USO DE ANTIOXIDANTES NATURALES EN LA CONSERVACIÓN DE LECHUGA( Lactuca sativa I.) ROMANA MÍNIMAMENTE PROCESADA.
MAGDA RUBIELA GÓMEZ JIMÉNEZ HEIDY YANETH CELIS VARGAS
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA “ UNIAGRARIA” FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS PROYECTO DE GRADO BOGOTÁ 2013
1
USO DE ANTIOXIDANTES NATURALES EN LA CONSERVACIÓN DE LECHUGA( Lactuca sativa I.) ROMANA MINIMAMENTE PROCESADA.
MAGDA RUBIELA GÓMEZ JIMÉNEZ HEIDY YANETH CELIS VARGAS
Trabajo de grado para optar al título de Ingenieras de Alimentos
Director Ing. Jesús Antonio Galvis Vanegas Ingeniero Agrícola. Ph.D.
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA “ UNIAGRARIA” FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS PROYECTO DE GRADO BOGOTÁ 2013
2
Nota de aceptaci贸n
_______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________
Presidente del jurado
___________________________ Jurado
___________________________ Jurado
Bogot谩, Octubre de 2013
3
TABLA DE CONTENIDO
Pág.
0. INTRODUCCIÓN
12
0.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
14
0.2 OBJETIVOS
15
0.2.1 OBJETIVO GENERAL
15
0.2.2
15
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. MARCO TEÓRICO
16
1.1 ORIGEN
16
1.2 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
17
1.2.1 Valor nutricional
18
1.3 PRODUCCIÒN
19
1.4 MERCADO NACIONAL
20
1.5 PRODUCTOS MÍNIMAMENTE PROCESADOS
21
1.5.1 Cambios microbiológicos
22
1.5.2 Cambios fisicoquímicos
23
1.6 MÉTODOS PARA LA CONSERVACIÒN DE PRODUCTOS MÍNIMAMENTE PROCESADOS
24
1.6.1 Tratamientos térmicos
24
1.6.2 Agentes antioxidantes
25
1.7 USO DE PLANTAS AROMÁTICAS COMO ANTIOXIDANTES
27
1.8 ANTECEDENTES GENERALES DEL TOMILLO
29
1.8.1 Acción antioxidante del tomillo
30
1.9 ANTECEDENTES GENERALES DEL ROMERO
31
1.9.1 Acción antioxidante del romero
32
2. VARIABLES DE CONSERVACIÒN EN LA LECHUGA
33
2.1 TEMPERATURA
33
2.2 DAÑOS FÍSICOS
33
2.3 ENFERMEDADES
34
4
2.4 PARDEAMIENTO ENZIMATICO
35
2.5 MICROBIOLOGIA
36
2.6 COLOR
37
2.7 ATRIBUTOS DEL COLOR
39
2.8 COLOR Y PROPIEDADES ÓPTICAS DE VEGETALES
39
2.8.1 Clorofilas
41
2.8.2 Compuestos fenólicos
41
2.9 EVALUACIÓN SENSORIAL
42
3. METODOLOGÌA
44
3.1 PROPIEDADES EVALUADAS
48
3.1.1 Determinaciones fisicoquímicas
49
3.1.2 Pérdida de color
51
3.1.3 Análisis sensorial
51
3.1.4 Análisis microbiológicos
52
3.1.5 Análisis estadístico
52
4. RESULTADOS Y ANÀLISIS
54
4.1 CARACTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS DE LA LECHUGA
54
4.2 ANÁLISIS FISICOQUIMICOS
55
4.2.1 Sólidos solubles ( °Brix)
56
4.2.2 Variación del pH
57
4.2.3 Porcentaje de acidez
58
4.2.4 Pérdida de peso
59
4.3 ANÁLISIS DEL COLOR, LUMINOSIDAD “L”
61
4.3.1 Análisis de color a
63
4.3.2 Análisis de color b
64
4.4 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
65
4.5 ANÁLISIS SENSORIAL
68
CONCLUSIONES
76
RECOMENDACIONES
77
BIBLIOGRAFÍA
78
ANEXOS
83
5
LISTA DE TABLAS Pág.
Tabla 1. Descripción de los principales tipos de lechuga cultivados en Colombia 17 Tabla 2. Composición nutricional de la lechuga en 100 gr de producto
18
Tabla 3. Producción colombiana de lechuga durante el periodo 2004 – 2011
19
Tabla 4. Área cultivada por departamentos, periodo 2010 – 2011
21
Tabla 5. Agentes antioxidantes naturales, concentración y tiempo de inmersión, aplicados en lechuga romana mínimamente procesada
47
Tabla 6. Características fisicoquímicas, bioquímicas, sensoriales y microbiológicas elevadas durante el almacenamiento
48
Tabla 7. Parámetros evaluados y escala de valores utilizados en la evaluación sensorial de la lechuga romana mínimamente procesada
52
Tabla 8. Tratamientos antioxidantes naturales aplicados a la lechuga romana mínimamente procesada
53
Tabla 9. Caracterización fisicoquímica de la lechuga romana en grado de madurez de consumo
54
Tabla 10. Valores de las medidas de las características fisicoquímicas durante el almacenamiento de la lechuga Romana mínimamente procesada sometida a tratamientos con antioxidantes naturales (temperatura de almacenamiento 4⁰C ± 1, HR 85 % ± 2%)
55
Tabla 11. Análisis microbiológico de las tiras de lechuga Romana mínimamente procesada, tratada con antioxidantes naturales.
65
Tabla 12. Valores de las medidas de los análisis sensoriales de la lechuga Romana mínimamente procesada, proveniente de cada tratamiento para los días 0 y 9 de almacenamiento.
68
6
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1: Esquema de las operaciones aplicadas en el proceso de elaboración y almacenamiento refrigerado lechuga Romana con aplicación de antioxidantes naturales
45
Figura 2. Variación del contenido de solidos solubles (°Brix) de la lechuga Romana mínimamente procesada durante el almacenamiento
56
Figura 3. Variación de la concentración de Iones de Hidrogeno de la lechuga Romana mínimamente procesada durante el almacenamiento
57
Figura 4. Variación del porcentaje de acidez durante el almacenamiento de los trozos de lechuga Romana mínimamente procesada sometida a tratamiento con antioxidantes naturales
58
Figura 5. Pérdida de peso de la lechuga Romana mínimamente procesada durante el almacenamiento
60
Figura 6. Pérdida de Luminosidad L en lechuga Romana mínimamente procesada, tratada con antioxidantes naturales, durante el almacenamiento 61 Figura 7. Análisis de color a en lechuga Romana mínimamente procesada, tratada con antioxidantes naturales, durante el almacenamiento
63
Figura 8. Análisis de color b en lechuga Romana mínimamente procesada, tratada con antioxidantes naturales, durante el almacenamiento. Figura
10.
Poblaciones
de
coliformes
totales
en
lechuga
64 Romana
mínimamente procesada para cada uno de los 4 tratamientos aplicados
66
Figura 11. Evolución de los mesófilos aerobios viables en la lechuga Romana mínimamente procesada para cada uno de los tratamientos aplicados
67
Figura 12. Calificación de la apariencia general en los días 0 y 9 de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a 4 tratamientos con antioxidantes naturales.
68
Figura 13. Calificación del color en los días 0 y 9 de almacenamiento de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a 4 tratamientos
7
70
Figura 14. Calificación del olor en los días 0 y 9 de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a 4 tratamientos con antioxidantes naturales.
71
Figura 15. Calificación del sabor en los días 0 y 9 de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a tratamientos con antioxidantes naturales. 73 Figura 16. Calificación de la textura en los días 0 y 9 de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a 4 tratamientos con antioxidantes naturales. 74
8
AGRADECIMIENTOS
Queremos agradecer en primer lugar a Dios por permitirnos culminar una etapa más de nuestras vidas, por darnos los conocimientos necesarios, por la fortaleza y el empeño que cada día colocamos en el desarrollo de este proyecto. A la Fundación Universitaria Agraria de Colombia “UNIAGRARIA” por su apoyo y por brindarnos una buena formación profesional y académica. Al ingeniero, Jesús Antonio Galvis Vanegas, quien fue nuestro tutor y compañero en la realización de este estudio; quien con su sabiduría y paciencia logró motivarnos en cada etapa del proyecto. A nuestros padres por brindarnos esta gran oportunidad de convertirnos en profesionales, a ellos quienes son nuestra mayor motivación para seguir adelante, a ellos que sin duda son las personas más importantes en nuestras vidas les dedicamos este triunfo. Dios los bendiga. A nuestros hermanos que los adoramos con el corazón porque vemos en ellos un ejemplo a seguir.
Magda Rubiela Gómez Jiménez Heidy Yaneth Celis Vargas
9
RESUMEN
La lechuga (Lactuca sativa L.) es una hortaliza que se cultiva en muchas regiones del mundo. Normalmente se consume cruda, formando parte de ensaladas y otros platos. Sin embargo, debido a su alto contenido de humedad (mayor al 95%) y a su fragilidad (se quiebra fácilmente), su vida de anaquel es muy corta. Uno de los principales problemas de las lechugas precortadas es el pardeamiento enzimático el cual ocurre sobre la superficie de corte. Este daño tiene alto impacto sobre la apariencia general disminuyendo la calidad comercial, la aceptación organoléptica y su valor nutricional. En el presente estudio se analiza el efecto de la aplicación de antioxidantes de origen natural frente al pardeamiento enzimático de la lechuga variedad romana cortada en trozos de 2X2 cm. Se emplearon 2 antioxidantes a dos concentraciones y las muestras fueran almacenadas a 4°C ± 1 °C y HR de 85% ± 2% por 9 días. Durante el almacenamiento se realizaron determinaciones fisicoquímicas (pH, °Brix, % de acidez, pérdida de peso y cambios de color), sensoriales (Color, olor, sabor, textura y apariencia general) y microbiológicas (Coliformes totales, coliformes fecales, mohos y levaduras y mesofilos aerobios). Los resultados indican que la utilización
de antioxidantes naturales de romero y tomillo
permitió prolongar la vida útil en las tiras de lechuga romana mínimamente procesada en almacenamiento refrigerado por un periodo de 5 días. El uso de antioxidantes naturales de romero y tomillo controlaron de manera parcial el pardeamiento enzimático producido en las hojas de lechuga variedad romana. El mejor tratamiento para la conservación y disminución de pérdida de peso en las lechugas, fue el tratamiento con inmersión de los trozos de lechuga en infusión de 30 gr de tomillo por un tiempo de 20 minutos. No se presentó contaminación microbiológica en las tiras de los 5 tratamientos, gracias las propiedades antimicrobianas de los aceites esenciales presentes en el tomillo ( timol) y romero ( carnosol).
Palabras claves: pardeamiento enzimático, lechuga, productos mínimamente procesados, antioxidantes naturales.
10
ABSTRACT
Lettuce ( Lactuca sativa L. ) is a vegetable that is grown in many regions of the world . Usually it is eaten raw as part of salads and other dishes. Nevertheless, due to its high moisture content (above 95 %) and its fragility ( breaks easily ) , its life is very short. One of the most relevant problems is pre-cut lettuce is enzyme browning which occurs on the cut surface. This damage has high impact on the overall appearance declining commercial quality, the organoleptic acceptance and its nutrition facts. In this research we analyzed the Romana lettuce behavior in relation to enzymatic browning 2cmX cut into 2 cm, and it was subjected to treatment with two types of natural antioxidants (rosemary and thyme ) and two different concentrations 30 and 50 grams for each one and stored at 4 ° C ± 1 ° C and RH of 85 % ± 2% for 9 days During storage physicochemical determinations were performed (pH , ° Brix , % acidity , weight loss and color changes ) , sensory ( color , smell , flavor, texture and overall appearance) and microbiological ( total coliforms , fecal coliforms , molds and yeasts and mesophilic aerobic ) . It was found that the use of natural antioxidants rosemary and thyme allowed extending a little bit the life in the Romana lettuce processed in refrigerated storage. The rosemary and thyme as natural antioxidants controlled partially enzymatic browning produced the Roman variety lettuce leaves. The best treatment for the conservation and reduced weight loss in lettuce was dipping treatment pieces of lettuce infusion of 30 g of thyme for a time of 20 minutes. This treatment did not produce microbiological contamination into the strips of the 5 treatments. Key words: antioxidants.
enzymatic
browning
lettuce,
11
processed
products,
natural
0. INTRODUCCIÓN
El consumo de productos hortícolas frescos mínimamente procesados es una tendencia que se encuentra en gran expansión. Son productos frescos que se procesan con el objetivo de proveer al consumidor un alimento listo para consumir y con características similares. Los consumidores esperan que estos productos posean una elevada calidad organoléptica y nutricional, junto a una garantizada seguridad higiénica.
En los últimos años el comercio mundial hortofrutícola se ha expandido considerablemente como consecuencia del desarrollo de los sistemas de poscosecha, transporte y comunicaciones, respondiendo a las exigencias de una población mundial, deseosa de consumir alimentos sanos, nutritivos y prácticos (Acuerdo de competitividad de la cadena de hortalizas, Ministerio de Agricultura y desarrollo rural, 2010).
La lechuga mínimamente procesada se ha convertido en un producto de gran demanda como consecuencia del incremento del consumo de comidas rápidas y ensaladas preparadas. Sin embargo, esta hortaliza es susceptible al pardeamiento enzimático y a la deshidratación lo cual ocasiona altas pérdidas económicas que afectan principalmente al productor.
ARZU (2008) afirma que el grado de pardeamiento en lechuga depende del contenido de fenoles y de la actividad de la polifenoloxidasa (PPO). El pardeamiento enzimático generalmente resulta en pérdidas de cualidades físicas,
nutricionales
funcionales
y
organolépticas,
tales
como
el
oscurecimiento, el ablandamiento y el desarrollo de olores desagradables, esto ocasiona una disminución en la vida útil de la hortaliza. Desde hace más de 50 años cientos de sustancias provenientes de fuentes vegetales han sido estudiadas como antioxidantes para aceites y alimentos en general, algunas de estas pueden llegar a ser más efectivas que los antioxidantes sintéticos. (Sherwin,1990).
12
La lechuga Romana al ser sometida a cortes durante el procesamiento presenta una serie de cambios entre ellos la pérdida de apariencia visual, marchitamiento, desarrollo de
colores indeseables, presencia de olores,
perdida calidad nutricional y contaminación microbiana. El daño ocasionado a la superficie cortada es más evidente a medida que transcurre el periodo de almacenamiento
esto conlleva a una disminución de la calidad nutricional y
organoléptica del producto.
