Prevención del oscurecimiento enzimático de rebanadas de manzana por efecto de un tratamiento hidrotérmico, N-acetilcisteína y cloruro de calcio

Autores/as

Palabras clave:

Manzana mínimamente procesada, Tratamiento hidrotérmico, Sales de calcio, Antioxidantes

Resumen

El procesamiento mínimo de la manzana favorece el oscurecimiento enzimático y el ablandamiento, reduciendo la calidad y limitando su vida de anaquel. Numerosas investigaciones se enfocan en la búsqueda de tratamientos para controlar estos problemas. Una combinación prometedora es el tratamiento hidrotérmico (TH) con antioxidantes y sales de calcio. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de un tratamiento hidrotérmico combinado con N-acetilcisteína y cloruro de calcio (CaCl2) sobre la calidad poscosecha y la actividad de enzimas relacionadas al oscurecimiento de rebanadas de manzana cv. Granny Smith. La fruta entera fue sometida a un tratamiento hidrotérmico (TH, 45 °C x 10 min), para posteriormente rebanarse y sumergirse durante 3 min en la solución de N-acetilcisteína y cloruro de calcio (NAC-CaCl2). Enseguida, las rebanadas tratadas fueron empacadas en charolas poliméricas y almacenadas a 4 ºC durante 24 días. Se realizaron retiros del almacenamiento cada 6 días y se evaluaron las concentraciones de O2 y CO2 dentro del envase, así como firmeza, color, fenólicos totales y la actividad de polifenoloxidasa (PPO) y peroxidasa (POD). Los resultados mostraron que la aplicación de TH+NAC-CaCl2 fue efectiva para mantener el color de las rebanadas de manzana y el contenido de fenólicos totales; además, redujo la actividad de PPO y de POD durante el almacenamiento a 4 °C. El tratamiento TH+NAC-CaCl2 puede ser empleado de manera efectiva para disminuir el oscurecimiento enzimático de rebanadas de manzana ya que conserva su color original y mantiene los parámetros de calidad por más tiempo.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Biografía del autor/a

  • Lic. Chaidez-Gastelum D. C., Facultad de Ciencias Químico Biológicas-Universidad Autónoma de Sinaloa

    Ingeniera Bioquímica y Estudiante de la Maestría en Ciencia y Tecnología de Alimentos especializada en el área de Poscosecha y tratamientos antifúngicos 

  • Dra. Ayón-Reyna L. E., Facultad de Ciencias Químico Biológicas-Universidad Autónoma de Sinaloa

    Profesora e investigadora en la Facultad de Ciencias Químico Biológicas de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS). Ha publicado 18 artículos científicos en diferentes revistas JCR en el histórico. Supervisora y directora de 1 tesis de doctorado, 3 tesis de maestría y 9 de licenciatura. Ha participado en más de 22 congresos nacionales e internacionales 

  • Dr. López-Velázquez J. G., Universidad Autónoma de Sinaloa

    En los últimos años ha dedicado su vida profesional a su preparación como doctor en Ciencias en Biotecnología. En estos años se ha desenvuelto como escritor de 4 artículos científicos y revisor de otros 5, los cuales han sido publicados en revistas internacionales de alto impacto. Con respecto a la temática de investigación, estas  se centran en la conservación de frutos y hortalizas mediante alternativas naturales, asequibles, biodegradables e inocuas y los resultados han sido presentados en congresos internacionales. De igual manera ha fungido como director de una tesis de licenciatura y asesor principal de dos estudiantes. Por último, ha impartido clases y cursos a nivel maestría.

  • Dra. García-Armenta E., Universidad Autónoma de Sinaloa

    La Dra. Evangelina García Armenta es egresada de la Licenciatura en Ingeniería Bioquímica de la Universidad Autónoma de Sinaloa, México (2011). Obtuvo el grado de Doctora en Ciencias en Alimentos por el Instituto Politécnico Nacional, México (2015). Sus estudios de posgrado se realizaron en México y en la República de Irlanda (University College Cork) bajo el programa de becas mixtas CONACyT 2014 y el Programa de Doctores Jóvenes UAS. Es miembro vigente del Sistema Nacional de Investigadores (Nivel I) en México. Su producción científica asciende a 25 artículos científicos publicados en revistas JCR, que cuentan con más de 250 citas. Adicionalmente, cuenta con 2 capítulos de libro enfocados a la comunidad académica en el área de Fenómenos de Transporte. Desde el año 2016, ella forma parte de la planta académica actual de la Facultad de Ciencias Químico Biológicas de la UAS. Se ha desempeñado como Directora de 8 Tesis de Licenciatura y 1 Tesis de Maestría. Su trabajo de docencia implica la impartición de asignaturas relacionadas con la Ingeniería de Alimentos como Operaciones de Transferencia de Momento, Calor y Masa. Su línea de investigación principal es la aplicación de análisis digital de imágenes y geometría fractal en procesos alimentarios para la elucidación de relaciones estructura-proceso-función.

