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ESTUDIO DEL EFECTO DEL PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO EN LA
CALIDAD NUTRICIONAL DEL BANANO (musa paradisiaca l.).
Arboleda, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 2 (2023): 15-21
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CALIDAD NUTRICIONAL DEL BANANO (musa paradisiaca l.).
Arboleda, et al.
Reciena Vol.3 Núm. 2 (2023): 15-21
STUDY OF THE EFFECT OF ENZYMATIC BROWNING
ON THE NUTRITIONAL QUALITY OF BANANA (Musa paradisiaca L.).
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Facultad de Ciencias Pecuarias Riobamaba-Ecuador
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Ecuador
Universidad Agraria del Ecuador Facultad de Ciencias Agrarias
Universidad Nacional de Chimborazo Facultad de Ingeniería Riobamaba-Ecuador
E-mail: * luisf.arboleda@espoch.edu.ec
Resumen: Esta investigación estudió el efecto del
pardeamiento enzimático en la calidad nutricional
del banano, para lo cual se analizó la composición
nutricional antes y después de los cambios que sufrió
el fruto por efecto del pardeamiento. También se
evaluó el contenido de antioxidantes y la actividad
enzimática para comprender cómo inuye el
pardeamiento y su impacto en la calidad nutricional.
Además, se investigaron métodos para inhibir o
retrasar la reacción buscando así preservar la calidad
nutricional y prolongar la vida útil del banano, para
lo cual se aplicó una investigación y contrastación de
información bibliográca con un universo magnánimo
aplicando técnicas e instrumentos de búsqueda, luego
de un análisis detallado y riguroso de las causas del
fenómeno se determinó que la actividad de la enzima
polifenol oxidasa es un factor clave en el proceso
de pardeamiento enzimático, los estudios revisados
han demostrado consistentemente que el proceso de
pardeamiento enzimático tiene un impacto signicativo
en la composición afectando la calidad nutricional
y organoléptica del banano, el uso de antioxidantes,
como el ácido ascórbico (vitamina C), y tratamientos
térmicos se han mostrado como opciones efectivas
para preservar la calidad nutricional y apariencia de la
fruta.
Palabras clave: pardeamiento enzimático, polifenoles,
nutrientes, antioxidantes.
Facultad de
Ciencias Pecuarias
ARTÍCULO ORIGINAL
Recibido: 17/04/2023 · Aceptado: 15/05/2023 · Publicado: 27/10/2023
Summary: This research studied the eect of enzymatic
browning on the nutritional quality of banana, for
which the nutritional composition was analyzed
before and aer the changes that the fruit suered
due to the eect of browning. Antioxidant content and
enzymatic activity were also evaluated to understand
how browning inuences and its impact on nutritional
quality. In addition, methods were investigated to
inhibit or delay the reaction, thus seeking to preserve
the nutritional quality and prolong the useful life of
the banana, for which an investigation and contrast
of bibliographic information with a magnanimous
universe was applied, applying search techniques and
instruments, aer A detailed and rigorous analysis of
the causes of the phenomenon determined that the
activity of the enzyme polyphenol oxidase is a key
factor in the enzymatic browning process. The studies
reviewed have consistently shown that the enzymatic
browning process has a signicant impact on the
composition. aecting the nutritional and organoleptic
quality of banana, the use of antioxidants, such as
ascorbic acid (vitamin C), and heat treatments have
been shown to be eective options to preserve the
nutritional quality and appearance of the fruit.
Keywords: enzymatic browning, polyphenols, nutrients,
antioxidants
Luis Fernando Arboleda Alvarez* luisf.arboleda@espoch.edu.ec
Elizabeth Telli Tacuri Troya elizabeth.tacuri@uleam.edu.ec
Cesar Fernando Hernández Maya chernandez@uagraria.edu.ec
Sebastian Alberto Guerrero Luzuriaga saguerrero@unach.edu.ec
iD
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ESTUDIO DEL EFECTO DEL PARDEAMIENTO ENZIMÁTICO EN LA
CALIDAD NUTRICIONAL DEL BANANO musa paradisiaca l..
