USO DE ENZIMAS COMO INDICADORES DE CALIDAD

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION [pic 1]

FILIAL LA MERCED

E.F.P. DE INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

QUÍMICA DE ALIMENTOS

ACTIVIDAD N°8

USO DE ENZIMAS COMO INDICADORES DE CALIDAD

M.Sc. William Huamanchumo Prado

1. INTRODUCCIÓN

• La calidad, seguridad y controles de procesos en las industrias agroalimentarias son importantes para que el producto final sea inocuo y benéfico al consumidor final, por ello, se está desarrollando directamente con la tecnología.
• La capacidad de las enzimas crearon la nueva generación de indicadores y controles, muchos de estos se están reemplazando con las técnicas convencionales.
• Los biosensores son el claro ejemplo de estas tecnologías, con ayuda de sistemas de transducción, permite el reconocimiento de elementos nocivos como de otros tipos de sustancias.
• Las características más importantes de estas tecnologías son la de su especificidad, alta sensibilidad, rápida respuesta, facilidad de manejarlas, trabajar en el momento, su versatilidad y poco costor.
• Actualmente, el desarrollo de estos biosensores en muchos campos (clínico, ambiental, agricultura y biotecnología.
• En el siguiente trabajo, se va a revisar sobre el desarrollo de los biosensores en la industria agroalimentaria describiendo en cada área y como estos ayudan a la inocuidad en la cadena alimentaria. Mencionando aspectos de los biosensores catabólicos y su clasificación del tipo de interacción entre el elemento reconocifo y el sustrato.

1. OBJETIVOS

• Identificar los usos de las enzimas con indicadores de calidad con la tecnología actual.
• Conocer a los principales sensores biológicos y sus respectivas funciones.
• Clasificar los medios que se usan como sistemas de reconocimiento.

1. MARCO TEÓRICO

1. Biosensores enzimáticos: Son dispositivos analíticos con un sensor biológico conectados a un sistema de transducción, que mayormente es amperométrico.

• Requieren temperatura y pH óptimo, esto se debe al sensor biológico como la muestra.
• Se recomiendo realizar un tratamiento previo a la muestra, ya que puede existir interferencias en el proceso, estos tratamientos son la neutralización, dilución o extracción (en el caso de alimentos ácidos o hidrófobos).
• Para menor duración: Hidrólisis ácida o alcalina, extracción de acidez, evaporación y filtración.

1. Sensor biológico: Mediante la detección del sustrato que participa en la reacción identificada, solo que el que se desaparece es otro del esperado o aparece un producto ya conocido en la reacción.

• Estos pueden ser:

1. Medios multi-enzimáticos:

• Condición: Cuando la enzima reconoce al sustrato, pero este no actúa directamente con ella, pero si con un derivado de la misma.

• Ejm: En el caso de algunos azúcares, las enzimas reaccionan con productos de la hidrólisis de las mismas.

• Las más usadas: Oxidorreductasa, glucosa oxidasa, peroxidasa de rábano y alcalina fosfatasa. Todas son estables en la catalización REDOX)

1. Células completas (animales y vegetales):

• Ejms:

APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA AGRO-ALIMENTARIA:

1. Funciones generales:

• Verifican el contenido de compuestos dañinos para la salud.
• Controlan tratamientos y/o procesamiento, al mismo tiempo ayudan a monitorearlas.
• Podremos determinar ingredientes alimentarios para cuantificar cantidades.

1. Seguridad alimentaria:  Uso de enzimas como sistemas de reconocimiento, para realizar los análisis respectivos.

1. Aditivos:

• Si existe interferencias: Menos eficiencia. Como el caso del sorbitol, la enzima usada como se observa en la tabla 2, también reacciona con otros edulcorantes artificiales; pasa lo mismo con el ácido benzoico, pero con otros antioxidantes (Butilhidroxianisol (BHA) y galato propilo).

1. Inhibidores enzimáticos:

• Pesticidas concentrados en el tejido adiposo de los animales y el uso excesivo de fertilizantes (nitrito, nitrato y fostato).
• Ejm: Detección de fenil urea y triasina, ambas inhiben la fotosíntesis: Colinesterasa (acetil y/o butirilcolenesterasa), tirosina o alcalina fosfatasa.

1. Niveles de metales pesados: Microrganismos genéticamente modificados y enzimas (ureasa, glucosa oxidasa, alcalina fosfatasa, ascorbato oxidasa y peroxidasa).

1. Calidad para consumo directo: Valor nutricional, aceptabilidad y seguridad. Se basa en parámetros (apariencia, textura, flavor, frescura, etc.) y la química de la materia prima.

• Composición de los alimentos: Permite la caracterización y verificación para un buen uso en el procesamiento.

1. Frescura:  Durante periodos de almacenamiento, cuando hay más probabilidades de producir hedor anormal y características indeseables, peor aún si estuvo en malas condiciones.

• Inmovilización de enzimas:

• El etanol contenido en crucíferas ligeramente procesadas. Aquí se detecta lesiones en concentración baja de oxígeno.

• Respuesta: Similar a lo que se obtendría de un biosensor cromatográfico.

• Manejo de la formación de este alcohol en las manzanas en almacén y putrefacción en tubérculos.

• Los estudios se enfocan en el contenido de ácidos orgánicos y azúcares como indicadores de grado de madurez.

1. Calidad en los procesos:

• En tratamientos térmicos:

• Escaldado: Si este no se controla, existe deterioro de la textura, por eso las industrias dejan la actividad enzimática a un 5-10%, la cuál es óptimo.
• Pasteurización: La lactulosa, formado por el tratamiento térmico en la leche. Permite diferenciar entre el de tipo UHT y de una ya esterilizada.

1. Azúcar:

• Es el factor limitante en la fermentación: Su concentración va directamente proporcional con su eficiencia en el proceso.

1. Alcoholes:

• A más de 14%: Inhibidores de procesos enzimáticos.

1. Aminoácidos:

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