  • Dr. Vega-García M. O., Facultad de Ciencias Químico Biológicas-Universidad Autónoma de Sinaloa

    Profesor investigador en el área de Fisiología y Tecnología Poscosecha de frutas y hortalizas de los Posgrados en Ciencia y Tecnología de Alimentos y Biotecnología de la UAS. Docente en licenciatura y posgrado. Ponente en diferentes diplomados y simposios sobre conservación en fresco y procesamiento de alimentos vegetales y ha brindado pláticas y asesorías a diversas empresas relacionadas con el sector agroalimentario. Ha participado en 73 congresos nacionales e internacionales y en diversos eventos académicos presentando trabajos de investigación en alimentos; Asimismo, ha sido invitado a impartir conferencias en eventos internacionales. Dirección de 15 proyectos de investigación de alumnos de licenciatura concluidos y 31 tesis de maestría y 4 de doctorado concluidas; 2 tesis de doctorado y 3 de maestría en proceso. Autor de 41 artículos científicos publicados en revistas internacionales y de 2 libros en editoriales de prestigio internacional. Ha obtenido financiamiento de diversos organismos para 17 proyectos de investigación. Miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde 2006 (actualmente nivel 2) y Profesor con Perfil PROMEP deseable desde el año 2000.

Referencias

Abbasi, N. A., Akhtar, A., Hussain, A. and Ali, I. (2013). Effect of anti-browning agents on quality changes of loquat [Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindley] fruit after harvest. Pakistan Journal of Botany, 45(4), 1391-1396.

Ayón-Reyna, L. E., Ayón-Reyna, L. G., López-López, M. E., López-Angulo, G., Pineda-Hidalgo, K. V., Zazueta-Niebla, J. A., and Vega-García, M. O. (2019). Changes in ascorbic acid and total phenolics contents associated with browning inhibition of pineapple slices. Food Science and Technology, 39(3), 531-537. https://doi.org/10.1590/fst.21117

Ayón-Reyna, L. E., López-Valenzuela, J. Á., Delgado-Vargas, F., López-López, M. E., Molina-Corral, F. J., Carrillo-López, A. and Vega-García, M. O. (2017). Effect of the combination hot water - calcium chloride on the in vitro growth of Colletotrichum gloeosporioides and the postharvest quality of infected papaya. The Plant Pathology Journal, 33(6), 572–581. https://doi.org/10.5423/PPJ.OA.01.2017.0004

Ayón‐Reyna, L. E., Tamayo‐Limón, R., Cárdenas‐Torres, F., López‐López, M. E., López‐Angulo, G., López‐Moreno, H. S., and Vega‐García, M. O. (2015). Effectiveness of hydrothermal‐calcium chloride treatment and chitosan on quality retention and microbial growth during storage of fresh‐cut papaya. Journal of Food Science, 80(3), C594-C601. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12783

Bradford, M. M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72(1-2), 248–254. https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3

Brannan, R. G. and Wang, G. (2017). Effect of Frozen Storage on Polyphenol Oxidase, Antioxidant Content, and Color of Pawpaw (Asimina Triloba [L.] Dunal) Fruit Pulp. Journal of Food Research, 6(3), 93-101. https://doi.org/10.5539/jfr.v6n3p93

Brütsch, L., Rugiero, S., Serrano, S. S., Städeli, C., Windhab, E. J., Fischer, P. and Kuster, S. (2018). Targeted inhibition of enzymatic browning in wheat pastry dough. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 66(46), 12353-12360. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.8b04477

Cerit, İ., Pfaff, A., Ercal, N. and Demirkol, O. (2020). Postharvest application of thiol compounds affects surface browning and antioxidant activity of fresh‐cut potatoes. Journal of Food Biochemistry, 44(10), e13378 https://doi.org/10.1111/jfbc.13378

De Ancos, B., González­Peña, D., Colina-Coca, C. and Sánchez­Moreno, C. (2015). Uso de películas/recubrimientos comestibles en los productos de IV Y V gama. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, 16(1), 8-17.