13
0,1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el control del pardeamiento en la lechuga variedad Romana mínimamente procesada, mediante la acción de antioxidantes de origen natural, y cuantificar las alteraciones físicas, químicas microbiológicas y sensoriales que presenta la hortaliza durante el periodo de almacenamiento.
14
0,2 OBJETIVOS
0.2.1 OBJETIVO GENERAL
Evaluar el efecto de la aplicación de infusiones de tomillo y romero sobre la estabilidad
de
la
lechuga
Romana
mínimamente
procesada
en
almacenamiento refrigerado.
0.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Evaluar el efecto de dos concentraciones (30 y 50 g/l) preparadas con hojas frescas de tomillo y romero sobre la incidencia en el pardeamiento enzimático, durante el almacenamiento refrigerado, de la lechuga Romana mínimamente procesada. 2. Determinar mediante análisis físicos y químicos el efecto de dos antioxidantes naturales de tomillo y romero, sobre la lechuga Romana mínimamente procesada durante el almacenamiento refrigerado.
3. Determinar mediante análisis microbiológicos y sensoriales el efecto de dos antioxidantes naturales de tomillo y romero, sobre la lechuga Romana mínimamente procesada durante el almacenamiento refrigerado.
15
1. MARCO TEORICO
1.1 ORIGENES
La lechuga es originaria de la India. Los primeros cultivos se originaron en la cuenca mediterránea. Aristóteles y Galeano la describen como una hortaliza popular. Las primeras lechugas de las que se tiene referencia son las de hoja suelta, aunque las acogolladas eran conocidas en Europa en el siglo XVI. La lechuga figuró entre las primeras hortalizas traídas por Cristóbal Colon a América en 1494, Peter Martyr mencionó su presencia en la isla Isabela, lo que sugiere que había llegado en el segundo viaje de Colón. (Ferrato, 1999). La domesticación de la lechuga, se dio en el valle del Nilo y en la región de los ríos Tigris y Eúfrates, desde donde probablemente se dispersó por el mediterráneo, dando lugar a la lechuga romana de forma acogollada. En Persia, se conoció la lechuga desde el siglo V a.C, y se dice que también se conocía en China.
En la tabla 1 se hace una relación de las características de las principales de las diferentes variedades de lechuga.
Tabla 1: Descripción de los principales tipos de lechuga cultivados en Colombia.
16
TIPO ROMANA
DESCRIPCIÓN No forman un verdadero collo, las hojas son oblongas con bordes enteros y tallo ancho las hoja son más largas que ancha y espatuladas la textura es crujiente las hojas exteriores son normalmente de color oscuro mientras las internas son amarillentas.
MANTECOSA Es de textura suave y grasienta en algunos ecotipos forma cogollos pequeños las hojas son plegadas más anchas que largas y arrugadas en el interior son de color pálido a oscuro por fuera y amarillo cremoso por dentro el sabor varia de insípido a relativamente dulce. LOLLO ROSSSO Es una variedad de las denominadas de corte. Las hojas son crujientes, compactas y rizadas de sabor azucarado, la coloración está constituida principalmente por tonos violetas rojizos y verdes. Es originaria de la región mediterránea, específicamente de Italia. En Colombia se cultiva principalmente en la sabana de Bogotá. BABY Sus hojas son oblongas con bordes enteros y nervio central ancho. La base del tallo presenta forma de disco del que surgen las hojas formando rosetas que posteriormente se acogollan. BATAVIA Cogollo compacto y redondo de aspecto arrepollado con hojas grandes, redondas compactas y crujientes. El color de las hojas exteriores es verde claro. Las hojas van tomando la tonalidad blancuzca hacia el interior. El borde es dentado. Presenta un alto contenido de humedad el sabor es suave llegando a ser insípido.
Fuente: Giaconi, V. 1995. Cultivo de las hortalizas. Undécima edición. Editorial Universitaria.Santiago, Chile.337p.
17
1.2 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
1.2.1 Valor nutricional. La lechuga es una fuente moderada de vitaminas y minerales, principalmente en sus hojas exteriores, los aportes nutricionales de esta hortaliza presenta diferencias entre variedades. El aporte en calorías de la lechuga es bajo.
En la tabla 2 se muestra el contenido nutricional de la lechuga.
Tabla 2. Composición nutricional de la lechuga en 100 gr de producto
Fuente: Revista de la Asociación Hortofrutícola de Colombia, ASOHOFRUCOL.2008 Hortalizas, Cultivo de la lechuga, Volumen nº 7 Abril-Mayo 2008. Centro de atención nutricional 2da edición junio 2001 tabla de composición de alimentos. ISBN: 33- 25082.
Como se observa la lechuga presenta bajos contenidos de carbohidratos y grasa y es un buen aporte de minerales especialmente P y K. El contenido de vitamina C es bajo, comparado con otras hortalizas.
18
La vida útil corta de la lechuga, está dada principalmente por la deshidratación, presentando pérdidas de turgencia. Otro factor de deterioro en la lechuga es el pardeamiento enzimático, el cual ocasiona un aspecto desagradable en el producto (ARZU, 2008).
1.3 PRODUCCIÓN
Según la Corporación Colombia Internacional (CCI, 2003) la producción mundial de lechuga en valor y volumen ha presentado un crecimiento continuo a partir del año 2004
con un valor de 21.373.868 toneladas, siendo los
principales productores de lechuga son China, Estados Unidos, España, Italia, India, Japón, Francia, Turquía, México. Asia responde por más de la mitad de la producción mundial con el 54%, pesando mucho la producción de China, especializada en la lechuga tipo espárrago o de tallo, América y Europa le siguen con participaciones de 26% y 17%.
Otros productores que participan con el 10% de la producción, son Alemania, Corea, Egipto, Australia, Reino Unido, Canadá
y Chile. Para Colombia, la
organización mundial de la salud (FAO, 2013) reporta las siguientes cifras de producción para el periodo comprendido entre los años 2004 al 2011.
Tabla 3. Producción colombiana de lechuga durante el periodo 2004-2011
Año
Producción Ton.
2004
15.875
2005
15.341
2006
12.627
2007
17.361
2008
62.538
2009
70.113
2010
49.300
2011
56.271
Fuente: FAOSTAT (2013) 19
Como puede deducirse de la tabla el incremento en la producción para el periodo de los años 2004 al 2011 es del 232 % aproximadamente. El mayor incremento en el porcentaje de producción durante el periodo fue entre los años 2007-2008 con un incremento del 260%.
1.4 MERCADO NACIONAL
La lechuga es una de las principales hortalizas de consumo masivo en el país y representa una gran área de la economía agrícola, en departamentos como Cundinamarca, especialmente en los municipios de Bojacà, Cajicá, Chía, Cota, Funza, Madrid, Mosquera, Sopó, Tocancipá y Zipaquirá (MADR, 2008), en los últimos 10 años han tenido un alto crecimiento el mercado de esta hortaliza y este ha presentado una segmentación y especialización bastante interesante, donde se pueden dividir fácilmente el mercado en el de centrales mayoristas donde la lechuga genera el mayor volumen de ventas, el mercado de grandes superficies donde las lechugas de variedad como la verde crespa, la morada crespa y la romana, son las especialidades de mayor demanda por gusto del comprador y por último el mercado gourmet que se desarrolla básicamente en los supermercados especializados de Bogotá, donde el consumidor lo que más busca, es la calidad. Existe un mercado pequeño que se ha venido desarrollando y el cual es de alto valor agregado donde el comercializador y/o productor lleva directamente su lechuga a restaurantes especializados y lo vende por unidades obteniendo un mejor precio (MADR, 2008).
En la tabla siguiente se representa los departamentos mayores productores de esta hortaliza en el país para los años 2010 y 2011.
20
Tabla 4: Área cultivada por departamentos, periodo 2010-2011
AÑO 2010 Departamento
AÑO 2011
Área
Producción
Área Cultivada
Producción
Cultivada
(toneladas)
(hectárea)
(toneladas)
( hectárea) Antioquia
111
3,17
187
5,2
Boyacá
12
133
17
183
Cauca
0
0
4
64
Cun/marca
602
7,886
736
10.138
Santander
12
160
54
774
Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, política sectorial, 2011.
De la tabla anterior se deduce que el departamento con mayor área cultivada es Cundinamarca, se destaca por ser el mayor productor de lechuga, especialmente la sabana de Bogotá. Seguido por el departamento de Antioquia.
1.5 PRODUCTOS MÍNIMAMENTE PROCESADOS
El consumo de frutas y hortalizas en general, se ha incrementado en los últimos años debido a los aportes nutricionales. Hoy ya no es un secreto que el adecuado consumo de frutas y hortalizas mantiene en buen estado la salud humana. Colombia no es una excepción y ya empieza a haber conciencia acerca del consumir suficiente fibras y vitaminas proporcionadas tanto por fruta como por hortalizas. Los Productos Mínimamente Procesados (PMP) forman parte de este consumo e incluso han permitido que se incorporen a la dieta, especialmente las hortalizas, en la comida rápida o fácil de preparar que no tenía componentes vegetales frescos, en tanto que actualmente sí los tiene. (Soliva et al, 2003).
A pesar de las ventajas de los alimentos mínimamente procesados para los consumidores, estos productos se deterioran rápidamente debido a diversos
21
factores de tipo microbiológicos, fisicoquímicos y bioquímicos que afectan su calidad sensorial.
Cantwell et al, 2002 describe algunos métodos de procesamiento mínimo que modifican muy poco los atributos y características originales del producto fresco. Las hortalizas mínimamente procesadas deben tener una vida útil suficiente, que les permitan ser transportados desde la planta procesadora hasta el consumidor, llegando a él en buenas condiciones. Se envasan en recipientes recubiertos con películas plásticas y su vida de estantería proyectada difiere según el tipo de frutas y hortalizas, variando entre 7 a 20 días cuando se conservan a la temperatura recomendada.
Por otra parte, algunos autores afirman que uno de los mayores retos que enfrenta el procesamiento mínimo de alimentos es el poder combinar adecuadamente distintos factores de preservación a fin de generar productos inocuos, pero que al mismo tiempo garanticen las características sensoriales de frescura que desea el consumidor (Wiley,1994; Gorris y Peppelenbos, 1999).
1.5.1 Cambios microbiológicos. Los alimentos mínimamente procesados que presentan valores de pH y actividad de agua altos como las frutas y las hortalizas (pH 4.6 y aw 0.85) son considerados como alimentos altamente perecederos (Wiley, 1997). En lechuga “Hoja de roble”, Allende et al (2006) encontraron que la radiación con UV-C, aplicada por ambos lados, con dosis de 1,18; 2,37 y 7,11 kJ/m², fue eficaz para reducir la microflora natural causante de deterioro tras 10 días de almacenamiento a 5ºC.
La microflora predominante en los tomates son los mohos como Penicillium spp, Rhizopus spp., Alterneria spp., y Trichoderma spp., y levaduras como Metshnikowia spp., Debaryomyces spp y Candida spp (Diaz et, 1999). Las
22
operaciones de procesado y las condiciones de envasado pueden disminuir la flora inicial microbiana, como es el caso de la aplicación de lavado con agua ozonizada en rodajas de tomate a concentraciones de 3,8 mg/L, con tiempos de lavado entre 3 y 5 minutos; este tratamiento disminuyo considerablemente el crecimiento microbiano aumentando su vida útil hasta 10 días a temperatura de 3°C (Artes et al, 2002).
1.5.2 Cambios fisicoquímicos. El pardeamiento enzimático es uno de los defectos más frecuentes en los productos frescos precortados, especialmente en frutas y hortalizas, en la que los compuestos fenólicos son oxidados hasta quinonas mediante reacciones catalizadas por las enzimas polifenoloxidasas (PPO). Durante el procesado mínimo de estos productos
se afecta
la
integridad del tejido vegetal y se produce un incremento de las actividades metabólicas y una descompertametalización de las enzimas y los substratos que al entrar en contacto reaccionan formando compuestos activos. Estos últimos a su vez experimentan procesos de polimeración que dan lugar a compuestos coloreados denominados melaninas produciendo el pardeamiento superficial del producto y disminuyendo así su calidad visual y nutricional (Richardson, et al. 1993).
Otro cambio evidente es la pérdida de firmeza debido principalmente a la acción de las enzimas proteolíticas y pectoliticas sobre los componentes de la pared celular. Durante las operaciones de procesado, los tejidos vegetales sufren una pérdida de firmeza debido a la hidrólisis enzimática de la sustancia péptica que forma parte de la pared celular. Enzimas como la pectino-metilesterasa (PME) la poligalacturonasa (PG) entre otras, juegan un papel importante en el ablandamiento de los tejidos ( Yoruk,R 2003).
23
1.6
MÉTODOS
PARA
LA
CONSERVACIÓN
DE
PRODUCTOS
MÍNIMAMENTE PROCESADOS
Según Wiley (1997), en la conservación de las frutas y las hortalizas mínimamente procesadas se pueden utilizar diferentes procedimientos: Los Tratamientos térmicos, los tratamientos químicos como los antioxidantes, las atmósferas modificadas y la conservación por refrigeración; También puede utilizarse la combinación de los anteriores métodos de preservación de forma que se aprovechen las ventajas del sinergismo de los distintos obstáculos y barreras.
González et al, (2004) realizaron una investigación en piña mínimamente procesada cortada en rodajas, el tratamiento más efectivo fue la aplicación del ácido isoascórbico en concentración de 0.1 M, seguido de N-acetilcisteina en concentración de 0.05 M. Con estos tratamientos se logró aumentar la vida de anaquel por 6 - 7 días, respecto a las rodajas de control. Por lo tanto, estos tratamientos en combinación con el empaque en atmósferas modificadas puede utilizarse para inhibir el oscurecimiento, el deterioro y mantener la calidad de las rodajas de piña por un período de hasta 14 días a 10 °C.
1.6.1 Tratamientos térmicos. La aplicación de los métodos físicos, entre los que figuran los tratamientos térmicos, busca prolongar la vida útil de los alimentos, evitando el uso de agentes químicos que podrían resultar nocivos para la salud, ofreciendo un producto de buena calidad higiénica, organoléptica y nutricional. Entre sus muchas aplicaciones se ha utilizado en productos hortofrutícolas para reducir los patógenos, disminuir la microflora endógena y para disminuir parcialmente la actividad de la enzima polifenol oxidasa (PFO). ( Vargas W 194).
