustrato entran en
contacto en presencia del oxígeno generando la cadena de reacciones que se
presenta en la Figura.- Reacciones precursoras del pardeamiento enzimático.

4. Sustratos.- El sustrato que interviene en las reacciones de pardeamiento
corresponde a una fracción de todos los compuestos fenólicos presentes en
frutas y verduras estos compuestos son monofenoles, ortodifenoles y
polifenoles. Dentro de estos grandes grupos se encuentran específicamente el
pirocatecol y su derivados, la 3,4-Dihidroxifenilalanina (DOPA presente en la
papa), 3,4-Dihidroxifeniletilamina (DOPAMINA presente en la banana), Ácido
clorogénico (Manzanas, peras, papas, yerba mate, etc.).Entre los compuestos
flavonoides se destacan los Antocianidoles, Leucoantocianidoles, Flavonoles
como el quercetol y Flavononas como el Naringenol.
Mecanismos de reacción.- El estudio de los mecanismos de reacción de la
aparición de colores pardos en vegetales ha sido bastante extenso debido a su
complejidad, a nivel general se ha encontrado que la cadena de reacciones que
tiene lugar en el pardeamiento puede dividirse en dos fases, la primera
enzimática y la segunda no enzimática. La primera etapa consiste en la
conversión de monofenoles a quinonas, inicialmente se hidroxilan los
monofenoles en o-difenoles y luego estos últimos son oxidados a o-quinonas.
Ambas reacciones son catalizadas por la Polifenol oxidasa.
Reacciones de conversión de monofenoles a o-quinonas.
Luego de haber sido generadas las quinonas pueden ser hidroxiladas de forma
secundaria al reaccionar con moléculas de agua presentes en el medio, así se
obtienen los trihidroxibencenos.
Hidroxilación de quinonas a trihidroxibencenos.
Seguramente te habrás fijado más de una vez en cómo una manzana recién
pelada pasa de su color habitual a otro parduzco en cuestión de minutos. Pues
sin darte cuenta estás siendo testigo de una reacción de alteración muy común
en los alimentos: Este pardeamiento puede ser de dos tipos:
 Enzimático: Cuando es debido a causas enzimáticas.
 No enzimático o químico: Debido a diversas reacciones químicas.

5. PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO:
Es una alteración consistente en la aparición de
compuestos pardos como consecuencia de una serie de
reacciones enzimáticas en sus primeras etapas y no
enzimáticas en fases posteriores. El resultado de las
mismas es la conversión de los compuestos fenólicos
(compuestos orgánicos que contienen, al menos, un
grupo fenol, un anillo aromático unido a un grupo orgánico) de los alimentos en
polímeros coloreados.
Las etapas del proceso de pardeamiento enzimático son las siguientes:
 Hidroxilación enzimática
 Oxidación enzimática
 Polimerización no enzimática
Para prevenir este tipo de pardeamiento se usan varios métodos:
 Selección de variedades pobres en sustratos fenólicos.
 Inactivación de las oxidasas mediante tratamientos térmicos como la
pasteurización o la esterilización. Estos tratamientos tienen el
inconveniente de que alteran las propiedades organolépticas de ciertos
alimentos.
 Adicción de compuestos reductores, como el ácido ascórbico.
 Inmersión en agua de frutas y hortalizas que hayan sido peladas o
troceadas. Así evitamos que el oxígeno penetre en los tejidos.
 Reducción del pH de los alimentos utilizando, por ejemplo, ácido cítrico.
 Eliminación del oxígeno de los alimentos envasando al vacío.
 Adicción de sulfitos o bisulfitos que actúan eliminando el oxígeno de los
alimentos.
PARDEAMIENTO NO ENZIMÁTICO:
El pardeamiento no enzimático es el resultado de una gran cantidad de
reacciones químicas que terminan generando en el alimento polímeros
coloreados y productos de escisión volátiles que dan sabor y olor (que pueden
ser agradables o no) al alimento. También es conocido como Reacción de
Maillard (ya que ha sido este químico francés el descubridor de esta reacción a
principios del pasado siglo) o caramelización.