Fan, X., Sokorai, K. and Phillips, J. (2018). Development of antibrowning and antimicrobial formulations to minimize Listeria monocytogenes contamination and inhibit browning of fresh-cut “Granny Smith” apples. Postharvest Biology and Technology, 143, 43–49. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2018.04.009

Feng, Y., Feng, C., Wang, Y., Gao, S., Sun, P., Yan, Z., Su, X., Sun, Y. and Zhu, Q. (2022). Effect of CaCl2 Treatment on Enzymatic Browning of Fresh-Cut Luffa (Luffa cylindrica). Horticulturae, 8(6), 473. https://doi.org/10.3390/horticulturae8060473

Giannakourou, M. C. and Tsironi, T. N. (2021). Application of processing and packaging hurdles for fresh-cut fruits and vegetables preservation. Foods, 10(4), 830. https://doi.org/10.3390/foods10040830

Iturralde-García, R.D., Cinco-Moroyoqui, F.J., Martínez-Cruz, O., Ruiz-Cruz, S., Wong-Corral, F.J., Borboa-Flores, J., Cornejo-Ramírez, Y.I., Bernal-Mercado, A.T. and Del-Toro-Sánchez, C.L. (2022). Emerging technologies for prolonging fresh-cut fruits’ quality and safety during storage. Horticulturae, 8, 731. https://doi.org/10.3390/horticulturae8080731

Kou, X., Wu, M., Li, L., Wang, S., Xue, Z., Liu, B., and Fei, Y. (2015). Effects of CaCl2 dipping and pullulan coating on the development of brown spot on “Huangguan” pears during cold storage. Postharvest Biology and Technology, 99, 63–72. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2014.08.001

Koushesh-Saba, M. and Sogvar, O. B. (2016). Combination of carboxymethyl cellulose-based coatings with calcium and ascorbic acid impacts in browning and quality of fresh-cut apples. LWT - Food Science and Technology, 66, 165–171. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2015.10.022

López-López, M., Vega-Espinoza, A., Ayón-Reyna, L., López-Valenzuela, J., and Vega-García, M. (2013). Combined effect of hot water dipping treatment, N-acetylcysteine and calcium on quality retention and enzymatic activity of fresh-cut apple. Journal of Food Agriculture and Environment, 11, 243-248.

Marangoni, A. G., Jackman, R. L. and Stanley, D. W. (1995). Chilling-associated softening of tomato fruits is related to increased pectinmethylesterase activity. Journal of Food Science, 60(6), 1277-128. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1995.tb04572.x

Moon, K. M., Kwon, E.-B., Lee, B. and Kim, C. Y. (2020). Recent trends in controlling the enzymatic browning of fruit and vegetable products. Molecules, 25(12), 2754. https://doi.org/10.3390/molecules25122754

Naser, F., Rabiei, V., Razavi, F. and Khademi, O. (2018). Effect of calcium lactate in combination with hot water treatment on the nutritional quality of persimmon fruit during cold storage. Scientia Horticulturae, 233, 114–123. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2018.01.036

Nogales-Delgado, S. (2021). Polyphenoloxidase (PPO): Effect, Current Determination and Inhibition Treatments in Fresh-Cut Produce. Applied Sciences, 11(17), 7813. https://doi.org/10.3390/app11177813

Oliveira, M., Abadias, M., Usall, J., Torres, R., Teixidó, N. and Viñas, I. (2015). Application of modified atmosphere packaging as a safety approach to fresh-cut fruits and vegetables: A review. Trends in Food Science & Technology, 46(1), 13-26. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2015.07.017

Palmieri, V., Niccolini, B., Perini, G., Augello, A., De Maio, F., Gervasoni, J., Primiano, A., Delogu, G., De Spirito, M. and Papi, M. (2021). In situ N-acetylcysteine release from polyvinyl alcohol film for moisture-activated food packaging. Food Packaging and Shelf Life, 29, 100694. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2021.100694

Pinto, N., de la Vega, J. and Cañarejo, M. (2016). Utilización del método de conservación bajo atmósferas controladas en frutas y hortalizas. Agroindustrial Science, 6(2), 231-238. https://doi.org/10.17268/agroind.science.2016.02.08