Ohlsson T.1994 estudió el efecto de la aplicación de tratamientos térmicos en pimientos cherry con el fin de analizar la evolución de los azucares y de actividad antioxidante durante el almacenamiento. Estos investigadores
24
encontrarón que los frutos descorazonados tratados por inmersión en agua a 55°C y almacenados a 10°C fueron los que presentaron mejor aceptación, notándose un incremento en los niveles de los azucares reductores, además fue observado el efecto favorable antioxidante del tratamiento térmico, alargando el periodo de vida útil a 10 días.
1.6.2 Agentes antioxidantes. Si bien las pérdidas de postcosecha de las frutas y las hortalizas son un serio problema debido al rápido deterioro durante el manejo, Heimler (2007), muestra que durante el transporte y el almacenamiento, de los productos mínimamente procesados se agrava el problema, ya que se incrementa la actividad metabólica y la acción de las enzimas sobre los sustratos, causando el oscurecimiento, el ablandamiento, el deterioro microbiológico y el desarrollo de sabores y olores indeseables. El procesamiento mínimo da como resultado el incremento en la tasa de respiración y la mayor producción de etileno lo cual puede reducir la vida media de 1-2 semanas a tan solo 1-3 días, aun cuando las temperaturas sean las óptimas. Todos estos cambios suponen un impacto potencial en los compuestos fisicoquímicos y en las propiedades antioxidantes beneficiosas para la calidad que poseen los frutos en su estado intacto (Adams, C 1986).
Sobre la definición de lo que es un antioxidante natural, el Centro tecnológico Granotec menciona que el término hace referencia a aquellas sustancias que se presentan o pueden ser extraídas de los tejidos de las plantas y los animales y aquéllos que se forman durante la cocción o el procesado de compuestos alimenticios de origen vegetal o animal. Los antioxidantes naturales se encuentran presentes en prácticamente todas las plantas, microorganismos, hongos e incluso en los tejidos animales”
Los constituyentes antioxidantes de las frutas y las hortalizas mínimamente procesadas son muy susceptibles a la degradación cuando se exponen al oxígeno, la luz y de altas temperaturas. Por otra parte, el oscurecimiento del tejido debido a la degradación de los fenoles, catalizada por la enzima
25
polifenoloxidasa (PFO), además de afectar la apariencia del producto, disminuye la actividad antioxidante por la pérdida de esos compuestos (Salveit, 1997). Durante la senescencia, la acción de la enzima lipoxigenasa (LOX) resulta en la oxidación de ácidos grasos y al mismo tiempo, los carotenoides pueden degradarse por oxidación ( Kahkonen, N.1999).
Tomando en cuenta las consideraciones hechas con anterioridad se utilizan los antioxidantes en los productos mínimamente procesados, que pueden ser definidos como cualquier sustancia que es capaz de inhibir, aplazar, retardar o prevenir el desarrollo de la oxidación, captando radicales libres, la ranciedad de los alimentos u otro deterioro de sabor que se produce como consecuencia de la oxidación (Wiley, 1997).
El ácido ascórbico (AA) es un compuesto muy eficaz como inhibidor del pardeamiento enzimático gracias a la capacidad de reducir las quinonas a fenoles antes de las formación de los pigmentos (Castañer et al,1996), han sido utilizados en diversas investigaciones en las frutas y las hortalizas mínimamente procesadas, sus concentraciones varían entre 0,5 al 4%), Este compuesto inhibe en alto grado la actividad de la enzima polifenoloxidasa (PFO), encargada de la degradación de los alimentos respecto al color (Wiley, 1997).
LeeK, (2002) encontró que mediante la aplicación de ácido ascórbico en la elaboración y conservación de una ensalada de hortalizas compuesta de lechuga, tomate y pepino cohombro mínimamente procesado y refrigerado (MPR) se logró conservar las cualidades fisicoquímicas de la ensalada 5 días después de la aplicación; para el tomate en particular la mejor conservación se logró con el tratamiento de 250 mg de ácido ascórbico / litro de agua.
Gonzalez R, (2004) realizaron ensayos en tomate de árbol, utilizando concentraciones de 0,5, 1 y 2% de ácido cítrico, respectivamente y control (agua destilada). Se evaluaron los parámetros físicos, químicos, bioquímicos y
26
fisiológicos en función del tiempo. El mejor resultado se obtuvo mediante el uso de ácido cítrico al 2% ya que logró mantener las mayores concentraciones de pigmentos con pocas variaciones en el tiempo, menores valores de índice de madurez; además logró disminuir con mayor efectividad la tasa de respiración en un 16,5%, aumentando así el tiempo de vida útil del fruto en 6 días respecto a los frutos testigos.
Bermore, CR ( 2000) utilizo el ácido cítrico (100mg/L), EDTA (5ml/L) y ácido acético (100mg/L) con el fin de frenar el pardeamiento enzimático en rodajas de tallos de lechuga iceberg, siendo el ácido cítrico el más eficiente por su mayor penetración en los tejidos; se determinó que el efecto antipardeante del ácido cítrico se debe a la inhibición de la actividad fenilalanina amonio liasa (PAL).Esta enzima actúa al inicio de la ruta biosintética de los compuestos fenólicos, impidiendo la formación de los metabólitos fenólicos inducidos en los productos mínimamente procesados.
La finalidad de los antioxidantes no es otra que la de preservar el producto fresco, para lo cual se trata de relentizar los procesos fisiológicos de post recolección y el desarrollo microbiano, de forma que se retrase el mayor tiempo posible cualquier síntoma de oscurecimiento o pudrición.
1.7 USO DE PLANTAS AROMÁTICAS COMO ANTIOXIDANTES
En un proceso oxidativo es necesario la presencia de oxígeno, sustrato y enzima. Para evitar la oxidación será suficiente, inactivar la enzima o eliminar el oxígeno. Por consiguiente, la actividad enzimática en algunos casos es perjudicial y la eliminación del oxígeno es difícil. De ahí que la única posibilidad, sea el uso de antioxidantes (Braverman, 1978).
Los antioxidantes son sustancias que retardan el comienzo o disminuyen la velocidad de oxidación de los materiales autooxidables, con la inhibición de la
27
formación de radicales libres en la etapa de iniciación o cuando interrumpe la propagación de la cadena de radicales libres (Nawar, 1997).
Existen numerosos compuestos, tanto naturales como sintéticos, con propiedades antioxidantes, pero para su uso deben cumplir la condición mínima de ser seguros para la vida humana (Nawar, 1997). Para que una sustancia sea considerada antioxidante debe cumplir con los siguientes requisitos:
1. - Uso seguro. 2. - No impartir olor, color o sabor. 3. - Efectivo a bajas concentraciones. 4. - De fácil incorporación. 5. - Soportar procesos de cocción tales como horneado y fritura. 6. - Disponible a bajos costos (Coppen, 1989).
La Food and Drug Administration de Estados Unidos define los antioxidantes como las sustancias utilizadas para conservar los alimentos, ya que lentifican la alteración por enranciamiento o la decolaración debida a la oxidación. En frutas y hortalizas, cuando se producen cortes o daños, existen diversos tipos de reacciones oxidativas en las que átomos o moléculas pierden electrones para dar lugar a una forma reducida. Estas reacciones provocan pardeamiento, decoloración de pigmentos endógenos, pérdidas o cambios en la textura además de una pérdida del valor nutritivo (Wiley, 1997).
Los antioxidantes han sido divididos en antioxidantes primarios y sinergistas. Los primarios, son compuestos cuya función es interrumpir el mecanismo de radicales libres. Esta habilidad está basada en su estructura fenólica o configuración fenólica entre una larga estructura molecular. Los sinergistas, son generalmente sustancias acídicas que no ejercen efecto antioxidante por sí solos, pero que ayudan a mejorar el efecto de los verdaderos antioxidantes. Algunos sinergistas usados son los ácidos cítrico, fosfórico, ascórbico y tartárico (Coppen, 1989).
28
Desde hace más de 50 años, cientos de sustancias provenientes de fuentes vegetales han sido estudiadas como antioxidantes para aceites y alimentos grasos. Algunas de estas sustancias pueden ser más efectivas que el mejor antioxidante sintético (Sherwin, 1990).
Wiley (1997) afirma que el uso de antioxidantes naturales para lograr la estabilidad oxidativa de los alimentos lipídicos, ha recibido especial atención, ya que la tendencia actual mundial es evitar el uso de aditivos sintéticos.
El compuesto más frecuentemente utilizado para evitar el pardeamiento enzimático es el ácido ascórbico, el cual, se recomienda en dosis de un 0.5 a 1% del peso del producto, tiene la desventaja que penetra en forma lenta en frutas y hortalizas enteras (Cheftel, 1992).
El ácido ascórbico es un compuesto reductor moderadamente fuerte, de naturaleza acidica, forma sales neutras con los álcalis y es muy soluble en agua, quizás una de las mayores limitantes en su uso, en frutas y hortalizas enteras, es su corta retención en ambiente refrigerado (Wiley, 1997).
Las denominadas plantas medicinales y aromáticas agrupan a un conjunto de especies que poseen ingredientes químicos, conocidos como principios activos, los cuales son utilizados hoy en día en la medicina, perfumería, cosmética e industria condimentaría.
1.8 ANTECEDENTES GENERALES DEL TOMILLO
El tomillo (Thymus vulgaris L.) pertenece a la familia de las labiadas. El nombre genérico proviene del verbo griego "thym" (perfumar) en alusión al intenso y agradable aroma de la planta. El nombre específico expresa su frecuente presencia. Se trata de una planta aromática, vivaz, polimorfa. Su altura fluctúa entre 10 y 40 cm, con numerosas ramas leñosas, donde las hojas son lineales,
29
oblongas, pediceladas, opuestas y blanquecinas por su envés (Herbotecnia, 2003).
Los principios activos concentrados en sus aceites esenciales y extractos, provenientes de hojas y flores, se caracterizan por tener propiedades antisépticas
y
antioxidantes,
además
de
aromáticas,
saborizantes
y
medicinales (Muñoz, 1997).
El principal componente de la esencia es el timol, en un 20-25%, a veces reemplazado parcial o totalmente por su isómero líquido, el carvacrol. El total de estos dos fenoles puede llegar al 50% del total de la esencia. Otros componentes son cimol, l-alfa pineno, beta pineno, canfeno, terpineno, geraniol y cariofileno (HERBOTECNIA, 2003). Sus componentes alcanzan la mayor concentración durante la época de floración, la que en Chile corresponde a finales de primavera (Muñoz, 1997).
1.8.1
Acción antioxidante Tomillo. Existen numerosos estudios que han
demostrado la acción antioxidante del tomillo, entre los cuales se pueden citar los realizados por (Sherwin 1990), quienes determinaron la efectividad en el control de la rancidez en aceite de girasol, mediante el uso de extracto de tomillo, efecto asociado a la presencia del alfa tocoferol.
La actividad antioxidante de los extractos volátiles de tomillo, albahaca, romero y lavanda fueron evaluados, determinando que el extracto de tomillo tiene una actividad antioxidante similar al BHT (Sherwin 1990).
Miura (2002) al analizar los compuestos fenólicos presentes en tomillo y salvia, encontraron que estos presentaban una alta actividad antioxidante, logrando estabilizar el aceite a altas temperaturas.
30
1.9 ANTECEDENTES GENERALES DEL ROMERO
Durante mucho tiempo se pensó que el nombre genérico del romero (Rosmarinus officinalis L.) provenía de los vocablos latinos "ros", rocío y "marinus", mar, pues rocío de mar parecía indicar el hábitat de una especie típica de la cuenca del mediterráneo.
Es un arbusto, rústico, muy ramificado (1,5-1,8 m de ancho), de 50-80 cm de altura, puede llegar a los dos metros; verde todo el año, los tallos leñosos son de color rojizo y con la corteza resquebrajada. Las hojas son de forma lineal, de 2 a 3 cm de largo y unos 3 mm de ancho, opuestas, enteras, con los bordes torcidos hacia abajo, verde oscuras, lustrosas por el haz, blanquecinas y cubiertas de pelo por el envés, en la zona de unión de la hoja con el tallo nacen los ramilletes florales (Paci, 2002).
Entre las especies de la familia Labiada, el romero (Rosmarinus officinalis L.), presenta la mayor actividad antioxidante (Sherwin, 1990).
Actualmente los compuestos que se consideran más importante con una acción antioxidante en romero son los siguientes: Carnosol, rosmanol, ácido carnósico, rosmaridifenol y ácido ursólico (Chen, 1992).
En estudios citados por (Sherwin, 1990), señala que mediante pruebas toxicológicas se probó que la seguridad en alimentos mediante el uso de romero estaba garantizada para los consumidores. Prueba de ello, es el uso que hace PACI et al. (2002), en la estabilización de la carne de conejo con extracto de romero.
Otra propiedad muy importante que presenta el romero, es su actividad antimicrobiana, la cual, se atribuye al carnosol, ácido ursólico y rosmanol (Chen,1992).
31
1.9.1 Acción antioxidante del Romero. Mediante extracción supercrítica, se extrajeron en forma selectiva los compuestos antioxidantes de las hojas de romero; carnosol, rosmanol, ácido carnósico, entre otros, donde la fracción obtenida a distintas temperaturas demostró una alta actividad como antioxidante (Ibañez et al., 2003).
Martínez et al. (2001) comparó la actividad antioxidante del extracto de algunas especies de la familia Labiatae, con respecto a la acción antioxidante de BHA y BHT, obteniendo una alta inhibición de la perooxidación de lípidos con el uso de extracto de romero. El uso de infusiones como fuente de antioxidantes en lípidos, fue evaluado por Triantaphyllou et al. (2001), encontrando efectos significativos en las hierbas utilizadas, las que presentaban compuestos fenólicos, tales como; ácido rosmarìnico.
Con relación a la distribución de los compuestos polifenolicos estudiados en Rosmarinus officinalis, Del Bano
et al. (2003), determinaron que la
acumulación más alta, se encuentra en las primeras etapas del desarrollo vegetativo, donde el ácido rosmarinico presenta la mayor concentración en todos los órganos, movilizándose a los vástagos y flores cuando la planta empieza a florecer.