ABSTRACT:RESUMEN
https://reciena.espoch.edu.ec/index.php/reciena/index
ISSN 2773 - 7608
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. MATERIALES Y MÉTODOS
El banano (Musa paradisiaca L.) es una de las frutas más
consumidas y apreciadas en todo el mundo debido a su
sabor agradable, textura suave y alto valor nutricional
(1). (Oberto García-Mata1*, 2013). Sin embargo, esta
fruta tropical es susceptible a un proceso natural
conocido como pardeamiento enzimático, que puede
tener un impacto signicativo en su calidad nutricional
y apariencia, según Piedra (2) menciona que el
pardeamiento enzimático es un fenómeno catalizado
principalmente por la enzima polifenol oxidasa, que
ocurre cuando los compuestos fenólicos presentes en
el banano entran en contacto con el oxígeno del aire.
A medida que el banano madura y se expone al aire,
la enzima polifenol oxidasa se activa y comienza a
oxidar los fenoles, lo que conduce a cambios en el
color y la textura de la fruta. Estos cambios pueden ser
perceptibles visualmente, ya que el banano pasa de un
tono amarillo brillante a un color marrón oscuro (3),
(Ordonez-Santos, 2020), lo que a menudo hace que los
consumidores perciban que la fruta está en mal estado.
El pardeamiento enzimático también tiene
consecuencias en la calidad nutricional del banano.
Durante este proceso, algunos nutrientes esenciales,
como las vitaminas y los antioxidantes, pueden
degradarse, lo que puede disminuir el valor nutricional
de la fruta. Además, la apariencia desfavorable causada
por el pardeamiento puede llevar a una disminución
en la demanda y el consumo de bananos, lo que a su
vez podría afectar la ingesta de nutrientes valiosos en
la dieta de las personas (4). (Claudia L. GARCÍA W.1*,
2006).
En este contexto, es crucial comprender el efecto del
pardeamiento enzimático en la calidad nutricional
del banano y explorar estrategias para preservar su
valor nutricional y prolongar su vida útil. Este estudio
pretende analizar los cambios en la composición
nutricional del banano durante el proceso de
pardeamiento enzimático, así como evaluar métodos
para inhibir o retrasar este proceso en aras de
mantener la calidad y el valor nutricional de esta fruta
tan importante para la alimentación humana.
El pardeamiento enzimático es una de las reacciones
más importantes que tienen lugar en la mayoría de
las frutas y verduras, así como en los mariscos. Estos
procesos afectan el sabor, el color y el valor de dichos
alimentos.
Generalmente, es una reacción química que involucra
polifenol oxidasa (PPO), catecol oxidasa y otras
. INTRODUCCIÓN
enzimas que crean melaninas y benzoquinona a partir
de fenoles naturales. El pardeamiento enzimático
(también llamado oxidación de los alimentos) requiere
exposición al oxígeno. Comienza con la oxidación de los
fenoles por el polifenol oxidasa a quinonas, cuyo fuerte
estado electrofílico provoca una alta susceptibilidad al
ataque nucleofílico de otras proteínas. Estas quinonas
luego se polimerizan en una serie de reacciones, lo
que nalmente da como resultado la formación de
pigmentos marrones (melanosis) en la supercie de
los alimentos.
Se llevó a cabo una exhaustiva indagación bibliográca
en bases de datos cientícas en plataformas como
Google académico, revistas especializadas en bases
de datos y otras fuentes relevantes para recopilar los
estudios más relevantes y actualizados, utilizando
métodos de búsqueda avanzada relacionadas con
el pardeamiento enzimático, banano y calidad
nutricional. Se seleccionó la información más relevante
y pertinente, se analizaron los casos de estudios de
mayor interés seleccionando una población especíca
del total del universo de información relevante sobre
los cambios en la composición nutricional del banano
durante el proceso de pardeamiento y los posibles
métodos de inhibición de este.