Pleșoianu, A. M. and Nour, V. (2022). Pectin-based edible coating combined with chemical dips containing antimicrobials and antibrowning agents to maintain quality of fresh-cut pears. Horticulturae, 8(5), 449. https://doi.org/10.3390/horticulturae8050449

Prasad, K., Sharma, R. R. and Srivastav, M. (2016). Postharvest treatment of antioxidant reduces lenticel browning and improves cosmetic appeal of mango (Mangifera indica L.) fruits without impairing quality. Journal of Food Science and Technology, 53(7), 2995–3001. https://doi.org/10.1007/s13197-016-2267-z

Rincón-Pérez, A., and Martínez-Quintero, E. (2015). Funciones del calcio en la calidad poscosecha de frutas y hortalizas: una revisión. Revista Alimentos Hoy, 23 (34), 13-25.

Rodríguez‐Arzuaga, M., Ríos, G. and Piagentini, A. M. (2019). Mild heat treatments before minimal processing reduce browning susceptibility and increase total phenolic content of low‐chill apple cultivars. Journal of Food Processing and Preservation. 2019;00:e14209. https://doi.org/10.1111/jfpp.14209

Shin, J., Solval, K. M., Xiang, B. and Lee, Y. S. (2019). Combined effects of calcium ascorbate treatment and modified atmosphere packaging to improve quality retention of fresh-cut cantaloupes. Journal of Applied Packaging Research, 11(1), 70-87. https://scholarworks.rit.edu/japr/vol11/iss1/5

Shrestha, L., Kulig, B., Moscetti, R., Massantini, R., Pawelzik, E., Hensel, O. and Sturm, B. (2020). Optimisation of Physical and Chemical Treatments to Control Browning Development and Enzymatic Activity on Fresh-cut Apple Slices. Foods, 9(1), 76. https://doi.org/10.3390/foods9010076

Siddiq, R., Auras, R., Siddiq, M., Dolan, K. D. and Harte, B. (2020). Effect of modified atmosphere packaging (MAP) and NatureSeal® treatment on the physico-chemical, microbiological, and sensory quality of fresh-cut d’Anjou pears. Food Packaging and Shelf Life, 23, https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2019.100454

Singh, B., Suri, K., Shevkani, K., Kaur, A., Kaur, A. and Singh, N. (2018). Enzymatic browning of fruit and vegetables: A review. In: Kuddus, M. (eds). Enzymes in Food Technology, 63–78. https://doi.org/10.1007/978-981-13-1933-4_4

Xu, H., Wang, Y., Ding, S., Zhou, H., Jiang, L. and Wang, R. (2020). Effect of hydrothermal-calcium chloride treatment on pectin characteristics and related quality in green peppers during storage. Journal of Food Science and Technology, 58(10), 3712–3724. https://doi.org/10.1007/s13197-020-04829-0

Yousuf, B., Qadri, O. S. and Srivastava, A. K. (2018). Recent developments in shelf-life extension of fresh-cut fruits and vegetables by application of different edible coatings: A review. LWT, 89, 198–209. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.10.051

Yuan, L., Bi, Y., Ge, Y., Wang, Y., Liu, Y., and Li, G. (2013). Postharvest hot water dipping reduces decay by inducing disease resistance and maintaining firmness in muskmelon (Cucumis melo L.) fruit. Scientia Horticulturae, 161, 101–110. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2013.06.041

Prevención del oscurecimiento enzimático de rebanadas de manzana

Descargas

Publicado

03/01/2024

Número

Núm. 1 (2024): Revista de Ciencias Químico Biológicas UAS

Sección

Artículos Cientificos

Categorías

Licencia

Derechos de autor 2024 Revista de Ciencias Quimico Biologicas

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-SinDerivadas 4.0.

Cómo citar

Chaidez Gastelum, D. C., Ayón Reyna, L. E. ., López Velázquez, J. G., García Armenta, E., & Vega García, M. O. (2024). Prevención del oscurecimiento enzimático de rebanadas de manzana por efecto de un tratamiento hidrotérmico, N-acetilcisteína y cloruro de calcio. QUIBIOUAS Revista De Ciencias Químico Biológicas, 1, 15-23. https://revistas.uas.edu.mx/index.php/QBU/article/view/341