32
2. VARIABLES DE CONSERVACIÓN EN LA LECHUGA
Las propiedades ópticas de los alimentos, opacidad, translucidez y color determinan, junto con su forma y tamaño, el aspecto de los mismos y juegan un papel crucial en su aceptación por parte del consumidor.
2.1 Temperatura La temperatura es un factor importante e invisible, que controla las actividades enzimáticas, respiratorias y metabólicas. El adecuado control de la temperatura durante el almacenamiento de frutas y hortalizas, puede inactivar o retardar los defectos fisiológicos (WILEY, 1997). El control de la temperatura, es una de las herramientas principales para disminuir el deterioro en postcosecha, debido a que las bajas temperaturas disminuyen la actividad enzimática y microorganismos responsables del deterioro, reducen el ritmo respiratorio, conservan las reservas consumidas en este proceso, retardan la madurez y reducen el déficit de presión de vapor entre el producto y el medio ambiente, disminuyendo la pérdida de agua por transpiración (LÓPEZ, 1992). Después de la cosecha y transporte al centro de acopio, las frutas y hortalizas deben ser preenfriadas inmediatamente y de manera rápida. Donde la mejor temperatura de almacenamiento es aquella en la cual la intensidad del metabolismo natural se reduce a un mínimo grado, lo cual, es diferente para cada fruta y hortaliza, variando incluso entre variedades de la misma especie (HANSEN, 1992).
2.2 Daños físicos Los daños mecánicos aceleran la alteración de los productos frescos al romperse las membranas celulares e incrementarse la actividad enzimática, lo que origina la aparición de reacciones indeseables SHEWFELT (1987), citado por (WILEY, 1997).
33
El daño mecánico acelera los procesos de actividad respiratoria y daña la protección natural del producto, lo cual ocasiona una pérdida más rápida de humedad y facilita la entrada de microorganismos (INTEC, 1983). Las roturas celulares permiten que las enzimas se entremezclen con los sustratos y que se aceleren los cambios adversos a la calidad SHEWFELT
2.3 Enfermedades La microflora de los alimentos está compuesta por microorganismos asociados a las materias primas que los componen, además existen aquellos que se pueden ir incorporando en la manipulación, procesamiento y almacenamiento (INTEC, 1983). Dentro de los productos envasados, encontramos que los microorganismos requieren ciertas condiciones definidas para el crecimiento y reproducción, las cuales son: pH y actividad del agua, así como factores extrínsecos asociados a las condiciones de almacenamiento, como la composición del gas y temperatura externa DAY (1989), citado por (PARRY, 1995). NAMESNY (1993) indica que las principales enfermedades de poscosecha en lechuga corresponden a pudriciones blandas bacterianas, pudrición gris, Esclerotinia, Mildiú, tizón y marchitamiento de aspecto moteado. Las pudriciones blandas (bacterial softrots), son producidas por numerosas especies de bacterias, dando lugar a una destrucción de aspecto sucio del tejido infectado. La eliminación de las hojas exteriores, enfriamiento rápido y una baja temperatura de almacenamiento reducen el desarrollo de las pudriciones blandas bacterianas (INFOAGRO, 2003; UNIVERSIDAD DE CALIFORNIA DAVIS, 2003 y MAROTO, 2000). Los hongos pueden producir una desorganización acuosa de la lechuga (ablandamiento acuoso) causado por Sclerotinia o por Botrytis cinerea, estas se distinguen de las pudriciones blandas bacterianas por el desarrollo de esporas negras y grises. La eliminación de las hojas y la baja temperatura también pueden reducir la severidad de estas pudriciones. (INFOAGRO, 2003).
34
La podredumbre gris (Botrytis cinerea), se puede desarrollar en almacenaje, esta se manifiesta con zonas acuosas, de color gris verdoso o pardo. Los tejidos afectados se vuelven blandos y se recubren del micelio y conidios grises del hongo (NAMESNY, 1993). Al tratar con productos que provienen del campo, éstos contienen numerosos organismos, los cuales se desean erradicar o controlar durante las fases de lavado y desinfección de la materia prima. Donde Pseudomona marginalis es la responsable
de
producir
alteraciones
organolépticas
en
lechugas
(UNIVERSIDAD DE CALIFORNIA DAVIS, 2003).
2.4 Pardeamiento enzimático El deterioro de la mayoría de los alimentos ha sido atribuido principalmente a la acción de microorganismos. Sin embargo, las pérdidas en la calidad de frutas y hortalizas en poscosecha, pueden reducirse no sólo controlando el crecimiento microbiano, sino inactivando las enzimas endógenas que continúan actuando en los frutos procesados y almacenados (ASHIE, SIMPSON y SMITH, 1996). La apariencia es un factor importante en la calidad de frutas y hortalizas, la cual muchas veces se ve afectada por golpes, cortes o heridas. La exposición de la superficie donde se ha producido un daño mecánico al aire produce un rápido pardeamiento, debido a la oxidación enzimática de los fenoles. Las diversas enzimas que catalizan la oxidación de los fenoles se conocen con los nombres de fenolasas, polifenoloxidasas, tirosinasas o catecolasas. El pardeamiento se produce cuando los tejidos han sido dañados, se encuentra oxigeno y cobre presente. Aunque la tirosina es uno de los sustratos prioritarios para ciertas fenolasas, también son aceptados como tales otros compuestos fenólicos de las frutas, por ejemplo, el ácido cafeíco y clorogénico SCHWIMMERS (1989), citado por (RICHARDSON y HYSLOP, 1993).
La polifenoloxidasa se encuentra en bajas concentraciones en los tejidos, presentando un rango óptimo de acción de 6.0 a 6.5 de pH (CHEFTEL y CHEFTEL, 1992).
35
Mientras que el rango óptimo de acción en lechugas corresponde a un pH de 5.0 a 8.0 con temperaturas de 25 a 35°C (HEINDAL, LARSEN y POLL, 1994). La actividad de la polifenoloxidasa consiste básicamente en catalizar dos reacciones en cadena en presencia de oxígeno: tiene lugar la hidroxilación de monofenoles
a
difenoles
(actividad
monofenolasa
o
cresolasa)
y
posteriormente, los difenoles formados se transforman en quinonas (actividad o-difenolasa o catecolasa). El primer producto de la oxidación enzimática son las o-quinonas. (NICOLAS et al., 1994). La formación de o-quinonas es una reacción reversible en presencia de agentes reductores, como el ácido ascórbico, dando lugar a o-difenoles incoloros, mientras que la polimerización posterior es irreversible (McEVILY, IYENGAR y OTWEL, 1992). Las reacciones de pardeamiento progresan en una segunda fase no enzimática a partir de las o-quinonas formadas. Estas son moléculas muy reactivas, que condensan rápidamente combinándose con grupos amino ó sulfhidrilo de las proteínas y con azúcares reductores, dando lugar a polímeros de alto peso molecular con diversas coloraciones, denominados melaninas, dependiendo de los substratos fenólicos que los originaron y del pH (McEVILY, IYENGAR y OTWEL, 1992). El pardeamiento enzimático requiere por tanto de la disponibilidad de cuatro componentes esenciales: oxígeno, enzima, cobre y substratos apropiados. Estos factores determinan la velocidad de pardeamiento, que puede tener lugar muy rápidamente, incluso en pocos minutos. Esta velocidad dependerá de factores como la concentración y actividad de la PPO, de la cantidad y naturaleza de los compuestos fenólicos, pH, temperatura, actividad de agua y de la cantidad de oxígeno disponible en el entorno del tejido vegetal (MAYER, 1987).
2.5 MICROBIOLOGÍA
La seguridad microbiológica de los alimentos mínimamente procesados debe garantizarse a fin de mantener una calidad sensorial y microbiológica aceptable
36
(Degl'Innocenti, E., Guidi, et al. 2005). En el caso de frutas y hortalizas, éstas pueden contaminarse de manera natural con polvo y tierra durante el proceso de cosecha, manejo y almacenamiento y con microorganismos patógenos urante las operaciones de lavado, riego o tratamientos superficiales con agua (Díaz- Sobac y Vernon-Carter, 1999). Por ello, es necesario cumplir con las denominadas Buenas Prácticas Agrícolas durante el desarrollo del vegetal en el campo, combinadas con aceptables métodos higiénicos durante la recolección, procesamiento, envasado,transporte y distribución, que podrían englobarse en las llamadas Buenas Prácticas de Manufactura (BPM) y Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (Güemes y col.,1997). La carga microbiana de los vegetales está compuesta en su mayoría por bacterias, entre las que se puede encontrar de los géneros ácido-lácticos y enteros bacterias, mezcladas con hongos y levaduras (Díaz- Sobac y VernonCarter, 1999). Sin embargo, durante la preparación de los alimentos mínimamente procesados aumenta el riego de contaminación con patógenos humanos tales como E. Coli, Listeria, Yersinia y Salmonella entre otros. Por ello, es importante realizar recuentos de microorganismos indicadores tales como mesófilos aerobios totales cuyos niveles no deben superar las 105-106 UFC (unidades formadoras de colonias)/g tejido fresco y verificar la ausencia de coliformes de origen fecal. (Rodríguez y Montañez en Rodriguez S., Questa A.G., 2006).
2.6 COLOR
El parámetro de calidad que contribuye a la primera impresión del producto alimentario es su apariencia visual, determinada por el color y la forma (Clydesdale, 1998). Es uno de los principales criterios de elección que actúa como indicador cuantificador de la vida útil del producto (Brennan, Le Port y Gormley, 2000). Además de sus connotaciones hedónicas, este parámetro informa acerca de otras muchas propiedades como grado de madurez o diferentes alteraciones en el producto. En el caso de vegetales o alimentos en general, el consumidor
37
presenta bastante laxitud para aceptar formas y tamaños en un amplio intervalo, sin embargo la aceptación de este
se da dentro de un intervalo
mucho más estrecho (Hutchings, 1999).
Existen numerosos estudios que muestran el efecto del color en la percepción de otras características sensoriales, como sabor, aroma, aceptabilidad y preferencia (Clydesdale, 1998).
La luz emitida por el objeto en forma de reflexión o transmisión, es trasformada a través de la percepción visual en atributos de color, opacidad, transparencia, translucidez y brillo. La cuantificación objetiva de estos atributos, puede realizarse a través de medidas físicas del espectro de reflexión o transmisión regular o difusa, y su transformación en diferentes parámetros correlacionados con distintos atributos de la percepción visual.
Estos son por ejemplo las coordenadas de color, definidas considerando la curva de distribución espectral de un iluminante de referencia, y las tres curvas de sensibilidad a la luz de la retina de un observador estándar en función de la longitud de onda, definidas ambas por la CIE (Comisión International de l’Eclairage). A partir de las coordenadas triestímulo (X, Y, Z) deducidas desde los fundamentos de la visión tridimensional del color, se han definido diferentes espacios tridimensionales que facilitan la utilización práctica de las mismas.
Por ejemplo, el espacio CIE 1931 (Y, x, y) o los llamados espacios uniformes de color definidos por la CIE (1974), CIE-L*a*b* y CIE-L*u*v*, que son especialmente utilizados por la facilidad que ofrecen para la comparación y cuantificación de diferencias de color. Estos son espacios ortogonales donde cada color tiene su ubicación. La diferencia entre dos colores, se cuantifica a través de la distancia entre ambos puntos.
38
2.7 ATRIBUTOS DE COLOR
Cada color tiene su propia apariencia basada en tres elementos: matiz, valor y croma ( Chiralt, 2003).
Matiz: El matiz, es como se percibe el color de un objeto: rojo, anaranjado, verde, azul, etc. El anillo muestra un continuo de color, donde se pasa de un matiz al siguiente (Chiralt Rite, 2003).
Croma: El croma describe lo llamativo o lo apagado de un color - en otras palabras-, qué tan cerca está el color ya sea al gris o al matiz puro. Existen diagramas para determinar lo vivo o apagado de un color, conforme uno se mueve del centro a la periferia. Los colores en el centro son grises (apagados o sucios) y conforme se avanza hacia la periferia se vuelven más saturados (vivos o limpios). El croma, también se conoce como saturación (CHIRALT, 2003 y X- RITE, 2003). Luminosidad: Es la intensidad lumínica, es decir, su grado de claridad. Los colores pueden ser clasificados como tenues u obscuros al comparar sus valores (X- RITE, 2003).
2.8 COLOR Y PROPIEDADES ÓPTICAS DE VEGETALES
Los pigmentos responsables de la absorción selectiva de luz y por tanto del color típico de los vegetales, se encuentran ubicados en los cloroplastos, como las clorofilas, carotenoides y xantofilas o en la fase líquida vacuolar como los flavonoides.
Físicamente las clorofilas, se encuentran entre capas de lípidos y proteínas de membrana tilacoide de los cloroplastos, junto a los carotenoides y xantofilas. Estas capas son partículas en forma de disco de aproximadamente 0,1 nm de diámetro. Las moléculas de clorofila constan de dos partes, la estructura de tetrapirrol quelando al magnesio, asociada con la proteína y una cadena de fitol
39
liposoluble, asociado a la capa lipídica. Las clorofilas A y B son las formas predominantes en las plantas superiores y algas. El verde brillante de los vegetales frescos asociado a las clorofilas puede ser afectado por el envejecimiento, el pH, el calor, la formación de complejos con metales, la oxidación, acción enzimática y el procesos fermentativos (Chiralt, 2003).
Los carotenoides contribuyen al color de la mayor parte de los organismos amarillos, naranja y rojos. Son derivados del isopreno y pueden ser totalmente hidrocarbonados (carotenos) o derivados oxigenados como las xantofilas. Su color depende del número de dobles enlaces conjugados y de la ciclación o no del final de la cadena. Con cadena abierta, como en el licopeno, la coloración es más roja. Los carotenoides más frecuentes en vegetales son; alfa y betacaroteno,
licopeno,
capsantina,
violaxantina,
luteína,
zeaxantina
y
criptoxantina. Los carotenoides en los tejidos vegetales son susceptibles de oxidación por acción de la luz, altas temperaturas, presencia de oxígeno y acción de enzimas. Las lipoxigenasas son las enzimas implicadas es sus procesos degradativos (Chiralt, 2003).
