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Frutas Y Hortalizas


Enviado por   •  12 de Marzo de 2013  •  7.473 Palabras (30 Páginas)  •  824 Visitas

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Tipos de tejidos

La estructura de productos cosechados puede ser lejanamente subdividida en cinco tipos generales de tejido, de los cuales están compuestos los productos. Esto incluye tejidos dérmicos, de base o fundamentales, vasculares, de sostén y meristemo.

Los tejidos dermales forman la interface entre los productos cosechados y su ambiente externo y como consecuencia son sumamente importantes luego de la cosecha. A menudo influyen de manera dominante en el intercambio de gases (vapor de agua, oxígeno y dióxido de carbono) y la resistencia del producto a un daño físico y patológico durante su manejo y almacenamiento.

Los tejidos de base o fundamentales componen la mayor parte de muchos productos comestibles, especialmente productos carnosos como las raíces, tubérculos, semillas y muchas frutas. Estos a menudo actúan como sitios de almacenamiento para carbón; sin embargo tienen muchas otras funciones. Es sumamente importante, luego de ser cosechados el mantenimiento de la textura que lo caracteriza, su composición, sabor y otras propiedades.

Los tejidos vasculares son responsables del movimiento del agua, minerales y componentes orgánicos dentro de la planta. Su función es especialmente crítica durante el crecimiento.

Los tejidos de sostén como colénquima y esclerénquima, dan soporte estructural a la planta. Los tejidos de colénquima se encuentran dentro de la planta, mientras que los tejidos del esclerénquima son mucho más lignificados y en forma de surcos, son menos comunes en comestibles.

El tejido meristemo está comprendido por células que tienen la capacidad de activar la división celular. Como consecuencia, son de particular importancia durante el crecimiento.

Tejido dérmico

El tejido dérmico cubre la superficie externa de la planta, o parte de ella, y constituye su interface rodeado por el ambiente. Los dos principales tipos de tejido dérmico son la epidermis y la periderma.

Epidermis

Las células de la epidermis que cubren la superficie de la planta pueden variar de tamaño, forma y función. La mayoría son relativamente no especializadas como estomas, tricomas, néctares y muchas otras glándulas. Es típicamente una única capa de células de grosor, aunque en algunas especies, algunas partes de la planta pueden tener una epidermis multicapas. Las células de la epidermis son de forma tabular y varían en grosor con especies y ubicación de la planta. Las células están vivas, metabólicamente activas y pueden contener órganos especializados como los cloroplastos y pigmentación dentro de las vacuolas.

Estomas.- son aberturas especializadas en la epidermis que facilita el intercambio bidireccional de gases (vapor de aguas, dióxido de carbono, oxigeno, etc.)Típicamente la superficie inferior de la hoja tiene el mayor numero de estomas y en algunos casos se encuentran solo en la superficie interior.Las aperturas estomales se alteran con la luz, la concentración de dióxido de carbono y el estado del agua.

Tricomas.- pueden encontrarse virtualmente en cada parte de la planta. Estos se extienden hacia afuera de la superficie, exponiendo en gran medida el área de la superficie. Como una base los tricomas son altamente variables en su estructura, ordenándose de glandulares a no glandulares, de mono celulares a pluricelulares. Los cuatro grupos primeros tienen en la parte aérea de la planta escamas, vesículas de agua y cabellos de raíz.

Nectarios.- son glándulas superficiales multicelulares que se encuentran en las flores u otras partes aéreas de las plantas que segregan azucares y otros ciertos componentes orgánicos, su posición en las flores varía según la especie. Se pueden encontrar los pétalos, sépalos, estambres, ovarios, o receptáculo. Los azucares son de los grupos primarios de los componentes orgánicos secretados, su presencia facilita la polinización por insectos

Hidatodis.- Presentan una modificación de los tejidos del suelo y vasculares a lo largo de los márgenes de las hojas, que permiten la liberación positiva de agua sobre los poros de la superficie. La hidratación, que es la descarga de agua en estado líquido, genera pequeñas gotas que se forman en las hojas, ocurre dentro de los hidatodos. Los hidatodos representan sitios potenciales para la perdida de agua y entrada de patógenos en los productos frondosos que son cosechados.

Peridema.- en partes de la planta como las raíces y tallos que incrementan su grosor debido a un crecimiento secundario, la epidemis es reemplazada por un tejido protector llamado periderma. El periderma es también formado en respuesta de la herida en muchas especies. Cuando la raíz es dañada durante la recolección, el periderma se forma a lo largo de la superficie de la herida, disminuyendo el riesgo de entrada de patógenos.

1. Tejido Base - Parénquima

El tejido base de las plantas es la parénquima que tiene la función principal de almacenamiento de carbohidratos, lípidos y proteínas en frutas carnosas, raíces y semillas. Las características de las células dependen mucho de la función del tejido donde está localizado y de su composición. En las hojas las células de parénquima contienen muchos cloroplastos y tienen función fotosintética. Además pueden tener función secretante y reanudar la actividad meristemática como la reacción a una herida. Este tejido da el volumen a la porción comestible. Las células son muy variables en forma y tienen paredes celulares muy delgadas por lo cual pierden rápido su forma, por una pérdida del agua.

2. Colénquima

La colénquima es parte del tejido de sostén. Se encuentra en las partes aéreas, no en los raíces de la planta, y es localizado directamente bajo la superficie de las hojas, peciolos y tallos herbáceos. Las células son fuertes y flexibles. Las paredes son más gruesas y tienen forma más elongada comparado con la parénquima. La composición de la pared es de celulosa, pectinas y hemicelulosas, pero no contiene lignina por lo cual son más flexibles que las paredes de esclerénquima. Cuando la planta crece las paredes se vuelven más gruesas y en partes viejas de la planta pueden llegar a ser esclerénquima moldeando una pared secundaria.

