Calculo de los parametros de destruccion termica en enzimas

CALCULO DE LOS PARAMETROS DE DESTRUCCION TERMICA EN ENZIMAS

La combinación de temperatura y de tiempo de retención (el tiempo durante el cual el alimento es mantenido a la temperatura necesaria para lograr el efecto deseado) es muy importante, ya que determina la intensidad de¡ tratamiento térmico.

Los cambios en la calidad sensorial y nutricional son ocasionados por reacciones químicas en los alimentos que tienen una dependencia con la temperatura, al igual que la inactivación de sistemas biológicos como enzimas y microorganismos que también son dependientes de la temperatura. El valor de z corresponde a la temperatura necesaria para producir un cambio en relación a una reacción química o una inactivación biológica (Ohlsson, 1998).

Las bacterias, al igual que algunos factores de calidad se destruyen en forma logarítmica cuando se someten a calor por determinado tiempo. La proporción de muerte permite comparar la resistencia al calor de diferentes especies de microorganismos a una misma temperatura o la resistencia de una especie a diferentes temperaturas. Así también se debe conocer la dependencia en temperatura para determinar el efecto de destrucción (inactivación o degradación) a través de un perfil de temperaturas que depende principalmente del tiempo de subida (CUT) necesario para alcanzar la temperatura de procesado (Somogyi et al, 1996).

El pH del producto determina la severidad del tratamiento térmico. En alimentos considerados de baja acidez (pH mayor a 4.5) se desea la destrucción de bacterias patógenas, en cambio en alimentos ácidos (pH menor a 4.5) se desea la destrucción de microorganismos deteriorativos y la inactivación de enzimas. La mayoría de las frutas tienen valores de pH cercanos a 4.5 por lo que son susceptibles a ser atacadas por microorganismos deteriorativos como mohos, levaduras y bacterias acido lácticas. También contienen ciertas enzimas como catalasas, peroxidasa, polifenoloxidasas o pectinesterasa, las cuales presentan una elevada termorresistencia, principalmente la peroxidasa (Rahman, 1999).

La destrucción de microorganismos e inactivación de enzimas siguen en general una cinética de reacción de primer orden (Jay, 2000).

-dN/dt-kN (1)

Rearreglandola:

-dN/N-kdt (2)

En donde:

N= concentración o actividad enzimática.

K= constante de proporcionalidad.

T= tiempo.

Integrando la ecuación (2) entre los límites No al tiempo 0 y N al tiempo t:

ln N/No--kt (3)

Tenemos:

-lnN+lnNo=kt (4)

Donde esta ecuación es equivalente a:

2.3031 log N/No--kt (5)

Arreglando:

log N/No--kt/2.303 (6)

Dónde:

No = concentración o actividad enzimática inicial.

N = concentración o actividad enzimática después del tiempo de calentamiento.

Tiempo de inactivación térmica y valor D

Para obtener y evaluar los parámetros en un tratamiento térmico se emplean los valores D, z y F. el valor D de un microorganismo o enzima dependen de la temperatura del proceso. El valor D o tiempo de reducción decimal es el tiempo requerido a una temperatura constante para destruir el 90% de las enzimas, esporas o células vegetativas de un organismo dado (Somogyi et al, 1996). Graficando el log (N/No) contra el tiempo se obtiene una línea recta cuya pendiente es 1/D 8Lewis y Heppell, 2000).

El valor D se relaciona con el parámetro k por medio de la siguiente ecuación:

D-2.303/k (7)

Sustituyendo (7) en (6) se obtiene:

log N/No--t/D

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