Título :	Estudio del mecanismo de oscurecimiento en jícama mínimamente procesada
Autor(es):	Elia Nora Aquino Bolaños
Palabras clave:	Enzymatic browning Jicama Jícama Oscurecimiento enzimático Polifenol oxidasa Polyphenol oxidase
Área:	BIOLOGÍA Y QUÍMICA
Fecha de publicación :	nov-2002
Facultad:	Facultad de Química
Programa académico:	Doctorado en Ciencias de los Alimentos
Resumen:	El fenómeno de oscurecimiento enzimático en frutas y hortalizas frescas o mínimamente procesadas es responsable de la pérdida de calidad y económica de muchos de estos productos. Las explicaciones actuales a este fenómeno indican que éste se debe a la oxidación catalizada por la enzima poli fenol oxidasa (PPO)sobre los compuestos fenólicos, transformándolos en quinonas, que se polimerizan o reaccionan con grupos amino formando compuestos coloridos. No obstante, en muchos productos la actividad de PPO y el contenido de fenoles No explican satisfactoriamente el grado de oscurecimiento mostrado por esos productos. Por lo ello, es importante estudiar y proponer mecanismos alternos que expliquen el proceso de oscurecimiento. El objetivo de este trabajo fue definir el mecanismo que genera el oscurecimiento en la superficie cortada de jícama mínimamente procesada. Cilindros de jícama (1.8 x 5 cm) fueron almacenados a1 O y 20ºC. Diariamente, se midieron los cambios en el color, las actividades de PPO y per oxidasa (POD) y el contenido de fenoles totales. Los fenoles fueron separados por HPLC y cada fracción se analizó como sustrato de PPO. También se midió el contenido de ligninas totales y sus monologándole fueron oxidados y analizados por HPLC y espectrometría de masas. Después de ocho días de almacenamiento, el contenido de fenoles totales fue mayor en el tejido expuesto al daño (1.04 mg ác. gálico g-1); en tanto que la actividad de PPO, utilizando catecolcomo sustrato (no presente e. la jícama), alcanzó valores de 5 unidades de actividad g-1 después? de 6 decís de almacenamiento. No obstante, los fenoles separados por HPLC no fueron buenos sustratos para PPO. Después de seis días de almacenamiento, el contenido de ligninas se incrementó de 16.6 a 52.2 mg demás. Camarico g-1 materia seca al igual que la actividad de POD (de 74.35 a 448.32UA/g tejido fresco). En presencia de H20 2, los ácidos caféico y ferúlico, elsiringaldehido y el alcohol coniferílico (compuestos intermediarios en la biosíntesisde ligninas) fueron buenos sustratos para POD con Km de 89.4, 150.0, 44.1 y 580¿M. La aplicación, in vivo, de H202, precursores de la biosíntesis de ligninas y demonolignoles produjeron un rápido oscurecimiento del tejido. Los análisis por las ligninas en el tejido oscuro. Estos resultados indicaron que el proceso de lignificación es el mecanismo que explica el oscurecimiento en las piezas de jícama (a 1 O y 20ºC), en el cual la enzima POD tiene un papel importante mientras que PPO tiene un papel secundario en este proceso. Espectrometría de masas indicaron la presencia de las unidades estructurales de las ligninas en el tejido oscuro. Estos resultados indicaron que el proceso de lignificación es el mecanismo que explica el oscurecimiento en las piezas de jícama (a 1 O y 20ºC), en el cual la enzima POD tiene un papel importante mientras qué PPO tiene un papel secundario en este proceso. The enzymatic browning in fresh fruits and vegetables or fresh-cutproducts is responsible of quality and economic losses of many products. Thecurrent explanations of this phenomenon indicate that this is due to oxidation ofphenolic compounds catalyzed by polyphenol oxidase (PPO) enzyme, transformingthem to quinones and then polymers or melanins (brown pigments). Nevertheless,in many products the PPO activity or the phenolic content do not fully explain thedegree of discoloration developed by those products. lt is important to study and topropase alternativa mechanisms to explain the browning process. The objective ofthis work was to define the mechanism that results in browning in fresh-cut jicama. Jicama cylinders (1.8 x 5 cm) were stored at 1 O and 20ºC. Color changes, PPOand peroxidase (POD) activities and total pheriolics content were measured daily. The phenolic compounds were separated by HPLC and each fraction was analyzed as a PPO substrate. The total lignin content was measured and themonolignols were oxidized and analyzed by HPLC and mass spectrometry. Ateight days, the total phenolic content was higher in the wounded tissue (1.04 mggallic acid/ g fresh tissue). Using catechol as substrate {this compound is not founding jicama tissue). PPO activity reached values as high as 5 AU (activity units)/gafter 6 days. Nevertheless, the phenolic compounds separated by HPLC were notgood substrates for PPO. After six days, the lignin content increased from 16.6 to52.2 mg coumaric acid/g dry matter, and in a similar way POD activity increased(from 74.35 to 448.32 UA/g fresh tissue). In the presence of Hz02, caffeic andferulic acids, syringaldehyde and coniferyl alcohol (intermediates in ligninbiosynthesis) were good substrates for PQD with Km concentrations of 89.4,150.0, 44.1 and 580 ¿M, respectively. Application of H20 2, lignin precursors andmonolignols to wounded tissue, resulted in more rapid browning than in controltissue. The mass spectrometry analyses indicated the presence of the structuralunits of lignin in the discolored tissue. These results indicated that browning offresh-cut jicama (at 1 O and 20ºC) was correlated with the lignification process, inwhich the enzyme POD has an important role while PPO activity has a less important role.
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/964
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