Química y bioquímica de los cambios de textura del espárrago blanco

• Autores: Rocío Rodríguez Arcos
• Directores de la Tesis: Antonia Heredia Moreno (dir. tes.), Rafael Guillen Bejarano (dir. tes.), Felipe Alcudia González (dir. tes.), Juan A. Galbis Pérez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 1998
• Idioma: español
• Número de páginas: 256
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  • Tesis en acceso abierto en: Idus
• Resumen

  • Los productos vegetales constituyen una parte importante de la dieta y, en los últimos años, se ha incrementado notablemente su consumo por ser la fuente más importante de fibra alimentaria.

    Los atributos de calidad de los vegetales se deben mantener, en la medida de lo posible, desde el campo hasta el consumidor, lo cual no resulta fácil, debido a que las características bioquímicas y fisiológicas de los mismos hacen que su vida media postrecolección sea muy corta.

    La textura es uno de los principales parámetros de calidad de numerosos productos vegetales, entre los que se encuentra el espárrago, y está íntimamente relacionada con la estructura que constituye el esqueleto de los tejidos, es decir con la pared celular.

    El turión del espárrago, en condiciones climáticas favorables, desarrolla una intensa actividad respiratoria, que continúa tras su recolección y es especialmente intensa durante las primeras 24 horas. Como consecuencia, tienen lugar una serie de modificaciones durante su almacenamiento que pueden incidir negativamente en la calidad del producto comercializado.

    El grado de fibrosidad de un espárrago conservado determina la aceptación del mismo por parte del consumidor, quedando el periodo de almacenamiento delimitado por el tiempo que tarda en endurecerse este producto. El endurecimiento se produce, entre otras causas, como consecuencia del aumento de fibrosidad y lignificación de las paredes celulares. Este último proceso aparece en la bibliografía asociado a la acción del enzima peroxidasa (POD), entre otros. Aunque hay evidencia de que la POD cataliza la conjugación de unidades de fenilpropano como un importante centro de control de la biogénesis de lignina no obstante, también existe la posibilidad de que este enzima participe en otros procesos, tales como entrecruzamiento de polisacáridos parietales a través de compuestos fenólicos, produciendo el mismo efecto de endurecimiento, pero de forma más rápida.

    El objetivo de esta Memoria de Tesis Doctoral ha sido establecer las relaciones existentes entre las modificaciones que ocurren en la pared celular, principalmente en polisacáridos y fenoles, durante la conservación y procesado del espárrago blanco, el papel ejercido en dichos cambios por la peroxidada en sus diferentes formas, y los cambios de textura que se aprecian en esta hortaliza.

    CONCLUSIONES:

    1. Se establece un nuevo sistema de determinación de textura para espárrago blanco, ya que las medidas que se obtienen con la celda de corte Warner-Blatzer no permiten correlacionar con características de los espárragos ensayados, ni establecer diferencias durante la conservación post-recolección de los mismos. Partiendo de muestras homogéneas como son las láminas centrales, separadas longitudinalmente de la porción terminal del turión, cuando se registran las curvas de corte obtenidas con la celda Kramer, se distinguen dos picos bien diferenciados y relacionados con propiedades reológicas del producto: P1, en el que se cuantifica la fuerza necesaria para deformar los tejidos de espárrago; y P2, que presenta la resistencia que hay que vencer para cortar totalmente el turión.

    2. Entre los factores que afectan a la textura del espárrago fresco y a su evolución durante el almacenamiento se encuentran el lugar de procedencia y la época de recolección. Las muestras de final de campaña se deterioran con mayor rapidez durante su conservación, lo que se traduce, en algunas experiencias, en un rápido endurecimiento que limita el tiempo de conservación del espárrago. El aumento de textura de los turiones recogidos en los últimos días de cosecha también repercute en la calidad del producto procesado, donde se percibe sensorialmente un exceso de fibrosidad que incide negativamente en su aceptación comercial. Estas muestras presentan valores de textura superiores y significativamente distintos del resto de puntos de muestreo: principio y mitad de campañas.

    La influencia de las variables descritas en espárragos procedentes de Rosalejo y destinados a la elaboración industrial, no se manifiesta en los cultivados en Alcalá del Río para su consumo en fresco. En estos últimos, la evolución de textura durante la conservación en la misma en todos los puntos de campaña, y las experiencias realizadas durante varios años consecutivos ofrecen resultados análogos.

    3. La evolución de la textura del espárrago blanco durante la conservación a 4º C en atmósfera saturada de humedad es la siguiente: en los primeros días permanece constante, y a partir de la primera o segunda semana (dependiendo de la campaña y época de recolección) hay una disminución progresiva del P1 acompañada de un incremento del P2, que en algunos casos queda como único componente de la gráfica al final de la experiencia que conduce al endurecimiento. El periodo de almacenamiento del espárrago en condiciones óptimas es de 3-4 semanas para muestras de principio-mitad de campaña y algo inferior en las épocas finales, donde puede quedar limitado a una sola semana.