Hay dos grandes grupos de pigmentos flavonoides: el más extendido es el de las antocianinas y el de las antoxantinas, con menor incidencia. El primero, es responsable de la mayor parte de las coloraciones rojas, azules y púrpura de vegetales y flores. Se encuentran presentes en la sabia vacuolar de las células vegetales, en concentraciones que dependen de la estación y condiciones de crecimiento. Las formas más comunes de antocianidinas son pelargonidina, cianidina, delfinidina, peonidina, malvidina y petunidina. Pueden encontrarse en forma de glicósidos. Su color depende del número de sustituyentes hidroxilo y metoxilo en la molécula. Los flavonoides son solubles en agua y altamente reactivos; pueden ser oxidados, reducidos o hidrolizados en su enlace glicosídico. Las antoxantinas (flavonas) son incoloras en medio ácido, pero amarillo pálido en medio básico. Aunque están presentes en bastantes vegetales, su palidez restringe su contribución al color del producto. No
40
obstante, son responsables de la blancura de la coliflor, cebolla y papa (Clydesdale, 1998).
Los cambios de color asociados a reacciones químicas durante el procesado de vegetales, responden bien a la alteración de los pigmentos presentes o a la formación de compuestos coloreados como resultados de la acción de enzimas sobre compuestos fenólicos (pardeamiento enzimático) a la reacción de compuestos incoloros inducida por el tratamiento (Chiralt, 2003).
2.8.1 Clorofilas. La degradación de clorofilas en los tejidos vegetales, causa el desplazamiento del tono verde brillante al verde oliva pardo durante muchos procesos o hacia tonos amarillos, pardos o incoloros por senescencia. La degradación incluye la pérdida del fitol para formar clorofilina (verde-azulado) o del Mg2+ para formar feofitina (verde oliva), con la acumulación de diferentes derivados, algunos de ellos incoloros. Los procesos de degradación de la clorofila durante la senescencia de vegetales, han sido estudiados por diferentes autores y los mecanismos no son del todo claros. Algunos estudios parecen reflejar que la acción de oxigeno molecular y atómico está involucrada en el proceso (Helbe, 1989).
Cuando los vegetales son procesados sin incluir un escaldado, la degradación de las clorofilas tiene lugar durante el almacenamiento por la acción residual de enzimas. Las condiciones de almacenamiento, presencia de antioxidantes y ácidos orgánicos influyen en la retención de clorofilas (Hildebrand, 1994).
2.8.2 Compuestos fenólicos. La gran diversidad estructural y funcional característica de los compuestos fenólicos o polifenoles, ha dificultado la tarea de definir este extenso conjunto de sustancias naturales, las cuales son por el hecho de poseer un anillo aromático con uno o más sustituyentes hidroxilo, denominados polifenoles, “sustancias que derivan del ácido shiquímico y del metabolismo del ácido fenilpropanoico” (Clydesdale, 1998).
41
Dentro de las alteraciones producidas en los vegetales enteros, y en mayor grado en los mínimamente procesados, desde un punto de vista comercial, está la aparición de colores pardos como consecuencia de la potenciación de la actividad enzimática.
Durante las operaciones de almacenaje, corte y pelado de los tejidos vegetales, se provoca la descompartimentación celular, que permite la entrada en contacto de enzimas de localización citoplasmática con sustratos de localización vacuolar en presencia de oxígeno (Chiralt, 2003).
El primer producto de la oxidación enzimática son las o-quinonas. Estas moléculas tienen diferentes propiedades espectrales y su color depende básicamente del pH y del fenol que lo origina. Así por ejemplo, tras la oxidación, la catequina es amarilla brillante con un máximo de absorbancia a 380 nm, el ácido clorogénico es amarillo anaranjado suave con su máximo a 420 nm. y la o-dihidroxifenilalanina es rosa con el máximo cercano a 480 nm (Chiralt, 2003).
Las reacciones de pardeamiento progresan en una segunda fase no enzimática a partir de las quinonas formadas. Estas son moléculas muy reactivas que condensan rápidamente combinándose con grupos amino ó sulfhidrilo de las proteínas y con azúcares reductores, dando lugar a polímeros de alto peso molecular con diversas coloraciones, denominados melaninas, dependiendo de los sustratos fenólicos que los originaron y del pH (Mcevily et al., 1992).
2.9 EVALUACIÓN SENSORIAL
La calidad de un producto, se determina, básicamente desde la óptica del consumidor, por este motivo son esenciales sus características sensoriales. La evaluación sensorial, es una disciplina científica que estudia, mide e interpreta las reacciones que provocan las características de los alimentos y otros materiales mediante los sentidos: olfato, vista, gusto, tacto y oído, no por ello
42
son menos importantes que los métodos químicos, físicos y microbiológicos, entre otros (Colomer et al., 2003).
Las propiedades organolépticas; en el orden cronológico de apreciación, se pueden ordenar como: a) Apariencia (forma, color), señalada por la visión; b) Sabor (aroma, gusto), indicada por el olor y gusto; c) Textura (resistencia, consistencia a la masticación, etc), apreciado por el tacto (Cheftel, 1992).
Mediante el análisis sensorial, se puede observar como se ve afectada la calidad de un producto si se modifica el proceso de elaboración o bien alguno de los ingredientes que habitualmente es utilizado. Este tipo de pruebas también permiten estudiar cómo será aceptado el producto por los consumidores, se aplican en distintos campos entre los que cabe mencionar: investigación y desarrollo de productos, control de calidad, estudios de mercado y diagnóstico de patologías, enfermedades y defectos (Colomer et al., 2003).
43
3. METODOLOGÍA
Ubicación: La presente investigación se realizó, en la planta de alimentos de la Fundación Universitaria Agraria de Colombia UNIAGRARIA, en la ciudad de Bogotá.
Características del material vegetal: Para los efectos de este ensayo se utilizó lechuga variedad Romana, la cual fue adquirida en la empresa Hortifresco, ubicada en el municipio de Zipaquirá.
Después de su cosecha la hortaliza fue transportada a la planta de alimentos de la Universidad, donde se realizó una caracterización fisicoquímica al producto y se le aplicaron los tratamientos con antioxidantes naturales. (Figura 1). En el caso del romero y tomillo, se adquirieron en la plaza de mercado del municipio de Sopo, Cundinamarca. Este material fue seleccionado y corresponde a plantas
que presentaban una
plagas y enfermedades.
44
altura homogénea, libres de
Figura 1: Esquema de las operaciones aplicadas en el proceso de elaboración y almacenamiento refrigerado lechuga Romana con aplicación de antioxidantes naturales.
Recepción Selección Caracterización Fisicoquímica
Deshojado Cortado
Desinfectado
Escurrido
Aplicación de tratamientos
T1
T2
T3
T4
T5
Testigo
30 gr de Romero
50 gr de Romero
30 gr de Tomillo
50 gr de Tomillo
Escurrido y secado Empacado Almacenamiento
A continuación se describen las operaciones realizadas durante el proceso.
45
Recepción: Las lechugas fueron cosechadas en un cultivo en invernadero de la empresa Hortifresco situada en el municipio de Zipaquirá Cundinamarca a una hora de Bogotá y transportadas a la planta piloto de alimentos de la Fundación Universitaria Agraria de Colombia, donde se efectuó la inspección inicial para constatar el estado sanitario de la lechuga.
Selección: Se hizo una selección, eliminando las hojas que presentaron daños mecánicos graves y amarillamiento.
Caracterización fisicoquímica: Se tomaron al azar 20 lechugas las cuales fueron pesadas individualmente y la suma de los pesos se dividió por el número de lechugas para obtener el peso promedio.
La caracterización química se realizó sobre hojas de tres lechugas a las cuales se les determino el pH, el porcentaje de acidez y los grados brix.
Deshojado: Este proceso consistió en retirar las hojas de las hortalizas seleccionando las que presentaron mejor coloración de un verde fuerte a un verde medio para ser sometidas al proceso de cortado.
Lavado y desinfección: Las hojas fueron lavadas mediante inmersión, con agua potable con el fin de retirar residuos de tierra que pudiesen estar presentes en la hortaliza. Posteriormente se realizó una desinfección la cual consistió en la inmersión de las hojas en solución de hipoclorito de sodio en concentraciones de 100 ppm por un tiempo de 5 minutos. Finalmente se realizó un enjuague con agua potable con el fin de eliminar las trazas del desinfectante que pudiesen haber quedado adheridas a las hojas.
Cortado: Las hojas fueron cortadas en tiras transversales de aproximadamente de 2 centímetros de ancho. Para esta operación se afilados lisos de acero inoxidable.
46
emplearon cuchillos
Preparación de infusiones: Las infusiones de antioxidantes naturales Tomillo y Romero fueron preparadas mediante la maceración de 30 y 50g de hojas frescas respectivamente, en un litro de agua recién hervida, durante un tiempo de 20 minutos.
Tratamientos con antioxidantes naturales: Obtenidos los trozos de lechuga, se procedió a aplicar los tratamientos antioxidantes, los cuales se presentan en la tabla 5. El procedimiento consistió en sumergir las tiras de lechuga en cada una de las soluciones de acuerdo al tratamiento a aplicar y con un tiempo de inmersión de 20 minutos para cada uno.
Tabla 5: Agentes antioxidantes Naturales, concentración y tiempo de inmersión, aplicados en lechuga Romana mínimamente procesada.
Periodos de Almacenamiento a 4°C ± 1 Infusiones
°C y 85% ± 2% de HR.
Testigo
0 días
3 días
6 días
9 días
30 gr de hojas frescas de Tomillo/ 1 litro de agua
0 días
3 días
6 días
9 días
50 gr de hojas frescas de Tomillo/ 1 litro de agua
0 días
3 días
6 días
9 días
30 gr de hojas frescas de Romero/ 1 litro de agua
0 días
3 días
6 días
9 días
50 gr de hojas frescas de Romero/ 1 litro de agua
0 días
3 días
6 días
9 días
Escurrido y secado: Una vez aplicados los tratamientos de antioxidantes naturales, se procedió a someter los trozos de lechuga de cada tratamiento a un escurrido y posterior secado manual con toallas desechables absorbentes. Esta operación se realizó hasta que se observó la no presencia de humedad en la superficie de las hojas.
Empacado: Para el empacado de las lechugas procesadas se utilizaron cajas plásticas de polipropileno de 20 cm de largo X 17 cm de ancho. Se colocaron aproximadamente 40 gr de lechuga en cada caja.
47
Almacenamiento: El almacenamiento se realizó en neveras con control de temperatura y humedad relativa, las cuales fueron de 4°C ± 1 °C y 85% ± 2%. El tiempo de almacenamiento fue de 9 días.
3.1 PROPIEDADES EVALUADAS
Durante los 9 días el almacenamiento de la hortaliza se realizaron determinaciones fisicoquímicas, bioquímicas, microbiológicas y sensoriales. La tabla 6 presenta las propiedades evaluadas, el método aplicado y los días de realización.
Tabla
6:
Características
fisicoquímicas,
bioquímicas,
sensoriales
y
microbiológicas evaluadas durante el almacenamiento. TIPO DE ANÁLISIS
Sólidos solubles
FISICO-QUÍMICOS
MÉTODO
EQUIPO
FRECUENCIA
AOAC22024/84
Refractómetro
0,3,6,9
952.12/90
(2 réplicas)
% de
AOAC
Titulación con
0,3,6,9
acidez
3123/84
NaOH de
(2 réplicas)
942.15/90
normalidad establecida
AOAC pH
PHmetro
10.041/84
(2 réplicas )
Pérdida de peso
0,3,6,9
0y9 Diferencia de peso
Balanza
(2 réplicas)
analítica Pérdida de
SoftwareEasy
0,3,6,9
color
RGB
(2 réplicas )
Image J
48
Tabla 6: Continuación. TIPO DE ANÁLISIS
MÉTODO
EQUIPO
FRECUENCIA
Grupo de
0y9
panelistas
( 5 réplicas)
Apariencia
Color SENSORIALES Olor
Panel Sensorial
semientrenados Sabor
Textura
Coliformes fecales Coliformes totales 0,3y9 MICROBIOLÓGICOS
Aerobios
Recuento de placas
( 2 réplicas)
mesòfilos Mohos
Levaduras
3.1.1. Determinaciones fisicoquímicas. Para determinar la vida útil de la lechuga
se
realizaron
diferentes
Porcentaje de pérdida de
determinaciones
fisicoquímicas:
peso: Se determinó el último día de
almacenamiento, día 9. Al inicio del almacenamiento de cada tratamiento se tomaron 5 muestras y se determinó el peso individual de cada muestra, las cuales se almacenaron durante los 9 días. En este día nuevamente se
49
pesaron de manera individual. Las mediciones del peso se realizaron en una balanza electrónica. El porcentaje de pérdida de peso se calculó aplicando la siguiente ecuación:
Porcentaje de pérdida de peso= (Peso inicial- Peso final) X 100 Peso inicial
pH: se determinó con un ph-metro
marca CG 818 shott Gerate,
previamente calibrado con dos tipos de Buffers: pH 7 y 4 respectivamente. El procedimiento fue el siguiente: se maceraron tiras de lechuga en suficiente
cantidad hasta obtener jugo, el cual se colocó dentro de un
Beaker de 50 ml; se introdujo el electrodo del equipo y se leyó directamente en el display del ph-metro. Se realizaron dos muestras provenientes de cada tratamiento en cada uno de los días programados para esta determinación.
Porcentaje de acidez: Esta determinación se hizo mediante el método de titulación. El procedimiento fue el siguiente: De cada tratamiento se tomaron aproximadamente 20 gramos de lechuga, los cuales fueron macerados hasta obtener jugo. De este se tomaron alrededor de 5 mililitros y se tituló con solución de hidróxido de sodio (NaOH) con normalidad de 0.1 hasta que el jugo alcanzó un
pH de 8.2. Se registró el volumen de solución de
hidróxido de sodio gastado para alcanzar este pH.
Para calcular el porcentaje de acidez de cada muestra, se utilizó la siguiente ecuación:
% de acidez= Volumen de sln NaOH x N x eq. Acido predominante X 100 Volumen de la muestra
El ácido predominante
en la lechuga Romana es el ácido cítrico y su
equivalente es 0.057.
50
Solidos solubles totales (°Brix): Para esta determinación se empleó un refractómetro marca Fischer con precisión de 0,2%, el cual tiene una escala de 0 a 32 °Brix; se colocaron sobre el prisma del equipo dos gotas de jugo de lechuga y se hizo la lectura correspondiente en el equipo.
3.1.2 Pérdida de color. El porcentaje de perdida de color, se midió en tres puntos distintos del corte de la lechuga, para lo cual se utilizó el Software Easy RGB, obteniendo un valor numérico del color mediante los parámetros L, a*, b*.