Rodriguez (5) nos habla que los bananos son
susceptibles de daño mecánico durante la cosecha,
transporte, almacenamiento o procesamiento; dichos
cambios causan estrés físico que afecta los tejidos de la
planta y altera el metabolismo fenólico. Yupanvgui (6)
las enzimas son activadas al momento de la cosecha,
por lo tanto, durante la maduración se producen
cambios en la actividad enzimática que alteran las
estructuras subcelulares.
ICBF (7) El banano común es una especie frutal, el
fruto puede tener entre 80 a 120 gramos de peso. Este
fruto se caracteriza por ser de forma curvilínea, color
amarillo, sabor dulce, textura dura. Nutricionalmente
es considerado un alimento altamente energético,
con hidratos de carbono fácilmente asimilables, pero
pobre en proteínas y lípidos Los bananos tienen un
considerable valor nutricional. Son conocidos por su
alto contenido en carbohidratos, potasio y fósforo.
El potasio, se encuentra en gran cantidad en este
alimento, es un mineral importante para controlar el
equilibrio electrolítico del cuerpo, también es esencial
para la función muscular, la transmisión de impulsos
. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
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En el banano, como en la mayoría de las frutas y
vegetales, el oscurecimiento enzimático es el resultado
de la acción de la polifenoloxidasa (PPO). Un ejemplo
son las o-quinonas producidas por la oxidación de
compuestos fenólicos catalizados por esta enzima (9)
(Garcia C. , 2009).
Varios trabajos se han realizado sobre pardeamiento
enzimático. Según, Gallegos (10) de tratamientos
térmicos para controlar las reacciones de
pardeamiento enzimático en productos de frutas y
vegetales, debe estar acompañada por otros factores
efectivos en el control de la actividad enzimática. Estos
factores incluyen blanqueo, actividad de agua (Aw),
pH, adicióri de aditivos durante el procesarniento
y/o almacenamiento. (INIAP, 2014) (11) Usando
presiones de 110Mpa, temperaturas de 70"C y tiempos
de calentamiento de 25 minutos, se ha conseguido
reducir signicativamente la actividad de dos enzimas
polifenoloxidasa y peroxidasa en preparados de pulpa
de banano.
ACTIVIDAD ENZIMÁTICA.
La polifenol oxidasa (PPO) es una metaloenzima cuya
actividad durante el procesamiento y envejecimiento
de frutas y verduras, dos tipos de reacción con oxígeno
molecular como oxidante: ortohidroxilación de
monofenoles a orto-difenoles y posterior oxidación
desde orto-difenoles a orto quinonas, estas especies
son altamente reactivas e inestables, reaccionan con
grupos aminos y tiol de aminoácidos libres y proteínas
mediante mecanismo no enzimáticos o su reacción
es covalente a otros compuestos fenólicos así forman
varios pigmentos.
El plátano es un producto que contiene enzimas se
expone rápidamente al pardeamiento enzimático
durante la manipulación de este, lo que afecta y
disminuye la calidad de comercio de la fruta. Este
pardeamiento está causado por la actividad del
polifenol oxidasa (PFO), una enzima que oxida y
polimeriza los compuestos fenólicos, lo que conlleva al
desarrollo de un color
El oscurecimiento o dorado es esencialmente
la oxidación de sustratos fenólicos a quinonas y
nerviosos y el buen funcionamiento del corazón y los
riñones (8).
Tabla 1. Composición química del banano por 100 g de peso neto.
puede catalizar dos tipos diferentes de reacciones:
ortohidroxilación de monofenoles para producir
odifenoles y oxidación de odifenoles para producir
quinonas, siendo estas últimas moléculas de
condensación muy reactivas, combinadas con amino
o grupos de proteínas sulfhídrico y con azúcares
reductores, por reacción no enzimática, dando lugar
a polímeros marrones, rojizos y negros con gran peso
molecular y de estructura desconocida, denominados
melaninas.