    4. Las perioxidadas están presentes en el espárrago blanco en distintas formas según el tipo de unión que presentan. Su actividad total no experimenta cambios a lo largo de la conservación, pero la evolución de las formas soluble e iónicamente enlazadas a la pared celular es diferente, participando en distinta proporción en cada uno de los puntos de toma de muestra (1, 2, 3, 4 semanas). La tendencia general es que, si bien en el momento en que ocurre el endurecimiento del espárrago la actividad total y el porcentaje que representa cada forma no son sustancialmente distintos de los del espárrago fresco, en los días precios al aumento de textura, se detecta un máximo de actividad peroxidada en su forma iónicamente enlazada.

    El estudio del perfil isoenzimático de ambas formas muestra que como consecuencia de la conservación, la actividad peroxidasa, que en espárrago fresco está repartida entre distintos isoenzimas aniónicos y catiónicos, tiende a concentrarse en las fracciones no ionizables, que no interaccionan con las columnas de intercambio iónico.

    5. La pared celular del espárrago fresco contiene principalmente polisacáridos pécticos y hemicelulósicos y gran cantidad de celulosa, que se pueden clasificar en distintas fracciones según su extractabilidad. De los no celulósicos la fracción mayoritaria, que se extrae con álcali concentrado (KOH 4M) contiene hemicelulosas del tipo xiloglucanas y arabinoxilanas; y en segundo lugar se encuentra la fracción soluble en KOH 1M, compuesta mayoritariamente por xilanas. Las fracciones ricas en ácidos urónicos (polisacáridos pécticos) son minoritarias y las constituyen polímeros del tipo homogalacturonanas y ramnogalacturonanas. En todas las fracciones de polisacáridos solubles se repite la presencia de galactanas.

    Junto a los polisacáridos existen otros componentes de la pared como proteínas, fenoles y lignina. Los primeros representan aproximadamente el 4% de la PC. La lignina constituye un 7%, y junto a ella se detectan otros compuestos fenólicos, de los que los mayoritarios son los ácidos p-cumárico y ferúlico.

    La composición de glicosídica y fenólica se ve afectada por factores como época de recolección y lugar de procedente. En cuanto al primero, se encuentra que en los espárragos de final de campaña el contenido de azúcares neutros y ácidos urónicos es superior. El lugar de procedencia afecta principalmente a los niveles de ácidos urónicos, que son más altos en los espárragos de Alcalá del Río. En composición glicosídica, las mayores diferencias las marcan la glucosa y la galactosa, más abundantes en las muestras de Rosalejo. La época de recolección también afecta a los derivados fenólicos, de forma que a mitad de campaña, especialmente en Rosalejo, la cantidad de ferúlico y p-cumárico libres está incrementa con respecto al final. Comparando muestras de distinta procedencia, se observa que los espárragos de Rosalejo contienen menos fenoles libres. Las diferencias intraparietales con menores, encontrándose únicamente más p-cumárico en los turiones de Rosalejo que en los de Alcalá. Los derivados del ácido ferúlico no sufren modificaciones en función de ninguna de las dos variables.

    6. Cuando el espárrago se endurece, experimenta cambios en su composición, que se localizan principalmente en los extremos del turión (punta y base). La cantidad de polisacáridos que se extraen del material de pared es superior en espárragos duros, con en todas las zonas del turión (punta, medio y base), siendo la punta la que contiene menos azúcares y la base la más rica en ellos. Los cambios más significativos que acompañan al endurecimiento son:

    a) Disminución de las fracciones que contienen polisacáridos pécticos, tanto en cantidad total como en el porcentaje de ácidos urónicos dentro de las mimas. Estas pérdidas afectan a los polisacáridos ricos en galactosa (galactanas y arabinogalactanas) y son más acusadas en la base del turión.

    b) Aumento de las fracciones hemicelulósicas de la punta y la base, que contienen mayoritariamente xilanas.

    Las proteínas del MP aumentan cuando el espárrago se endurece, fundamentalmente en la punta y la base, donde la cantidad presente se duplica. La lignina no experimenta cambios en la punta, aumenta moderadamente en la base y es en la porción media donde se produce un marcado aumento de lignina. La distribución de fenoles libres y enlazados a la pared varia de forma distinta: los primeros, que pertenecen en su mayoría a la familia de la rutina, se concentran en la punta en los espárragos frescos, y tienden a acumularse en las porciones terminales durante la conservación. Los derivados del ferúlico y p-cumárico se reparten por igual en las tres zonas del turión fresco, y cuando éste se enduree, disminuyen en la punta y la base, concentrándose en la zona media. Los fenoles de pared se localizan en las porciones finales del producto fresco y conservado.

    7. La congelación del espárrago blanco provoca un gran aumento de textura que no se correlaciona con cambios en la pared celular. Los distintos grupos de polisacáridos no varían ni en cantidad ni en composición con respecto al producto fresco, y lo mismo ocurre con los componentes minoritarios, proteínas, lignina y otros compuestos fenólicos, observándose como única modificación un incremento de fenoles libres.