3.1.3 Análisis Sensorial. Se realizaron 2 días de evaluación sensorial: el día 0 y el día 9 de almacenamiento, con el fin de evaluar la calidad organoléptica de la lechuga Romana mínimamente procesada proveniente de los 5 tratamientos. En cada panel sensorial participaron 10 panelistas semientrenados y los parámetros evaluados fueron: apariencia general, olor, sabor, color y textura de los trozos de lechuga Romana. Se utilizó una escala hedónica ó prueba de preferencia para la evaluación de los diferentes parámetros, con valoraciones desde 1 hasta 5. La tabla 7 presenta la escala que se utilizó para la evaluación. El término “hedónico” se define como “haciéndolo con placer”.
En esta prueba los valores de la escala se definen así:
1. Pésima 2. Regular 3. Moderada 4. Buena 5. Excelente
51
Tabla 7. Parámetros evaluados y escala de valores utilizados en la evaluación sensorial de la lechuga Romana mínimamente procesada.
Color
1
2
3
4
5
Olor
1
2
3
4
5
Sabor
1
2
3
4
5
Textura
1
2
3
4
5
Apariencia
1
2
3
4
5
General
3.1.4
Análisis
microbiológicos.
Las
pruebas
microbiológicas
fueron
realizadas en el laboratorio de microbiología de la Fundación Universitaria Agraria de Colombia UNIAGRARIA. Se analizó en UFC/g de coliformes totales y coliformes fecales, cuando hubo presencia y fue posible de contarlas y en numerosos grupos (NMP) cuando el conteo no se puede realizar, recuento de mesòfilos aerobios visibles, mohos y levaduras, expresadas en UFC/g cada uno. Para ello, se tuvo en cuenta el procedimiento descrito en el “Manual de técnicas de análisis para control de calidad Microbiológico de Alimentos para consumo humano, del instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos INVIMA adscrita al Ministerio de salud República de Colombia (Holguin, et al, 1998).
3.1.5 Análisis estadístico. El análisis estadístico fue completamente al azar con
estructura
de
diseño
2x2
(dos
agentes
antioxidantes
por
dos
concentraciones), más un testigo. Las unidades experimentales fueron muestras de 40 gramos empacadas en cajas de polipropileno, se tomaron dos muestras por análisis en cada tratamiento, a excepción de la pérdida de peso donde se utilizaron cinco muestras de 40 gramos aproximadamente cada una.
52
El análisis de varianza (ANOVA), se utilizó para establecer si
existen
diferencias altamente significativas en los 5 tratamientos y la prueba de comparación TUKEY fue empleada para determinar si existen diferencias significativas entre las medidas de cada una de las características evaluadas de los diferentes tratamientos.
La tabla 8 muestra los tratamientos aplicados.
Tabla 8. Tratamientos antioxidantes naturales aplicados a la lechuga Romana mínimamente procesada.
Tratamiento
Descripción
Testigo
Lechuga Romana sin antioxidantes naturales
1
Lechuga Romana sumergida en 30 gr de Romero
2
Lechuga Romana sumergida en 50 gr de Romero
3
Lechuga Romana sumergida en 30 gr de Tomillo
4
Lechuga Romana sumergida en 50 gr de Tomillo
53
4. RESULTADOS Y ANÁLISIS
4.1 CARÁCTERÍSTICAS FISICOQUÍMICAS DE LA LECHUGA
La tabla 9 presenta las características fisicoquímicas de la lechuga Romana al momento de la cosecha.
Tabla 9. Caracterización fisicoquímica de la lechuga Romana en grado de madurez de consumo.
CARACTERÍSTICAS
VALOR
Peso promedio ( gr)
175
Contenido de humedad (%)
93
pH
6.89
Porcentaje de acidez (g ac. Cit/ 100g)
0.12
Grados Brix
2.80
Color
Verde claro
Como se puede observar en la tabla el contenido de humedad explica su alta grado de perecibilidad, especialmente cuando se deja a temperatura ambiente o más alta y baja humedad relativa.
Con relación al pH y el porcentaje de acidez se encontró que es un producto con alto pH y muy susceptible al ataque de microorganismos. (Las bacterias se desarrollan mejor en pH altos).
54
4.2 ANÁLISIS FISICOQUÍMICOS
Los resultados de los análisis fisicoquímicos durante el almacenamiento se encuentran en la tabla 10, y presentan los valores de las medidas obtenidas en cada una de las características.
Tabla 10. Valores de las medidas de las características fisicoquímicas durante el almacenamiento de la lechuga Romana mínimamente procesada sometida a tratamientos con antioxidantes naturales (temperatura de almacenamiento 4⁰C ± 1, HR 85 % ± 2%). DIAS DE ALMACENAMIENTO TRATAMIENTO
BRIX 0
3
Lechuga Romana sin antioxidantes naturales
2.1
2.4
Lechuga Romana sumergida en 30 gr de Romero
2.1
Lechuga Romana sumergida en 50 gr de Romero
2
Lechuga Romana sumergida en 30 gr de Tomillo
2.5
Lechuga Romana sumergida en 50 gr de Tomillo
2.1
PH 6
9
0
%ACIDEZ
%PP
3
6
9
0
3
6
9
9
2
2
6.1
6.3
6.5
6.8
0.4
0.4
0.3
0.3
3.4
2
2
2.4
6.1
6.2
6.5
6.6
0.3
0.3
0.2
0.1
3.4
2.1
2.1
2.3
6.1
6.3
6.5
6.7
0.4
0.3
0.3
0.2
3.2
2.1
2.1
2
6.2
6.3
6.3
6.3
0.4
0.4
0.3
0.1
4.7
2.5
2.1
2
6.2
6.1
6.2
6.3
0.4
0.4
0.3
0.1
5.1
DIAS DE ALMACENAMIENTO TRATAMIENTO
%PERDIDA DE COLOR L
%PERDIDA DE COLOR a
%PERDIDA DE COLOR b
0
3
6
9
0
3
6
67.35
53.93
44.56
45.13
-49.78
-45.67
-39.56
-38.21 2.56 4.78 7.89
12.28
Lechuga Romana sumergida en 30 gr de Romero
86.4
77.55
75.23
72.8
-47.13
-42.54
-38.62
-36.25 1.37 4.32 8.43
11.5
Lechuga Romana sumergida en 50 gr de Romero
83.34
80.34
80.16
79.49
-47.65
-42.89
-38.55
-35.65 1.96 3.28 8.12
11.34
Lechuga Romana sumergida en 30 gr de Tomillo
82.97
81.42
79.21
79.63
-48
-43.56
-38.34
-32.51 2.36 4.67 7.58
11.56
Lechuga Romana sumergida en 50 gr de Tomillo
83.8
81.73
80.94
80.13
-48.8
-42.86
-37.52
-35.6 2.75 4.94 8.12
10.32
Lechuga Romana sin antioxidantes naturales
55
9
0
3
6
9
4. 2.1 Solidos solubles (°BRIX)
2,4
°BRIX
2,3 2,2
Testigo
2,1
Tratamiento 1 Tratamiento 2
2
Tratamiento 3
1,9
Tratamiento 4
1,8 dia 0
dia 3
dia 6
dia 9
DIAS DE ALMACENAMIENTO
Figura 2. Variación del contenido de solidos solubles
(°Brix) de la lechuga
Romana mínimamente procesada durante el almacenamiento.
La tendencia general de las lechugas provenientes de todos tratamientos respecto a los grados brix
fue
mantenerse constante hasta el día 6 de
almacenamiento; sin embargo para el día 9 hubo un aumento en los azúcares en las tiras provenientes de todos los tratamientos. De acuerdo al comportamiento con respecto a los grados brix se puede afirmar que el mejor fue el de las tiras del tratamiento 4 donde la disminución de los grados brix del día 9 fue mínima comparada con el día 0 no presentando diferencias significativas. Según Potter (2001), los sólidos son inversamente proporcionales a la humedad. Los sólidos van aumentando a medida que la humedad disminuye debido a la concentración de los carbohidratos y demás componentes como minerales. La tendencia general de los 5 tratamientos es el aumento de sólidos solubles durante los 9 días de almacenamiento. Este incremento de azúcares puede ser el resultado de la actividad metabólica presentada por las muestras que al ser sometidas al proceso mínimo generan un proceso de hidrolisis almidones (López, 2005).
56
El análisis de varianza ANOVA presento diferencias altamente significativas entre tratamientos para los días 6 y 9 de almacenamiento, de igual manera la prueba de comparación de Tukey mostro diferencias significativas entre el testigo y los tratamientos.
4.2.2 Variación del pH. La figura 3 presenta la variación de los valores de pH de la lechuga Romana sometida a los 5 tratamientos antioxidantes naturales durante el almacenamiento.
6,8
pH
6,6 6,4
testigo
6,2
Tratamiento 1 Tratamiento 2
6
Tratamiento 3
5,8
Tratamiento 4
5,6 dia 0
dia 3
dia 6
dia 9
DIAS DE ALMACENAMIENTO
Figura 3. Variación de la concentración de Iones de Hidrogeno de la lechuga Romana mínimamente procesada durante el almacenamiento.
Para las lechugas provenientes de los tratamientos 1, 2 y 3, las mediciones de pH fueron muy similares durante los primeros 6 días de almacenamiento, mientras que para las tiras de lechuga testigo se presentó un aumento gradual con respecto a los 9 días de almacenamiento.
El mayor aumento para el pH fue de las tiras testigo lo cual significa que el porcentaje de acidez debió disminuir.
57
El mejor aumento fue para el tratamiento 4 seguido por las tiras del tratamiento 3.
El ANOVA mostro diferencias altamente significativas entre tratamientos para los días 0 y 9.
La prueba de comparación de TUKEY presentó diferencias significativas para el día 0 entre el tratamiento testigo y las lechugas provenientes de los tratamientos 1,2 y 3. En el día 6 hubo diferencias significativas en el pH entre los tratamientos 1, 2 y los tratamientos 3 y 4. En el último día de almacenamiento (día 9) se encontraron diferencias significativas entre las lechugas provenientes del testigo y los tratamientos.
4.2.3 Porcentaje de acidez Se
presentó una disminución en el porcentaje de
acidez durante el almacenamiento como se muestra en la figura 4. 0,4 0,35
ACIDEZ
0,3
Testigo
0,25 0,2
Tratamiento 1
0,15
Tratamiento 2
0,1
Tratamiento 3
0,05
Tratamiento 4
0 dia 0
dia 3
dia 6
dia 9
DIAS DE ALMACENAMIENTO
Figura 4. Variación del porcentaje de acidez durante el almacenamiento de los trozos de lechuga Romana mínimamente procesada sometida a tratamiento con antioxidantes naturales.
Los valores obtenidos con respecto al porcentaje de acidez de la hortaliza disminuyeron debido a que los ácidos orgánicos son sustratos utilizados durante la respiración
suponiendo un descenso en la acidez, la relación azúcar/ ácidos 58
aumenta durante el almacenamiento. La sobremaduración presenta incremento del contenido total de acidez por la acumulación de ácido galaracturónico proveniente de la hidrólisis de las pectinas. (Guzmán R., Segura E. 1989). La mayor pérdida del porcentaje de acides lo presentó el tratamiento 4 ( 50 gr de Romero), por el contrario la menor perdida fue presentada por las tiras del testigo.
Este comportamiento entre los tratamientos se podría explicar mediante la afirmación de Cantwell M ( 2002), la sobremaduración presenta un incremento del contenido total de acidez por la acumulación de ácido galaracturonico proveniente de la hidrolisis de las pectinas.
Para el día 0 la prueba de ANOVA demostró que existen diferencias altamente significativas entre los tratamientos, la prueba de tukey mostro que los trozos de lechuga del tratamiento 2 y 4 son diferentes a los demás.
4.2.4 Pérdida de peso. En la tiras de lechuga para cada uno de los tratamientos y el testigo se logró observar la disminución en cada uno de ellos.
Al noveno día de almacenamiento, la mayor pérdida de peso la presento las tiras provenientes del testigo, seguido de los tratamientos 1 y 2.
Para los tratamientos 3 y 4 se observó una disminución mínima con respecto a los demás tratamientos.
De acuerdo a los bajos valores de pérdida de peso obtenidos, se puede indicar que los dos tipos de antioxidantes redujeron efectivamente la pérdida de peso de las
tiras
de
lechuga
mínimamente
procesada
almacenamiento.
59
durante
el
periodo
de
Wills et al (1999) afirma que una pérdida de peso superior al 5 % causa marchitez o perdida de humedad en diversos productos hortícolas, especialmente en hortalizas de hoja afectando su calidad.
La figura 5 presenta la pérdida de peso media calculada en el día 9 de la lechuga Romana en cada uno de los 5 tratamientos; Galvis (2009) afirma que estas pérdidas son ocasionadas
principalmente al proceso de transpiración del
producto. En el caso de la lechuga su alto contenido de humedad con relación a la humedad relativa
de la atmósfera circundante. Las lechugas provenientes de
todos los tratamientos presentaron pérdidas de peso durante los nueve días de almacenamiento, comportamiento esperado para esta característica.
3,42 3,4 3,38 3,36 3,34 3,32 3,3 3,28 3,26 3,24 3,22
Testigo Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3 Tratamiento 4 dia 9
Figura 5. Pérdida de peso de la lechuga Romana mínimamente procesada durante el almacenamiento.
El análisis de varianza no mostro diferencias significativas con respecto a la pérdida de peso entre los 4 tratamientos aplicados a las lechugas durante el almacenamiento. La prueba de comparación de tukey mostro diferencias significativas en la pérdida de peso entre las lechugas
provenientes de los
tratamientos 4 con 50 gr de Tomillo y el tratamiento 3 con 30 gr de Tomillo y las lechugas provenientes de los demás tratamientos.
60
Intensidad Luminica
4.3 Análisis del color “L”
100 80
Testigo
60
Tratamiento 1
40
Tratamiento 2
20
Tratamiento3
0 dia 0
dia 3
dia 6
dia 9
Tratamiento 4
TIEMPO DE ALMACENAMIENTO
Figura 6. Intensidad Luminica L en lechuga Romana mínimamente procesada, tratada con antioxidantes naturales, durante el almacenamiento.
En las lechugas provenientes de los tratamientos con antioxidantes naturales se encontró que la luminosidad “L” se mantuvo constante a lo largo del almacenamiento, mostrando la efectividad de los antioxidantes en la conservación de este parámetro.