El pardeamiento enzimático (Yupangui, 2016) (12) nos
habla que es una reacción que provoca el deterioro
de las características organolépticas de los productos,
afecta su valor proteico e inuye en las propiedades
beneciosas asociadas a los compuestos fenólicos,
provocando grandes pérdidas económicas en la
industria hortofrutícola. Esta enzima disminuye su
actividad a valores de pH menores a 7, aumentando la
acidez
La enzima polifenol oxidasa causa el deterioro en
las características organolépticas de los productos,
disminuye su valor proteico y afecta las propiedades
benécas asociadas a los compuestos fenólicos,
causando grandes pérdidas económicas en la industria
de frutas y vegetales.
Pérdida de nutrientes
Plátanos recién cosechados, aún verdes, contienen
hasta un 80% de almidón. A medida que va madurando,
el almidón se va convirtiendo en azúcar. En plátanos
muy maduros puede llegar a contener tan solo un 1%
de almidón, siendo el resto azúcares. El contenido de
carbohidrato es predominante en el fruto verde, esta se
encuentra entre 78,9% y 85.9%, muy superior a 40,67%.
Es decir que los plátanos verdes recién recogidos
tienen mayor a 80% de almidón que es un carbohidrato
complejo bueno para la dieta y para plátanos maduros
más azúcar y menos almidón, esto según (Garcia &
Lilia, 2022) (13).
(Ponce , 2018) (14) menciona el contenido de bra que
existe una amplia diferencia entre dos variedades de
plátano, encontrándose en un rango de 1,6 a 3%, un
valor superior a lo encontrado de 0.58%. Menciona
alimento cenizas calorías agua (g) proteína grasa carbohidratos
Banano común (pulpa) 100 g 0,90 101 74,50 3,05 0,10 20,45
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además que su ingesta diaria recomendada es de 25 g
al día; esto incluye bra soluble e insoluble.
El pH encontrado fue de 5,9 (Garcia & Lilia, 2022)
(13). (Ponce, 2018) (14) menciona que el incremento
progresivo del pH está relacionado a la actividad
bioquímica del fruto, esto debido a la respiración y la
conversión de los azucares más simples, perdiendo así
su acidez y siendo más dulce.
(Garcia & Lilia, 2022) (13) obtuvieron una acidez
titulable de 0,20% entre 0,5 % a 1 % en plátano verde
fresco, quien arma que esto se incrementa durante
la maduración del fruto, los ácidos orgánicos son
respirados o convertidos en azúcares; por lo tanto, se
incrementan los niveles de ácidos orgánicos. Además,
el incremento de este ácido ocurre aceleradamente en
el cambio de verde claro a amarillo intenso, proceso
que está altamente relacionado con el sabor que toma
el fruto durante la maduración (Quiceno, 2016) (15).
Pruebas sicoquímicas a los 5 días de almacenamiento
Humedad: (Garcia & Lilia, 2022) (13) observan que el
empacado al vacío tiene menor humedad (60,28 %) que
el empacado a la atmosfera (62,28%), lo que indica que
la absorción de agua del medio circundante es mínima
por lo tanto es posible su 22 conservación. Estos
valores están dentro de los rangos establecidos por la
Norma Técnica Ecuatoriana que establece un rango de
humedad para tubérculos procesados es de 50 a 60 %.
Los datos de humedad obtenidos en los análisis del
banano de deshidratado se obtuvo 0,1885% lo que hizo
que el producto fuera microbiológicamente estable
durante los 30 días que se lo analizó. En este tiempo
no se encontró crecimiento de mohos y levaduras
ni de E. coli tal como lo establece la norma INEN
2996 en los requisitos microbiológicos. El análisis de
humedad en ANOVA determinó que existen diferencias
signicativas entre el banano deshidratado y el banano
fresco siendo estadísticamente diferentes.
pH: (Garcia & Lilia, 2022) (13) obtuvieron datos
estadística signicativa en el tipo de empacado siendo
el que tiene mayor pH el empacado al vacío y espesor
de 10 mm con un valor de 6,03 y 5,94 que se asemeja
a cero días de almacenamiento respectivamente con
respecto a los tipos de antioxidante no existe diferencia
signicativa con las mezclas 0,1 g de ácido ascórbico,
0,2 g de ácido cítrico y 0,5 g bisulto de sodio (2) que
no varía estadísticamente de 0,1 g de ácido ascórbico,
0,2 g de ácido cítrico y 0,2 g bisulto de sodio (1) pero
si varían signicativamente con el tratamiento sin
antioxidante.