6. Para prevenir el pardeamiento no enzimático, existen pocos métodos, y son
similares a los utilizados en el caso del pardeamiento enzimático:
 Eliminación de los sustratos de la reacción
 Disminución del Ph
 Controlando la temperatura y la humedad
 Añadiendo sulfitos
El Meta bisulfito de Sodio Na2S2O5.- Es un aditivo
utilizado en la industria de alimentos principalmente como agente conservador.
Entre las aplicaciones más comunes se encuentran: La finalidad de los agentes
conservadores es inhibir el crecimiento de hongos, levaduras y bacterias.
Debido a que muchos de los conservadores se encuentran de manera natural
en algunas hierbas y especias, su empleo se remonta a muchos siglos. Otros
más se han desarrollado, incluidos los que provienen de fermentaciones. Su
uso es como conservante alimentario, siendo fácil encontrarlo como elemento
para el tratamiento de las aguas como un agente tenso activo o en la industria
química como un agente reductor.
Polifenol oxidasa.- La polifenol oxidasa (PPO, conocida también como
monofenol monooxigenasa) es una enzima tetramérica que contiene cuatro
átomos de cobre por molécula, y posee sitios de unión para compuestos
aromáticos y oxígeno.1 La enzima cataliza la O-hidroxilación de monofenoles
(fenoles en los cuales el anillo bencénico contiene un único sustituyente
hidroxilo) para convertirlos en O-difenoles (fenoles con dos sustituyentes
hidroxilo). La misma enzima puede, posteriormente, catalizar la oxidación de
los O-difenoles para formar O-quinonas. Las o-quinonas son muy reactivas y
atacan a una gran variedad de componentes celulares. La rápida
polimerización de las O-quinonas produce pigmentos de color negro, marrón o
rojo, lo que a su vez es la causa del pardeamiento enzimático. El aminoácido
tirosina contiene un único anillo fenólico que puede ser oxidado por la acción
de las PPOs para formar O-quinona, por lo tanto las PPOs son a veces
referidas como tirosinasas.
Ácido ascórbico o Vitamina C- Este ácido es el más recomendado para evitar
o minimizar el pardeamiento enzimático, por su carácter vitamínico inofensivo.
El ácido ascórbico por sí mismo no es un inhibidor de la enzima: actúa sobre el
substrato, de modo que puede adicionarse después de haberse formado las
quinonas; Tiene la propiedad de oxidarse a ácido dehi-hidroascórbico,
reduciendo la quinona a fenol.

7. MATERIALES EQUIPO
 Manzana roja y verde * Plancha Calefactora
 Limones
 Cuchillos y tabla de picar
 Agua destilada
 2 vasos de precipitado REACTIVOS
 3 Cristol
 Ácido cítrico,
 Meta bisulfito de sodio,
PROCEDIMIENTO
 Tratamiento de los tejidos de la manzana y su efecto en la reacción del
PE.
 Retirar la cáscara de una manzana y dividirla en 3 partes
 Desmenuzar la parte 1 de la manzana y dejar entera la parte 2
 Colocar la parte 3 de la manzana en agua en ebullición por 2 minutos
 Observar y comparar el grado de oscurecimiento en las 3 porciones de
manzana
Efecto del pH y del meta bisulfito de sodio
 Separar 5 porciones de una manzana
 Colocar en el cristol
 Rociar las porciones con las siguientes sustancias: solución de ácido
cítrico, zumo de limón,
 Agua destilada, solución de bisulfito de sodio.
 Dejar en reposos de 3 a 5 minutos y comparar el grado de oscurecimiento
de las muestras
CONCLUSIÓN
 Se estableció que aditivos (ácido ascórbico y cítrico) podemos utilizar en
la industria de los alimentos para que no haya pardeamiento, se realizó
un control de tiempo mediante algunas pruebas la forma de disminuir el
pardeamiento enzimático
Ácidos utilizados en la practica RESULTADO DEL APARDIAMIENTO
Agua
La manzana presente color oscuro,
hubo apardeamiento enzimático alto.
Ácido ascórbico
La manzana presento un color medio
oscuro en la roja porque tiene más
azúcar que la verde hubo
apardeamiento enzimático medio.
Meta bisulfito de sodio
La manzana verde y roja tomaron un
color natural verde claro aquí aprecie
que no hubo apardeamiento
enzimático.

8. ANEXOS
1.- Anexo (Materiales de la práctica)
2.- Anexo (preparando Muestra para realizar el procedimiento)

9. 3.- Anexo (Colocando Ácidos respectivos a las 2 muestras. Y efecto en la reacción del
PE por ebullición).
4.- Anexo (Resultados finales del PE y no PE).
BIBLIOGRAFIA
Proporcionado por la Msc. Emma Jácome
Modelo propuesto para la oxidación enzimática de odifenoles y monofenoles. Pdf
Google Educativo Apardeamiento Enzimático en frutas y sus causas en en la
agroindustria