PRODUCTOS DE ORIGEN VEGETAL :FRUTAS Aspectos Generales-Taxonomía-Postcosecha

PRODUCTOS DE ORIGEN VEGETAL

FRUTAS EN GENERAL

Aspectos Generales

Taxonomía

Familia Rosáceas

Sub familia

-Pomoideas: Manzanas y peras

Prunoideas: Duraznos, Damasco, Ciruela, Cerezas

 Rosoideas: Fresa, Fresón.

Familia:

Bromeliácea: Piña

Musácea: Plátano,Papaya,Chirimoya

Consumo

* Frescas

*Jugos

*Mermeladas

* Conservas

Componentes de las Frutas.

El mayor componente de las frutas está constituido por: agua, que alcanza entre un 76 - 90% del peso total de la parte comestible; azúcares, entre un 5 - 18% de acuerdo a la especie, variedad y grado de maduración y ácidos , entre un 0,5 - 13%. Otros componentes influyen en las características organolépticas, nutritivas y de consistencia , tales como:

a.             Organolépticas:        Colorantes

           Aromas

     Compuestos fenólicos

      Astringentes.

b.            Nutritivas:                 Vitaminas

                                                Minerales

                                                Fibra

c. Consistencia: Pectinas

-Nutrientes como lípidos y proteínas, están en muy pequeña proporción en las partes comestibles, encontrándose en mayor proporción en las semillas (0,1 - 0,5 % = grasas y 0,5 - 0,9 % = proteínas)

       Los Azúcares

a)                               Monosacáridos:

Frutos de hueso: Glucosa > Fructosa

Frutos de pepita: Fructosa > Glucosa

Otros: Sacarosa, Xilosa, Arabinosa

b)                              Polisacáridos:

- Almidón:             (0,5 - 2,0%) en frutas verdes; pero casi desaparece en el estado de completa madurez, a excepción de los Plátanos que tienen un alto contenido.

- Pectinas: se encuentran en las paredes celulares y espacios intercelulares, influyen en la textura y consistencia de las frutas. Su Peso Molecular varía de 10.000 a 300.000.

- Hemicelulosas:  contribuyen a dar la firmeza de las frutas y, se hidrolizan al madurar éstas originando pentosas, manosa, ácidos urónicos.

Es importante mencionar que las enzimas pectolíticas se utilizan en:

- La preparación de jugos para mejorar rendimiento del prensado, ablandando la pulpa.

·    La producción de frutas en conserva; por cuanto la degradación de pectinas ayuda al ablandamiento de los tejidos y, para que la fruta recupere la consistencia adecuada se utiliza en estos casos la adición de pequeñas cantidades de Cloruro Cálcico al líquido de gobierno de la conserva por cuanto el calcio forma pectatos cálcicos insolubles que endurecen los tejidos. 
    Ácidos de las Frutas

Málico (principal)*

a) Ácidos          No Fenólicos                          Cítrico

                                                            Quínico

* Ciruelas, cerezas, algunas variedades de manzanas constituyendo el 90% de los ácidos totales.

Los ácidos, aumentan en las primeras fases del desarrollo, disminuyendo en forma notable en la maduración de la fruta, esto último varía según la especie.

                                                                                                                                    

b) Ácidos         Fenólicos:              

                                  derivados ac. cinámico (hidroxicinámicos)                                                                     ac. fenílico

                                       ac. cafeico

                                       ac. cumárico

                                       ac.sináptico                                                                                                                                                                                                                 

Características:

·      Estos ácidos se encuentran en forma abundante en los frutos verdes y    en la piel.

·     Son responsables de la astringencia de las frutas.

·     Son responsables del Pardeamiento Enzimático de las frutas.

   Otros Compuestos Fenólicos

Especialmente en los frutos cítricos y la uva como también en muchas frutas se reconoce que contienen flavonoides y catequinas.

Lípidos de las frutas

             Damasco:              51%

                Principalmente en semillas                Durazno:               46%

                                                                       Ciruela:                  37%

                                                                       Manzana:              19 - 23%

                                               Saturados:            semillas de  hueso

                Aceites 

                                               Insaturados:         semilla de pepita

               

Otros lípidos:      Ceras, se encuentran en la piel de las frutas (Ejemplo: manzanas), cumpliendo funciones de protección contra los cambios de humedad y de la acción de insectos, hongos y bacterias.