Prueba sensorial del plátano verde después de 5 días de
almacenamiento
La norma INEN 2996 en los requisitos establece que
las frutas deshidratadas deben tener un olor y color
característico de la variedad además deben estar libres
de olores extraños y trazas de olores procedentes del
producto. Para vericar esto se procedió a realizar un
análisis organoléptico del banano deshidratado con
500 ppm de ácido ascórbico como mejor tratamiento
y el banano deshidratado sin tratamiento los
cuales se codicaron con los números 6458 y 1430
respectivamente (Guamangallo, 2018) (16).
Sabor:
El sabor es la sensación recibida en estímulo provocado
por sustancias químicas solubles sobre las papilas
gustativas, estas nos informan sobre la magnitud y
cualidad del producto evaluado es la característica
que identica y diferencia a un alimento y no el gusto,
debido a que se requiere de olfato, vista y gusto para
describir el alimento, puesto que si se presenta alguna
anomalía en vista u olfato el evaluador podrá describir
si el alimento es dulce, salado, ácido o amargo, más no
podrá determinar correctamente de que alimento se
trata (Flores, 2017) (17).
El que tiene mayor sabor el empacado al vacío con un
valor de 4,36 puntos que corresponden según la escala
hedónica a la calicación de gusta regular a gusta
mucho, en lo que respecta al espesor el que tiene mayor
puntaje es el de 10 mm con un valor de 4,01 puntos que
corresponde a gusta regularmente y en los antioxidantes
no hubo diferencia signicativa entre las mezclas (1)
y (2) pero si con el tratamiento sin antioxidantes. sí
varían con el tratamiento sin antioxidante, con valores
de 3,98, 3,92 y 3,75 puntos respectivamente con un
calicativo gustan regularmente, esto para (Garcia &
Lilia, 2022) (13).
Olor:
El olor son las sensaciones que se producen en el
epitelio olfativo, localizado en la parte superior de la
cavidad nasal, cuando es estimulado por determinadas
sustancias químicas volátiles. El olor como atributo
del producto tuvo resultados adecuados que están
dentro de los parámetros normales para bocaditos de
productos vegetales, demostrando así que el producto
es apto para el consumo humano y que contó con la
asepsia necesaria durante su preparación (Flores,
2017) (17).
El que tiene mejor olor el empacado al vacío con un
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valor de 4,26 puntos que corresponden según la escala
hedónica del a la calicación regular y mucho a plátano
verde, en lo que respecta al espesor el que tiene mayor
puntaje es el de 10 mm con un valor de 4,15 puntos que
corresponde a regular a plátano verde, en los tipos de
antioxidante hubo diferencia signicativa entre las
mezclas de antioxidantes con valores de 4,10, 3,95 y
3,84 puntos respectivamente con un calicativo que
equivale a regular a plátano verde (Garcia & Lilia, 2022)
(13).
Color:
Según (Gallegos, 2013) (10), el color del fruto es un
indicador del estado de maduración a lo largo de la
postcosecha, durante la fritura el color de los productos
es uno de los parámetros de calidad que más inuyen
en la aceptación de estos productos por el consumidor
y se ve afectado por las condiciones del proceso, en
especial por el tiempo, la temperatura del aceite, así
como por las características del producto, tamaño y
variedad.
(Garcia & Lilia, 2022) (13) mencionan que el que tiene
mejor color el empacado al vacío con un valor de 4,4
puntos que corresponden según la escala hedónica a
la calicación comprendido entre blanco hueso débil
y blanco hueso intenso, en lo que respecta al espesor
el que tiene mayor puntaje es el de 10 mm con un
valor de 4,25 puntos que corresponde a la calicación
comprendida entre blanco hueso débil y blanco hueso
intenso. Con la mezcla de los antioxidantes el mejor
lo constituye en que corresponde a 0,1 g de ácido
ascórbico, 0,2 g de ácido cítrico y 0,5 g bisulto de
sodio (2) que varía estadísticamente de 0,1 g de ácido
ascórbico, 0,2 g de ácido cítrico y 0,2 g bisulto de sodio
(1) y varia también con el tratamiento sin antioxidante
con valores de 4,08, 3,98 y 3,86 puntos respectivamente
con un calicativo que equivale a blanco hueso débil.