A medida que transcurre el tiempo de almacenaje refrigerado, se observa una disminución del valor de la luminosidad “L” en cada uno de los tratamientos durante los 9 días de almacenamiento. Por consiguiente el oscurecimiento que se produce en el corte de las hojas de lechuga , es producto de una serie de reacciones bioquímicas, las cuales funcionan para proteger y reparar el daño celular.
Por el contrario las tiras provenientes del tratamiento testigo si presentaron pérdida de luminosidad a lo largo del periodo de almacenamiento.
61
De acuerdo a las observaciones descritas anteriormente, podemos afirmar que la lechuga se va oscureciendo lentamente en el tiempo, independiente del tipo de antioxidante utilizado.
El ANOVA mostró para la variable de evolución de color en su parámetro “L”, que existen diferencias significativas entre los días de almacenamiento, y no entre las distintas soluciones de antioxidantes utilizadas. El valor “L” definido como luminancia, en este caso, esta dado en función de la claridad que presenta el corte de las lechugas al momento de la evaluación, el cual puede variar entre 0 y 100 (X- RITE, 2003).
La disminución del valor de la luminancia, representa una pérdida de claridad a medida que transcurre el tiempo de almacenaje. Coincidentemente PALOU (1999) al
evaluar
diferentes
presiones
hidrostáticas
en
la
inactivación
de
la
polifenoloxidasa en puré de plátano, determinó que a medida que transcurre el tiempo de almacenaje el valor de la luminosidad disminuye, proceso asociado en este caso a cantidades vestigiales de enzimas que siguen actuando.
Ribas (1994) al evaluar el proceso de pardeamiento enzimático en frutas y hortalizas en forma instrumental, midiendo la variación del color en los parámetros L, a* y b*, señala que existe una relación directa entre la disminución de la luminosidad, y el aumento en el grado de pardeamiento. Mientras que Castañer et al. (1996) al realizar mediciones en lechugas, indica que la disminución del valor “L” está asociado al oscurecimiento de los tejidos.
62
4.3.1 Análisis de color
0 dia 0
dia3
dia 6
dia 9
-10 Testigo -20
Tratamiento 1
-30
Tratamiento 2 Tratamiento3
-40
Tratamiento 4 -50 -60
Figura 7. Análisis de color a en lechuga Romana mínimamente procesada, tratada con antioxidantes naturales, durante el almacenamiento. Fue evidente la pérdida de color verde (parámetro a) a medida que trascurría el tiempo de almacenamiento, en cada uno de los trozos de lechuga de cada tratamiento se observó la disminución gradual de su color sin perder su tonalidad.
La mayor pérdida del color verde la presentaron las tiras de lechuga provenientes del tratamiento 3 (30 gr Tomillo) con un 32,3%, por el contrario las tiras del tratamiento 1 (30 gr de Romero) presentaron la menor degradación en su color verde con un 23 %. Se resalta la eficiencia del tratamiento con romero comparado con el tomillo, respecto al mantenimiento del color.
Comparando las tiras de lechuga provenientes del tratamiento testigo en el último día de almacenamiento se encontró que el comportamiento de las
tiras del
tratamiento testigo fue superior con relación al mantenimiento del color verde que las hojas tratadas con tomillo.
Se puede concluir que los dos tratamientos no fueron eficientes con relación a la conservación del color verde. 63
Existen diferencias altamente significativas entre los días de almacenamiento para cada uno de los tratamientos y entre el antioxidante utilizado.
4.3.2 Análisis de color b
80 70 60
Testigo
50
Tratamiento 1
40
Tratamiento 2
30
Tratamiento 3
20
Tratamiento 4
10 0 dia 0
dia 3
dia 6
dia 9
Figura 8. Análisis de color b en lechuga Romana mínimamente procesada, tratada con antioxidantes naturales, durante el almacenamiento.
Para el parámetro b (amarillo) se encontró que hubo aumento en las tiras de lechuga en cada uno de los tratamientos para los diferentes días de almacenamiento. Las tiras de lechuga provenientes del tratamiento 1 (30 gr de romero) registraron un aumento altamente significativo en el trascurso de los días de almacenamiento, los valores más altos en el aumento del color amarillo con un 88%, por el contrario las tiras de lechuga que menor grado de amarillamiento presentaron fueron las provenientes del tratamiento 4 (50 gr de Tomillo) con un 73%.
Se puede observar que el amarillamiento de las hojas provenientes de los 5 tratamientos no es permanente con el tiempo, lo que significa que la lechuga se fue amarillando lentamente, independiente del tipo y la concentración del 64
antioxidante utilizado. Debido principalmente a un agotamiento de las infusiones utilizadas, presencia de oxígeno y acción enzimática.
La prueba de comparación de TUKEY mostró que existen diferencias significativas respecto al amarillamenito entre las tiras provenientes de los tratamientos con romero y las tiras provenientes de los tratamientos con tomillo y el testigo. Se concluye que el mejor comportamiento de los
antioxidantes
naturales utilizados lo presento el tomillo.
4.4 ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
La tabla 11 registra los valores obtenidos para Coliformes Totales, Coliformes Fecales, Mesofilos Aerobios Viables, Mohos y Levaduras, para los días 0, 3 y 9 de almacenamiento.
Tabla 11. Análisis microbiológico de las tiras de lechuga Romana mínimamente procesada, tratada con antioxidantes naturales.
C totales
C fecales
Aerobios
Mohos y
mesofilos
levaduras
Tratamientos
Días
0
3
9
0
3
9
0
3
9
0
testigo
sin nada
0
1
12,0
0
0
0
1
2,0
4,67
0
2,67 3,87
0
3
9
2,00 3,66
1
30gr de romero 0 1,00
14,0
0
0
0
2,0
2
50 gr de romero 0 10,7
10,3
0
0
0
0
3
30 gr de tomillo 0 8,67
12,7
0
0
0
1,00 6,00 8,45 6,0
9,7
11,3
4
50 gr de tomillo 0 9,67
11,8
0
0
0
2,00
2,9
4,68
65
0
10,3
5,33 10,2 2,0 6,67 8,33
3,3
11,7 3,0
Coliformes totales: En todas las tiras de lechuga provenientes de los 5 tratamientos, el número de UFC/g, fue altamente inferior a los valores permitidos por “Manual de Técnicas de Análisis Para Control de Calidad Microbiológico de Alimentos Para Consumo Humano, del Instituto Nacional de
vigilancia de
Medicamentos y Alimentos INVIMA adscrita al Ministerio de Salud república de Colombia, (Holguín, et al, 1998) la cual es no mayor a 1500 UFC/g.
Las tiras de lechuga que presentaron el mayor número de UFC/g fueron los
UFC/g Coliformes Totales
provenientes del tratamiento 1 para el día 9.
14 12 10 8 6 4 2 0
Testigo Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3 dia 0
dia 3
dia 9
Tratamiento 4
Dias de almacenamiento
Figura 10. Recuento de coliformes totales en lechuga Romana mínimamente procesada para cada uno de los 5 tratamientos aplicados.
Coliformes fecales: Durante el periodo de almacenamiento no se evidenció la presencia de coliformes fecales en las tiras de lechugas provenientes de todos los tratamientos. Este es el resultado del manejo aséptico durante el proceso y el almacenamiento del producto.
Aerobios Mesófilos viables: Se logró observar que en todos los tratamientos se presentó crecimiento microbiano, la mayor población en las tiras de lechuga
66
del tratamiento 3 para el día 9. Por el contrario las que registraron menor crecimiento microbiano fueron las tiras de lechuga provenientes del tratamiento 1.
Para las tiras de lechuga del testigo se presentó un crecimiento microbiano de 1 UFC/g para el día 0 y 4,67 para el día 9, lo que logra evidenciar un desarrollo leve de microorganismos Mesofilos aerobios viables.
La figura 11 presenta la población de mesofilos aerobios viables encontrados en
UFC/g Mesofilos aerobios
las lechugas de cada uno de los tratamientos.
12 10 8
testigo
6
Tratamiento 1 Tratamiento 2
4
Tratamiento 3
2
Tratamiento 4
0 dia 0
dia 3
dia 9
Dias de almacenamiento
Figura 11. Evolución de los mesófilos aerobios viables en la lechuga Romana mínimamente procesada para cada uno de los tratamientos aplicados.
Mohos y levaduras: En todos los tratamientos hubo aumento a excepción de las hojas provenientes del tratamiento 1. En los trozos de lechuga del tratamiento 3 para el día 9 se logró evidenciar el mayor crecimiento de UFC/g, por el contrario, los trozos provenientes del testigo presentaron el menor crecimiento microbiano 3,66 UFC/g.
67
La figura 12 presenta la población de mohos y levaduras de la lechuga durante el
UFC/g MOHOS Y LEVADURAS
almacenamiento para cada uno de los tratamientos aplicados.
12 10 8
Testigo
6
Tratamiento 1 Tratamiento 2
4
Tratamiento 3
2
Tratamiento 4
0 dia 0
dia 1
dia 9
DIAS DE ALMACENAMIENTO
4.5 ANÁLISIS SENSORIAL
Los resultados de análisis sensoriales se presentan en la tabla 12 y son el promedio de las medidas de las calificaciones otorgadas por 10 panelistas semientrenados.
Tabla 12. Valores de las medidas de los análisis sensoriales de la lechuga Romana mínimamente procesada, proveniente de cada tratamiento para los días 0 y 9 de almacenamiento.
TRATAMIENTOS CARACTERISTICAS
día Testigo Tratamiento1
Tratamiento 2
Tratamiento3 Tratamiento4
Apariencia
0
4
5
3
4
4
general
9
2
4
2
2
3
0
5
4
3
5
4
9
3
3
3
4
2
0
2
5
2
4
4
9
1
4
2
3
1
0
4
5
3
4
4
Color
Olor Sabor
68
Textura
9
3
4
2
3
1
0
4
4
5
4
3
9
3
3
4
2
2
Apariencia general: La figura 11 presenta las calificaciones obtenidas para la lechuga Romana sometida a los 5 tratamientos en los días 0 y 9 de
ACEPTABILIDAD- APARIENCIA
almacenamiento.
5 4 3
dia 0
2
dia 9
1 0 testigo
trat 1 trat 2 trat 3 DIAS DE ALMACENAMIENTO
trat 4
Figura 12. Calificación de la apariencia general en los días 0 y 9 de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a 4 tratamientos con antioxidantes naturales.
Con relación a la apariencia general se encontró que todas las tiras provenientes de los tratamientos presentaron variación.
En el día 0 las calificaciones más altas fueron obtenidas por el tratamiento 1 (30 gramos de tomillo) con un 5 correspondiente a un nivel excelente, seguidas por los demás tratamientos. Por el contrario la calificación más baja la obtuvo el tratamiento 2 (50 gramos de Tomillo) con un 3 correspondiente a un nivel moderado.
69
El ANOVA mostró diferencias altamente significativas entre los tratamientos.
Para el día 9 la calificación más alta la obtuvo el tratamiento 1 (30 gramos de Tomillo) con una calificación de 4 que es buena y la calificación más baja fue para los tratamientos 2 y el testigo con una apariencia regular.
El ANOVA mostró diferencias altamente significativas
entre tratamientos y la
prueba de TUKEY mostro diferencias significativas entre las tiras del tratamiento 1 (30 gramos de tomillo) y las tiras de los demás tratamientos.
En los tratamientos con aplicación de
antioxidantes la menor pérdida de
apariencia fueron las tiras de lechuga provenientes del tratamiento 1
(30 gr de
tomillo ) por el contrario las mayores pérdidas en la apariencia la presentaron las tiras de lechuga provenientes de los tratamientos 2 y el testigo.
Color: La figura 12 presenta las calificaciones del color de la lechuga Romana
ACEPTABILIDAD DE COLOR
en cada uno de los tratamientos durante el almacenamiento.
5 4 3 dia 0
2
dia 9 1 0 testigo
trat 1
trat 2
trat 3
trat 4
DIAS DE ALMACENAMIENTO
Figura 13. Aceptabilidad del color en los días 0 y 9 de almacenamiento de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a 4 tratamientos.
70
Respecto al color hubo disminución en el mantenimiento de las lechugas provenientes de todos los tratamientos según calificación de los panelistas. El valor más alto fue obtenido por las tiras provenientes del tratamiento 3 (30 gr de tomillo) y el testigo, con una calificación de 5 correspondiente a un verde fuerte; mientras que la calificación más baja la obtuvieron las tiras provenientes del tratamiento 4 (50 gr de romero) con una calificacion de 2 indicando un color verde.
Este comportamiento es similar a las mediciones obtenidas para el parámetro a discutido anteriormente.
El ANOVA mostró diferencias altamente significativas
entre tratamientos,
la
prueba de TUKEY arrojo diferencias significativas entre las tiras del tratamiento 3 (30 gramos de tomillo) y las tiras de los demás tratamientos.
Olor: La figura 14 presenta las calificaciones de olor de la lechuga romana mínimamente procesada durante los días de almacenamiento.
ACEPTABILIDAD OLOR
5 4 3 dia 0
2
dia 9
1 0 testigo
trat 1
trat 2
trat 3
trat 4
DIAS DE ALMACENAMIENTO
Figura 14. Aceptabilidad del olor en los días 0 y 9 de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a 4 tratamientos con antioxidantes naturales.
71
Para el día 0 las calificación más baja débil fermentado la obtuvo las lechugas provenientes del
tratamiento 2 (50 gramos de tomillo); para los demás
tratamientos se presentaron calificaciones similares; el análisis de varianza para el día 0 mostro diferencias altamente significativas entre tratamientos.
En el día 9 las calificaciones más altas excelente (característico de la lechuga) fueron obtenidas por el tratamiento 1 (30 gramos de Tomillo) y las más bajas fuerte fermentado (rancio-agrio), fueron para el tratamiento 4 (50 gramos de Romero). Para este día las lechugas provenientes del tratamiento 1 obtuvieron una calificación de 4 que corresponde a moderado característico. Al comparar las calificaciones dadas por los panelistas entre el día 0 y el día 9 se encontró que la menor pérdida de olor la presentaron las tiras provenientes del tratamiento 1 (30 gr de tomillo) con una disminución de calificación de 2,66%. El ANOVA mostró diferencias
altamente
significativas
entre
tratamientos
a
lo
largo
del
almacenamiento.