Colorantes

En general, tenemos de tres tipos:

a.                                           Clorofila: color verde.

b.                                          Carotenoides: color rojo y amarillo, duraznos, damascos, pulpa.

c.                                           Antocianos: color rojo y azulados (ciruelas, fresas, cerezas, manzanas)



Vitaminas

Son un importante aporte de vitaminas C y A; existiendo variaciones en frutas y sus estados de maduración. Al respecto:

a.             Vitamina C:           Se encuentra en mayor proporción en la piel y va disminuyendo en la  pulpa a medida que se acerca al hueso, mayor presencia en las frutas más coloreadas y asoleadas. La excepción a lo anterior lo constituye la piña en cuya parte central posee más vitamina C que en la periferia.

Debemos mencionar que se producen pérdidas de vitamina C a consecuencia la industrialización de las frutas por el lavado, oxidación y escaldado en agua caliente.

b.            Vitamina A: Se encuentra como pro - vitamina A (Carotenoides) en las frutas.

      Aromas

- Diversos compuestos volátiles

- Se encuentran en pequeña proporción (< 100 mg /kg).

            

Metabolismo Post - Cosecha
 

Respiración

Luego de la cosecha los tejidos de los vegetales (frutas y hortalizas) todavía respiran y desarrollan actividades metabólicas, cuya energía se obtiene de la oxidación de los azúcares y de otros ácidos orgánicos con formación de CO2 + H2O + Energía.

Este proceso influye en su posterior almacenamiento, transporte y conservación.

La respiración se mide a través de la producción de CO2.        

Indicador: CO2 / kg fruta / hora 

Es un indicador del tiempo conservación, ya que valores elevados implican una menor vida de almacenamiento.

Características de los Frutos Climatéricos:  

*El estado de maduración óptima ocurre alrededor del peak climatérico.

*Se recolectan antes del peak.

*La maduración termina fuera del árbol

* Se inician una serie de cambios bioquímicos por la producción de Etileno el cual es una hormona vegetal que acelera los cambios bioquímicos.

Frutos Climatéricos:

- Duraznos, Manzanas, Paltas, Damascos, Peras, Chirimoya, Ciruelas, Plátanos, Mangos, Papayas.

Frutos No Climatéricos:

- Naranja, Piña, Cereza, Uva, Fresa,Melones.

Durante el Climaterio se producen cambios perceptibles por los sentidos , especialmente en el color, sabor, aroma, textura, dulzor y astringencia.

Características que hacen variar el proceso.

-Temperatura: activa la respiración 2 o 3 veces al aumentar en 10°C y          viceversa.

·        Proporción de O2: al disminuir el O2  implica una disminución de la actividad respiratoria por tanto aumenta su vida de almacenamiento.

·         Proporción de Etileno: al disminuir el etileno implica una disminución de la actividad respiratoria, aumentando la vida de almacenamiento.

·          Proporción de CO2: al aumentar el CO2  implica una disminución de la actividad respiratoria, aumentando la vida de almacenamiento.

Cambios en los Componentes durante la Maduración y Climaterio.

a.                               Azúcares: Aumenta la sacarosa por degradación del almidón.

b.                               Pectinas: La consistencia va disminuyendo, es decir se ablanda (la protopectina pasa a pectina soluble y en la sobremaduración a ácido galacturónico).

c.                             Almidón: Va disminuyendo hasta desaparecer prácticamente.

d.                     Ácidos: Van disminuyendo, por lo tanto, va desapareciendo el sabor agrio y la astringencia, se produce por tanto, un sabor más suave y un equilibrio entre dulzor - acidez, propio de las frutas maduras.

e.             Vitamina C: Se va perdiendo Vitamina C, esta pérdida es menor si se conserva a temperaturas cercanas a los 0°C.

f.             Colorantes:la clorofila va desapareciendo, en cambio van apareciendo los Carotenoides y/o antocianos.

g.            Aromas: Se van sintetizando conforme avanza el estado climatérico, alcanzando su plenitud al final.

Temperaturas de Almacenamiento y Tiempos de Conservación.

Una técnica muy empleada para la conservación de frutas lo constituye la Conservación en
Atmósfera Controlada, la cual en términos sencillos comprende en aumentar la proporción de CO2, disminuir la proporción de O2 , controlar la proporción de etileno y de la temperatura de la cámara de almacenamiento.

Cuadro: Temperaturas de Almacenamiento y tiempos de conservación de frutas.

