La ciencia en la cocina: Pardeamiento Enzimático

angelik-a (59)in #spanish • 7 years ago (edited)

Saludos a todos mis lectores, esta vez vengo con algo de ciencia como ya lo hice a manera de preámbulo en un artículo anterior, pues es el área de conocimiento que manejo, química y cocina. A decir verdad estas dos ciencias van de la mano, y podríamos decir que todas las ciencias van de la mano con la cocina, como las matemáticas, pues una receta de restauración no pude realizarse sin conocer las porciones de los ingredientes según la cantidad de comensales para la cual se va a preparar, los alimentos están estructurados por micro y macro nutrientes y cada uno de ellos ocupa un porcentaje por porción, de igual manera es una ciencia vinculada con la biología, la medicina entre otras ciencias. Entonces a partir de lo anterior podemos decir que la cocina es una ciencia compleja.

Sin embargo la química de los alimentos es la ciencia que nos permite conocer la estructura química de los alimentos y el desarrollo de productos químicos usados en la industria de alimentos para el favorecimiento del proceso alimentarios. Entre los productos químicos que estudia la química de alimentos tenemos los edulcorantes, los conservantes, saborizantes, colorantes entre otros.

Hoy nos encargaremos de analizar una de las reacciones más comunes en algunas frutas y vegetales, tal como lo es el pardeamiento enzimático; así como lo dice su nombre en el pardeamiento enzimático está presente un grupo de enzimas llamadas fenolasas.

Fuente (Pixabay)

¿En qué consiste la reacción de pardeamiento enzimático?

La reacción de pardeamiento enzimático cosiste en la interacción de las fenolasas presentes en el alimento en presencia de oxígeno, el producto de está reacción es el oscurecimiento de la piel de los alimentos es decir, se producen melanoidinas responsables del color pardo que se puede observar en las frutas y vegetales, donde de manera endógena encontramos este grupo de enzimas.

Como ejemplo de esto tenemos la oxidación de la pulpa de las manzanas, o la oxidación de la pulpa del cambur una vez entra en contacto con el oxígeno ambiental, siendo el oxígeno el sustrato de la reacción enzimática.

Según José Luis Córdoba en su libro “La química y la cocina” nos explica que:

Las enzimas de color café que aparecen la superficie cortada de ciertas frutas es la fenolasa. A decir verdad, “fenolasas” es un término genérico como azúcar, almidón, gelatina, etc., y se emplea para nombrar a las enzimas que catalizan la oxidación de sustancias mono y ortodifenolicas…
La aparición del color café sobre las frutas y verduras se debe a reacciones de las o-quinonas que comprenden la oxidación catalizada en forma no enzimática y la polimerización de los productos de la oxidación.
Las o-quinonas son precursoras del color café, ellas mismas poseen poco color, sin embargo dan paso a las hidroxiquinonas que se polimerizan y oxidan fácilmente dando así el color café de las frutas.

Fuente (Pixabay)

Reacción de Pardeamiento enzimático

Fuente (Wikipedia)

Contras de la aparición del pardeamiento enzimático en los alimentos

Desde el punto de vista organoléptico las frutas y vegetales que contienen fenolasas no sufren ningún cambio al producirse la reacción de pardeamiento enzimático, más que el cambio físico que se presenta en forma de oscurecimiento en la pulpa del alimento. En algunos casos como el cacao el pardeamiento enzimático es favorable para en el procesamiento del producto. Sin embargo desde el punto de vista de la presentación, los seres humanos relacionamos de manera inconsciente los colores fríos como azul, morado, negro con la muerte y es por ello que en algunos casos existen resistencia al consumo de alimentos como la berenjena, aunque no es una constante, puede darse en algunos casos. Lo anteriormente nos sirve de base para explicar que, una vez el alimento sufre el pardeamiento enzimático en algunos casos como las frutas suele ser rechazado para el consumo. Es por ello que la química de alimentos ha estudiado el fenómeno, su desarrollo y sus inhibidores, para aplicarlo en el procesamiento industrial de los alimentos, como por ejemplo el néctar de manzana.

Inhibidores del pardeamiento enzimático en los alimentos

Llamamos inhibidores a aquellas sustancias o condiciones que retardan o inhiben la reacción de pardeamiento enzimático, algunos inhibidores de esta reacción son:

pH.

El pH ácido suele inhibir el desarrollo del color pardo en las frutas, es por ello que la industria de alimentos utiliza el ácido ascórbico para controlar el pardeamiento de las frutas, un ejemplo de esto lo podemos encontrar en nuestra cocina, al momento de realizar una ensalada de frutas es típico la adicion de jugo de limón lo que inhibe la aparición del color marrón en las frutas como la manzana, el cambur el durazno, la pera; de igual manera podría usarse para la inhibición en vegetales como el ocumo, el ñame y la papa que suelen también oxidarse en presencia de oxigeno debido a la reacción de pardeamiento.