AGENTES ANTIOXIDANTES
Según (Quinceno & Giraldo, 2014) (18) El pardeamiento
enzimático también se puede controlar mediante el
uso de antioxidantes y agentes complejos capaces de
formar complejos con sustratos de PPO o interactuar
con los productos de reacción. La principal acción de
los antioxidantes químicos es prevenir el pardeamiento
reduciendo las o-quinonas a sus precursores los
o-difenoles. Las investigaciones citan como principales
antioxidantes al ácido ascórbico, ácido cítrico, ácido
eritórbico, ácido elágico, nacetilcisteína, clorhidrato
de cisteína y glutatión (Ponce, 2018) (14).
La solución 0,25% de ácido cítrico (Romero, 2008) (19)
controla de mejor manera el pardeamiento enzimático
de la materia prima con relación a los otros inhibidores,
el tiempo de inmersión de 10 minutos, resultado que
tiene relación con experiencias en investigaciones
anteriores de plátano.
El plátano durante el proceso de maduración tiene
grandes cambios sicoquímicos, como aumento en
los sólidos solubles totales y la acidez titulable (ácido
málico), aumentando el contenido de azúcares en
el fruto, la concentración de almidones disminuye
debido a la hidrólisis que sufren estos en el proceso de
maduración, además de reducir el pH por la presencia
de mayores concentraciones de ácido málico en la
fruta.
El banano maduro (Flores, 2017) (18) tiene gran
acogida en el mercado internacional por su aroma y
sabor, cuyo peso aproximado es de 100 a 20 gramos
según la variedad y que contiene del 60 ó 5% de pulpa
comestible, constituyendo un alimento altamente
energético, es bien tolerado por el organismo y ejerce
una favorable acción sobre la ora intestinal, Cuando
el valor de ángulo de matiz tiene un movimiento de
amarillo-verde a anaranjado-rojo se puede atribuir al
pardeamiento enzimático que ocurre en las rodajas
de plátano, así como a la degradación de la clorola
y el incremento en el contenido de carotenoides
(Yupanvgui, 2016) (6).
El pardeamiento enzimático del banano afecta
la calidad nutricional, los estudios revisados han
demostrado consistentemente que el proceso de
pardeamiento enzimático tiene un impacto signicativo
en la composición nutricional del banano. Durante
este proceso, se degradan nutrientes esenciales,
como antioxidantes, los compuestos fenólicos, lo que
disminuye el valor nutricional de la fruta.
El pardeamiento enzimático también se asocia con
cambios en la apariencia y textura del banano. La fruta
pasa de un color amarillo brillante a un tono marrón
oscuro, lo que puede hacerla menos atractiva para
los consumidores y, en última instancia, afectar su
consumo.
La actividad de la enzima polifenol oxidasa es un factor
clave en el proceso de pardeamiento enzimático del
banano. Su presencia y actividad están fuertemente
relacionadas con los cambios en la calidad nutricional
y apariencia de la fruta.
Los estudios revisados también han explorado
diferentes métodos para inhibir o retrasar el
. CONCLUSIONES
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pardeamiento enzimático en el banano. El uso de
antioxidantes, como el ácido ascórbico (vitamina C), y
tratamientos térmicos se han mostrado como opciones
efectivas para preservar la calidad nutricional y
apariencia de la fruta.
Importancia de futuras investigaciones: Aunque los
estudios revisados proporcionan información valiosa,
es evidente que se requiere una mayor investigación
para comprender completamente los efectos del
pardeamiento enzimático en la calidad nutricional del
banano y su impacto en la dieta humana. Se necesita
continuar investigando para desarrollar estrategias
más efectivas de inhibición del pardeamiento y
preservación de los nutrientes en el banano.
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