Frutas	T °C	Tiempo de Conservación (Semanas)
Manzanas	0 - 4	12 -32
Peras	-1 - 1	8 - 28
Duraznos	-1 - 1	2 - 4
Damascos	-1 - 1	1 - 3
Ciruelas	-0,5 - 1	2 - 8
Cerezas	-1 - 0	2 - 5
Fresas	0 - 1	1 - 2

 Alteraciones Producidas en Frutas Durante Procesos Industriales y Almacenamiento de Productos Elaborados.

*Pardeamiento Enzimático.

Se visualiza al pelar, cortar, triturar los tejidos de las frutas y exponerlos al contacto con el O2 del aire, también producto de los golpes, es el oscurecimiento que se presenta en los jugos.

*Causa: debido a la oxidación de compuestos fenólicos de las frutas producto de la acción de la enzima polifenoloxidasa (PFO), polifenolasa o fenolasa (es una óxidoreductasa en la cual el O2 molecular actúa como aceptor de Hidrogeno, es una metaloenzima que contiene Cu+2 como grupo prostético y son activas a pH  entre 5 y 7.

* Sustratos: Compuestos fenólicos como :

·                                                        Acido clorogénico (es el principal sustrato).

·                                                        Catequinas

·                                                        Leucoantocianidinas

·                                                        Antocioninas

·                                                        Flavonoides                 

                       *Compuestos Coloreados: (Melanoides)
                      *                      Oxidación no enzimática polímeros

Control del Fenómeno:

a) Inactivación de PFO; por tratamiento térmico (vapor, escaldado).

b) Tratamiento con SO2 o Bisulfito; elimina el O2 de los tejidos y facilita la penetración del SO2.

c) Bajar el pH; mediante la inmersión en agua acidulada que evita el contacto del O2 y la penetración del mismo a los tejidos.

Ejemplo: por (reductor + secuestrante + acidificante (acidificante + secuestrador)

Pardeamiento No enzimático.

a) Se produce en los procesos de:

·                                                        Pasteurización

·                                                        Concentración

·                                                        Deshidratación

Haciéndose más patente durante el almacenamiento de esos productos.

b) El fenómeno se debe principalmente a la:

- Degradación de ácido ascórbico

- Reacción de Maillard: la cual es un conjunto de reacciones que dan origen a polímeros de color pardo más o menos oscuros denominados Melanoidinas. Básicamente corresponde a la reacción entre azúcares con grupos carbonilos libres, y aminoácidos, péptidos y proteínas.

Esta reacción se ve favorecida por:

·          Sometimiento a temperaturas altas por largos períodos.

·          Almacenamiento a temperaturas elevadas.

-     Un pH menos ácido.

c) Consecuencias: ocasiona la

·     Pérdida de algunos componentes nutritivos (Vitamina C, aminoácidos)

·        Formación de olores extraños

·         Modificación del color (pardeamiento)

LA UVA

Composición

COMPONENTES                                                PORCENTAJE (%)

AGUA                                                                     76 - 88

AZUCARES                                                              9 - 20

COMPUESTOS NITROGENADOS                                 0,5 - 1,3

CENIZAS                                                              0,3 - 0,7

PECTINAS                                                             0,2 - 0,5

ACIDOS LIBRES(meq./100g)*                                    4 - 18

Descripción de los Componentes

Azúcares
- Glucosa y Fructosa representan el 95% de los azúcares totales de la pulpa.

Ácidos
- Acido tartárico, málico y cítrico representan el 95% de los ácidos orgánicos de la uva madura.

Fenómeno de la Maduración

- Durante la maduración el fenómeno más destacable es el aumento de los azúcares y la disminución paralela de la acidez.

- La recolección o vendimia debe realizarse en el momento considerado como óptimo, de acuerdo con la utilización que se pretenda, por ello el grado de madurez óptimo es variable según se destine la uva para mesa, jugo o elaboración de vino.

Indice de madurez (IM)

Se determina a través de la Relación = Azúcares/Acidez
Los Azúcares se miden en gramos /litro, por densidad o en grados Brix.
La Acidez se mide en gramos de H2SO4/ por litro.

Grados Brix 

Es una medida de densidad (concentración de sólidos solubles).
Un grado Brix es la densidad que tiene a 20°C una solución de sacarosa al 1%, y a esta concentración corresponde también un determinado Indice de Refracción.