Golombek y Schwarzbaum en su libro el nuevo cocinero científico nos muestran un pequeño experimento en el que se deja ver el efecto del pH sobre la inhibición de pardeamiento enzimático, al respecto plantean: Llenar un vaso de agua y disolver una tableta de vitamina C. Pelar una manzana rápidamente y cortarla por la mitad. Colocar una mitad sobre la superficie seca. Remojar la otra mitad en la solución de vitamina C y luego colocarla al lado de la otra. Dejar las dos mitades reposar por una hora o más y observar cuando toman un color pardo. ¿Se puede ver alguna diferencia? Bueno, está es la misma propiedad por la que se agrega jugo de limón a las rodajas de manzana cuando se prepara una tarta, para que queden blanquitas y bonitas.

Obviamente el resultado del experimento planteado por los autores da como resultado que la mitad de la manzana sumergida en ácido ascórbico o vitamina C obtuvo un menor grado de pardeamiento o casi nulo, mientras que la otra mitad expuesta al oxigeno ambiental dio pie a la reacción de pardeamiento enzimático y por ende una manzana de color pardo.

Temperatura

La temperatura es otro parámetro que podemos manejar para inhibir el pardeamiento enzimático, podríamos someter las frutas a refrigeración o calentamiento y el pardemiento tiende a inhibirse, sin embargo los resultado son muy distintos en los procesos de enfriamiento o calentamiento. Si sometemos la fruta o vegetal propenso al pardeamiento a temperaturas de refrigeración, este igual se pardeara pero a menor escala, la presencia de la humedad no favorece la inhibición de la reacción.

Mientras que si sometemos la fruta vegetal o néctar a proceso de calentamiento las fenolasas se inhibien completamente, es por esto que se usa el proceso de escaldado al momento de realizar a nivel industrial néctares como el de manzana, pera y durazno; así al inhibir las enzimas mediante la acción del calor la reacción de pardemiento se ralentiza.

¿Qué es el proceso de escaldado?

Fuente (Wikipedia)

Es un proceso de calentamiento usado en la industria de alimentos y en la cocina de restauración, el medio para realizar el escaldado es el agua ya sea por inmersión de los alimentos o por vapor. Los parámetros de aplicación para este método de cocción consisten en sumergir el alimento en agua a temperaturas muy altas por pocos minutos o segundos según sea el alimento o producto que se esté elaborando.

Algunas de las características del escaldado son:

Limpiar la materia prima
Dar una cocción previa a los alimentos.
Facilitar el desprendimiento de las cochas para la obtención de las pulpas
El escaldado permite conservar en gran medida las propiedades del color en el alimento.
Inhibir los procesos enzimáticos y crecimiento microbiano en los alimentos.

Exposición al oxigeno

La exposición al oxigeno es un factor determinante en la reacción de pardeamiento enzimático, tal y como lo hemos venido diciendo anteriormente. Una vez las frutas y verduras con características propias propensas al desarrollo del pardeamiento entran en contacto con el oxígeno (sustrato de la reacción) toman un color pardo. Sin embargo esto no queda solo acá, pues va a depender del tiempo de exposición y la cantidad de materia prima expuesta lo que va a favorecer la reacción. Po ejemplo, si realizamos una bebida a base de cambur y colocamos en un plato llano medio vaso de la bebida preparada y la otra mitad la dejamos en un vaso cuya boca es estrecha, por un lapso de tiempo de una hora; observaremos que inevitablemente las dos se pardean, sin embargo la muestra que se mantuvo en el plato tendrá un color más oscuro que la que se mantuvo en el vaso. Estos resultados nos indican que la superficie de exposición al oxigeno va a permitir alimentos con mayor o menos grado de pardeamiento.

Es por ello que sumergimos las papas en agua una vez peladas para evitar la exposición al oxigeno de este alimento, y evitar el mayor grado de pardeamiento; la sabiduría popular suele saber química en cocina más que los estudiosos.

Algunas preparaciones donde podemos encontrar la presencia del pardeamiento enzimático

Atendiendo a que las fenolasas se encuentran presente en frutas y vegetales, podemos decir que las preparaciones contentivas de estos alimentos, como las ensaladas de frutas, jugos y néctares son propensos a desarrollar pardeamiento enzimático, al igual que las preparaciones que contengan papa, ocumo, ñame y berenjenas puesto que estos vegetales desarrollan pardeamiento enzimático en contacto con el oxígeno. Sin embargo para evitarlo en la cocina se usan técnicas como adicion de acidos, escaldados que ya han sido explicados con anterioridad. Es importante que la sabiduria popular ha contribuido mucho al desarrollo de la industria de alimentos pues es el primer escenario de preparación de alimentos que se conoce.

Espero que este articulo sea de facíl comprensión para todos, pues la ciencia esta en todas las cosas y es bueno conocer lo que ocurre a nuestro alrededor para poder incluso tener más control sobre ellas.

Fuentes utilizadas:

Charley Helen (2005) Tecnologia de los alimentos: procesos quimicos y fisicos en la preparación de los alimentos. Editorial Limusa. Mexico
Cordova frunz, Jose Luis (1996) La química y la cocina, 4ta edición. Fondo de Cultura Economica, Mexico.
Golombek Diego y Pablo Schwarzbaum. (2007) El nuevo cocinero cientifico, cuando la ciencia se mete en la cocina. Siglo XXI ediciones Argentina. Argentina