Sabor. El sabor característico de la lechuga Romana es simple; sin embargo, se observó en los tratamientos que al final se percibía un sabor dulzón y algo característico dependiendo del tratamiento que se evaluaba. La figura 15 presenta las calificaciones obtenidas por la hortaliza para los días 0 y almacenamiento.
72
9 de
ACEPTABILIDAD SABOR
5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
dia 0 dia 9
DIAS DE ALMACENAMIENTO
Figura 15. Aceptabilidad del sabor en los días 0 y 9 de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a tratamientos con antioxidantes naturales.
Respecto al sabor la mayor calificación para el día de 0 de lechuga
la obtuvieron las tiras
provenientes del tratamiento 1 que corresponde a excelente
(característico de la lechuga), seguidas de las tiras provenientes del tratamiento testigo. Por el contrario la menor calificación fuerte fermentado (rancio-agrio) la obtuvieron las tiras de lechuga provenientes del tratamiento 2 (50 gr de tomillo).
En el último día de almacenamiento (día 9) las lechugas provenientes del tratamiento 4 (50 gr de romero ) obtuvieron la menor calificación
fuerte
fermentado (rancio-agrio).
Se puede concluir que en la evaluación del parámetro de sabor el mejor comportamiento lo presentó las tiras de lechuga provenientes del el tratamiento 1 (30 gr de tomillo)
registrando en los
días de almacenamiento las mejores
calificaciones.
73
Textura. En la figura 16 se presentan las calificaciones de la textura obtenidas en
ACEPTABILIDAD TEXTURA
la lechuga Romana en cada uno de los 4 tratamientos.
5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
dia 0 dia 9
testigo
trat 1
trat 2
trat 3
trat 4
DIAS DE ALMACENAMINETO
Figura 16. Aceptabilidad de la textura en los días 0 y 9 de la lechuga Romana mínimamente procesada, sometida a 4 tratamientos con antioxidantes naturales.
Con relación a la textura la mejor calificación la registró las tiras de lechuga provenientes del tratamiento 2 (50 gr de Tomillo) correspondiente al parámetro determinado como crocante característico de la lechuga, y las calificaciones más bajas las registraron las tiras provenientes del tratamiento 4 (50 gr de romero) determinado como ligeramente blando. El cambio presentado en general en la textura de las tiras de lechuga se debe al daño ocasionado en los tejidos vegetales generando una desnaturalización de las proteínas de las membranas celulares lo que ocasiona una pérdida de la permeabilidad selectiva y perdida de presión osmótica. ( Potter,norman) 2007.
Para ambos días el ANOVA mostró diferencias altamente significativas. En el día 9 la prueba de comparación de TUKEY mostró diferencias significativas entre el
74
testigo y las lechugas provenientes de los tratamientos con antioxidantes naturales.
75
CONCLUSIONES
El uso de infusiones preparadas con 30 y 50 gramos de hojas frescas de romero y tomillo, controla en forma parcial el pardeamiento enzimático producido en las hojas de lechuga variedad Romana mínimamente procesada
almacenadas a
4⁰C ± 1, HR 85 % ± 2%.
Las lechugas tratadas con infusiones naturales (romero y tomillo)
en las dos
concentraciones presentaron las menores perdidas de peso durante los nueve días de almacenamiento. Siendo el mejor tratamiento las infusiones de 30 gramos de tomillo.
Las infusiones de tomillo en concentración de 30 gr/ lt lograron mantener las características sensoriales iniciales de las tiras de lechuga mínimamente procesadas.
No se presentó contaminación microbiológica en las lechugas provenientes de los cinco tratamientos durante los 9 días de almacenamiento.
Durante el estudio ningún tratamiento presento coliformes fecales, esto es el resultado del manejo aséptico tanto en la elaboración como durante el almacenamiento del producto.
76
RECOMENDACIONES
Probar otra clase de antioxidantes en hortalizas de hojas y otras concentraciones para el control del pardeamiento enzimático.
Disminuir las frecuencias de medición, con el fin de tener mayor precisión acerca de la tendencia de los resultados.
Extender los estudios de conservación de hortalizas mínimamente procesados a otras variedades que sean promisorias para su comercialización.
Hacer estudios aplicando mezclas de antioxidantes para evaluar sus efectos.
.
.
77
BIBLIOGRAFÍA ADAMS, C. 1986. Handbook of the nutritional value of foods in common units. United States of America Dover Publications, 284p. Arzú, Altunkaya (2008). Effect of various inhibitors on enzymatic browning, antioxidant activity and total phenol content of fresh lettuce (Lactuca sativa). Food Chemistry Vol. 107 pag. 1173–1179 ASOHOFRUCOL.2008 Hortalizas, Cultivo de la lechuga, Volumen nº 7 Abril-Mayo 2008 ARTES F. 1976. Estudio y aplicación de membranas de polímeros para generar y estabilizar atmosferas modificadas. Edit: CEBAS-CSIC. Murcia 294 Pág. Artes, F. 2002. Productos vegetales procesados en fresco en: aplicación del frio a los alimentos. M Lamúe (ed) Mundiprensa, Madrid. España pp. 127-141. Bermore, CR.1991. Packing Technology for freih and minimally procesed fruits and vegetables. Journal Food Quality Nº 10 pp 267-274. BRAVERMAN, J. 1978. Introducción a la bioquímica de los alimentos. México, D.F. Omega.355p. BRENNAN, M. LE PORT, G. and GORMLEY, R. 2000. Post-harvest treatment with citric acid or hidrogen peroxide to extend the shelf life of fresh sliced mushrooms. Lebensmittel- Wissenschaft und Technologie . 33 (4): 283-289. Cantwell, M. 2002. Physilogical responces of fresh cut produce. In Proc. Avitralasian Postraest Horticulturae Conference. Hawkesbury, NSW, Australia:University Westekn Sidney. Pp: 178-191 CASTAÑER, M., GIL, M., ARTES, F. and TOMAS- BARBERAN, F. 1996. Inhibition of browning of harvested head lettuce. Journal of Food Sciences and Nutrition. 61(2): 314-316 CENTRO TECNOLÓGICO GRANOTEC. Tecnología de Alimentos. 5(23):4-7
2002.
Antioxidantes
Naturales.
CLYDESDALE, F. 1998. Color as a factor in food choice. Journal of Food Sciences and Nutrition. 33(1): 83-101. CHIRALT, A. 2003. Cambios en las propiedades ópticas durante el procesado de vegetales. Valencia, Departamento de Tecnología de Alimentos. Instituto de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo. Universidad Politécnica de Valencia. 25p. 78
Corporación Colombia Internacional (CCI) 2003. Monitoreo de mercados. Estados Unidos: Frutas y Hortalizas. No 4. Enero-Marzo. 8 p.
COLOMER, MªA., CARDONA, M., FERRERA, V. y ZARAGOZA, A. 2003. Evaluación de la diferencia entre dos pruebas discriminativas aplicadas en análisis sensoriales, Departamento de Matemática Universidad de Lleida,España, (on line). http://www.ulleida.es COPPEN, P. 1989. The use of antioxidants and Rancidity. Journal of Science and Technology. 25: 75-83 CHEFTEL, J.C. y CHEFTEL, H. 1992. a) Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos. Zaragoza. Acribia. 333p. (Vol 1). CHEN, Q. 1992. Effects of rosemary extracts and major constituens on lipid oxidation and soybeans lipoxigenase activity. Journal of the American Oil Chemists Society. 69 (10): 999- 1002. DEL BANO, MJ., LORENTE, J., CASTILLO, J., BENAVENTE-GARCIA, O., DEL RIO, JA., ORTUNO, A., QUIRIN, K. and GERARD, D. 2003. Phenolic diterpenes, flavones, and rosmarinic acid distribution during the development of leaves, flowers, stems, and roots of Rosmarinus officinalis. Antioxidant activity. Journal of Agricultural and Food Chemistry . 51(15):4247-4253. DEGL'INNOCENTI, E., Guidi, L., Pardossi, A. and Tognoni, F. (2005). "Biochemical Study of Leaf Browning in Minimally Processed Leaves of Lettuce (Lactuca sativa L. Var. Acephala)." Journal of Agricultural and Food Chemistry 53(26): 9980-9984. DIAZ-SOBAC R, VERNON-CARTER J. 1999. Inocuidad microbiológica de frutas frescas y mínimamente procesadas. Ciencia y Tecnología de Alimentos. 2:133136. Gonzalez Robinson, 2004. Aplicación de antioxidantes naturales en la conservación de lechuga, tesis de maestria; universidad Santiago de Chile, 75 p. Giaconi, V. 1995. Cultivo de las hortalizas. Undécima edición. Editorial Universitaria.Santiago, Chile.337p. HANSEN, H. 1992. Producción, manejo y exportación de frutas tropicales y hortalizas de América Latina. Mundi- prensa. San José, Costa Rica. 112p.
79
Heimler, 2007. Antioxidant activity of lettuce extract (Lactuca sativa) and synergism with added phenolic antioxidants. Food Chemistry Vol. 115, Issue 1, 1 July 2009, Pag. 163-168 HERBOTECNIA. 2003. Tomillo, (on line).http:// www.herbotecnia .com.ar IBANEZ, E., KUBATOVA, A., SENORANS, F., CAVERO, S., REGLERO, G., and HAWTHORNE, S. 2003. Subcritical water extraction of antioxidant compounds from rosemary plants. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 51(2):375-382. INSTITUTO DE INVESTIGACIONES TECNOLÓGICAS. 1983. Desarrollo de técnicas de manejo post- cosecha de hortalizas para pequeños agricultores. Editorial Universitaria. Santiago. 229p KAHKONEN, N. 1999. Antioxidant activity of plant extracts containing phenolic compounds. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 47: 3954- 3962 LÓPEZ, H. 1992. Principios básicos de la postcosecha de frutas y hortalizas. Santiago, FAO. 306p. LEE, K. and SHIBAMOTO, T. 2002. Determination of antioxidant potential of volatile extracts isolated from various herbs and spices. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50(17):4947-4952. MARTINEZ-TOME, M., JIMENEZ, A., RUGGIERI, S., FREGA, N., STRABBIOLI, R. and MURCIA, M. 2001. Antioxidant properties of Mediterranean spices compared with common food additives. Journal of Food Protection. 64(9):1412-9. McGUIRE, R. 1992. Reporting of objective color measurements. HortScience. 27: 1254- 1255. Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural de Bogotá (MADR). Sectorial.2008. Secretarias Departamentales de Agricultura.
Política
MIURA, K., KIKUZAKI, H. and NAKATANI, N. 2002. Antioxidant activity of chemical components from sage (Salvia officinalis L.) and thyme (Thymus vulgaris L.) measured by the oil stability index method. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 50(7):1845-1851 NAMESNY, A. 1993. Post- recolección de Hortalizas. Reus, editorial de horticultura, S.L. 330p. (Vol I). NAWAR, W. 1977. Lípidos. In: FENNEMA,O. Química de los alimentos. Acribia. Zaragoza. pp. 157-27
80
OHLSSON T. 1994. Minimal processing-preservation methods of the future: An overview. Trends in food Sci. And Techbol 5: 431-433 PACI, G., BAGLIACCA, M., RUSSO, C., D´ASCENZI, C. y LISI, E. 2002. Impiego di un antioxidante naturale (estratto di rosmarino): Efetti sulle prestazioni produttive e sui processi ossidativi della carne de coniglio, Pisa. Universiidad de Pisa. 6p. PARRY, R. 1995. Introducción. In: Madrid Vicente, A. Envasado de los alimentos en atmósfera modificada. Madrid, Vicente. pp.13-32. POTTER, S. (2001). Ciencia de los alimentos. Zaragoza, España: Editorial Acribia,. 5 ed. 178p. RICHARDSON, T. And HYSLOP, D. 1993. Enzimas. In: Fennema, O. ed. Química de los alimentos. Zaragoza, Acribia. 536p. RODRIGUEZ S., QUESTA A.G.,GUZMAN C.G., CASOLIBA R.M. y CORONEL M. B,. 2006, Calidad microbiológica de vegetales mínimamente procesados. Proyecto XI.22 Desarrollo de tecnologías para la conservación de vegetales frescos cortados, San Pedro- Brazil, Pág. 2 Soliva-Fortuny, R. C., Biosca-Biosca, M.,Grigelmo-Miguel,N., & Martin-Belloso, O. (2002). Browning,Polyphenol oxidase activity and headspace gas composition during storage of minimally processed pears using modified atmosphere packaging. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 82, 1490-1496 SHERWIN, P. 1990. Antioxidants and food additives. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 40: 1270-1285. VARGAS W. 1984. Fundamentos de ciencia alimentaria. Colombia: Editorial integral Tulgat, p 230-231. YORUK, R., Marshall, M. R.2003 Physicochemical properties and function of plant polyphenol oxidase: A review. J. Food Biochem. 27, 361-422. Wiley, R. 1997. Frutas y hortalizas mínimamente procesadas y refrigeradas. Editorial Acribia. Zaragoza. 362p
81
ANEXOS
Formato de evaluaci贸n sensorial
UNIVERSIDAD AGRARIA DE COLOMBIA EVALUACION SENSORIAL TROZOS DE LECHUGA VERDE ROMANA MINIMAMENTE PROCESADA
Fecha: Muestra o tratamiento: Nombre del evaluador:
Instrucciones Evalu茅 cada una de las caracter铆sticas en la escala de 1 a 5. Utilice los criterios de evaluaci贸n correspondientes.
Color
1
2
3
4
5
Olor
1
2
3
4
5
Sabor
1
2
3
4
5
Textura
1
2
3
4
5
Apariencia
1
2
3
4
5
General
Observaciones:
82
Olor y sabor 1
Fuerte fermentado ( rancio – agrio)
2
Débil fermentado
3
Acido
4
Moderadamente característico
5
Excelente ( característico de la lechuga)
Gracias por su colaboración Criterios de evaluación Apariencia general de las tiras de lechuga Romana mínimamente procesada
Apariencia general 1
Pésima
2
Regular
3
Moderada
4
Buena
5
Excelente
Color 1
Verde pálido
2
Verde
3
Verde amarillento
4
Verde medio
5
Verde fuerte
Textura
1
Muy blando
2
Ligeramente blando
3
Intermedio ( ni me gusta ni me disgusta)
4
Ligeramente crocante
5
Crocante ( característico de las hojas de lechuga)
83
84