- Una escala refractométrica en grados Brix corresponde a los Indices de Refracción de soluciones de 1, 2, 3, etc., gramos de sacarosa por 100 ml. de solución.

Pectinas

- Contribuyen a mantener en suspensión las partículas coloidales del jugo turbio, retienen el jugo en la pulpa y dificultan la filtración en el proceso de obtención de jugos claros y translúcidos.

Vitaminas

- Interesa destacar la presencia del complejo B y la vitamina C.

Los Colorantes de la uva

 

- Clorofila

- Carotenoides

- Antocianos

** Los antocianos de la uva, junto con las catequinas (taninos), flavonoides y otros compuestos fenólicos, son ANTIOXIDANTES, captan los peróxidos celulares, retrasan el envejecimiento celular e inhiben la oxidación de las lipoproteínas LDL plasmáticas y de las membranas celulares.

    Otros Componentes Fenólicos

a) Flavonoides, con características de pigmentos.

b) Taninos, son un tipo de catequinas que dan la característica de astringencia.

c) Acidos fenólicos, tienen propiedades antisépticas y antioxidantes.

 Los Lípidos

- En la piel existe una capa de ceras.

- La mayor parte de los lípidos se encuentra en las semillas, las que contienen entre el 14 al 20% de aceite, el cual es muy insaturado.

Acidos Grasos del Aceite de Pepita de Uva.

                Tipo de Acidos                                             % del total de A. grasos

- ácidos saturados                                                                             10 - 14

- ácido oleico                                                                                   15 - 25

- ácido linoleico                                                                               60 - 70

- ácido linolénico                                                                               2 - 3

CÍTRICOS

   Descripción de Especies

·                                                        Naranjas (dulces - amargas)

·                                                        Mandarinas

·                                                        Limones

·                                                        Pomelos

       Partes del Fruto

        Tejido exterior (Flavedo)

                Corteza                  Tejido esponjoso blanco (Albedo)

                                              Parte Comestible (Endocardio - Carpelos o Gajos)

               Vesículas                 Zumo

Principales Componentes

Tenemos para las siguientes variedades de naranjas

Variedad de Naranja	Washington Navel	Navelate	Cadenera	Valencia Late
Peso medio por fruto en gramos Corteza (por pelado) ,por 100 Corteza (por expresión), por 100 Zumo, por 100 Sólidos solubles en zumo, por 100 Acidez (g de cítrico anhidro / 100 ml de zumo Vitamina C (mg/100 ml)	192                30                       45                      48                  11                1,44          51	178           26,5            41                 52            10,5         1,41            52	143             31                 42                    53,5             11               1,43          57	152           32             45              51            11,5        1,52          53

              Composición de Zumos Cítricos    

Composición	Naranja	Mandarina	Pomelo	Limón
Sólidos solubles (g/100 ml)  Azúcares (g/ 100 ml) Ácidos  PH Aminoácidos Vitamina C  Carotenoides 3  Grasas 3	9 - 15 5 - 12 0,5 - 3,5 3,3 - 3,8 1,5 - 2,5 25 - 80 0,5 - 2 85 - 100	8 - 13 7 -12 1 - 3 3,2 - 3,6 1,7 - 1,9 30 - 50 1 - 2,5 85 - 95	6 -12 5 - 8 1,5 - 5 2,8 - 3 1,6 - 2 25 - 50 0,1 - 1 75 - 85	8 - 10 1 - 3,5 5 - 9 2 - 2,3 1 - 2 30 - 70 0,05 - 0,1 60 - 70

Vitamina C    (Ácido ascórbico: corteza , 25% zumo)

 Vitamina A  (beta - caroteno)

             Flavonoides

Hesperidina          Naranja - Mandarina - Limones

 Amargos              Naringina              Pomelo

Limonina:             Amargo Diferido

Los flavonoides de frutas, también conocidos como Bioflavonoides, se les reconoce como factores vitamínicos que actúan a nivel del organismo corrigiendo la permeabilidad capilar en una acción sinérgica con la vitamina C, por lo cual se les utiliza como:

·                                                        Protectores contra el resfrío común.

·                                                        Mejorar las defensas contra infecciones virales.

·                                                        Antiinflamatorio

Mecanismo de Acción:

La acción de los bioflavonoides se basa en ser antagonistas de la enzima hialuronidasa, la cual actúa degradando el ácido hialurónico el cual es un constituyente del tejido conectivo y del cemento intercelular de los capilares sanguíneos.