3. Esclerénquima

Las células de esclerénquima se encuentran a través de la planta, pero muy poco en las masas extensas donde dominan la parénquima y la colénquima. La función de la esclerénquima es dar dureza y rigidez estructural a la planta. Así las células tienen expansiones completas que forman la lignina de la pared celular. En la madurez muchas de las células son inertes (no vivas). Su forma es muy variable, pero se pueden separar en dos grupos: Las esclereidas, las cuales son compactas y cortas por tendencia, y las fibras, las cuales son más largas. Los dos son variables y pueden ser ramificadas. La función de las fibras es apoyar elementos de partes de plantas no elongadas. La importancia en alimentos como las frutas es la posibilidad de formación de fibras en unos productos en postcosecha. Eso puede occurir por ejemplo en espárrago y disminuye la aceptación.

4. Tejido Vascular

Dos grupos: xilema y floema  conductos para el movimiento del agua y nutrientes por todas las partes de la planta

Xilema

Funcion primaria: conducto de agua pero también de almacenamiento, también tiene función de soporte.

Consiste de traqueidas y tráqueas.

Traqueidas

Células alargadas, Agudos al final, Con pared secundaria  sostén, No viven en la madurez, Agua se mueve por perforados con punteaduras aerolados.

Tráqueas

Células alargadas, Aplastado fin poroso conectado sobre esos, Pueden medir más de un metro en algunas especies, Tienen una forma más compleja de células de conducción en angiospermas. Traqueidos y tráqueas son células parénquima.

Células parénquima: almacenamiento (almidón, lípidos, taninos); importancia en el xilema secundario por las plantas perennes de madera

Floema

Tejido conductor encargado de transporte de nutrientes orgánicos e inorgánicos (productos de la fotosíntesis), Dirección de la facilitación (raíces o partes en crecimiento como hojas) depende de la posición y fuerza de las partes , la posición de la hoja, el estado de desarrollo de la hoja, tiempo del día, etc.; Menos esclerificado, Productos de fotosíntesis y otros compuestos orgánicos transportados por elementos cribosos; Viviendo en la madurez; No tienen núcleo ni vacuola; Células individuales se unen al final formando tubos cribosos; Al final de cada célula hay un plato poroso celular de tamiz

 controla el movimiento de un material de una a una otra célula

 acompañado por células parenquimáticas

- funcionan durante la carga y descarga de productos de la fotosíntesis

- reserva para compuestos orgánicos

Fibras (células esclerenquimáticas) están asociados con el floema (come esclereidos)

 sostén y fuerza

Tejido meristemático

Función principal: síntesis protoplasmática, formación de nuevas células, Células pequeñas con una delgada pared y pocas vacuolas, Se encuentra en los pequeños crecimientos de hojas y raíces  crecimiento primario y estructura de la planta, El meristemo lateral da lugar al crecimiento de tuberculos y raíces de almacenamiento, Tercer tipo de tejido meristemático: intercambiador meristemo

 en los tallos que crecen de mono nucleótidos

PROCESOS Y PRODUCTOS METABÓLICOS SECUNDARIOS

La síntesis y degradación de los hidratos de carbono, ácidos orgánicos, proteínas, lípidos, pigmentos, compuestos aromáticos, compuestos fenólicos, vitaminas y fitohormonas se clasifican como procesos secundarios. El metabolismo de la mayoría de estos productos es absolutamente esencial tanto en la vida antes de la cosecha y post-cosecha de un producto. Durante el periodo postcosecha, hay síntesis continuada de muchos compuestos y la degradación de otros para proporcionar la energía y los precursores para las reacciones de síntesis.

CARBOHIDRATOS

Son los constituyentes bioquímicos más abundantes en las plantas, 50-80% del peso seco total. Funcionan como las formas de las reservas de energía y constituyen gran parte del marco estructural de las células. Son moléculas compuestas por carbono, hidrógeno, y oxígeno, sin embargo, muchos también pueden contener otros elementos tales como nitrógeno y fósforo.

La mayoría de los azúcares comunes en las plantas son azúcares reductores (glucosa, fructosa, galactosa, ribosa manosa y xilosa). La sacarosa y la rafinosa son los azúcares no reductores más comunes. El nivel de azúcares reductores es importante en varios productos de postcosecha en los que cuando la concentración de azúcar reductor es alto hay incidencia mucho mayor de indeseables reacciones de pardeamiento durante el procesamiento.

Monosacáridos.-

La glucosa y la fructosa son los azúcares simples que se encuentran predominantes, especialmente en frutas, sin embargo, manosa, galactosa, arabinosa, xilosa, y varios otros se encuentran en un número de productos de la cosecha.

Oligosacáridos.-

Tanto los monosacáridos y oligosacáridos son solubles en agua. El oligosacárido más abundante es la sacarosa (glucosa y fructosa), que es la forma primaria de transporte de carbohidratos en la mayoría de las plantas. Otros oligosacáridos comunes son la maltosa encontrado en semillas en germinación y la estaquiosa, un trisacárido que actúan como azúcar translocable en varias especies.

Polisacáridos.-

Celulosa.-

Es un polímero compuesto por cadenas rectas de glucosa y representa uno de los componentes más abundantes en plantas intactas. El enlace entre dos moléculas de glucosa en la cadena de celulosa es un enlace β 1-4 glucosídico. Se encuentra en gran parte en las células primarias y secundarias de la pared celular del tejido. Las moléculas de celulosa son extremadamente estables y pueden ser separadas solo con ácidos fuertes o enzimas, llamadas celulasas, capaces de hidrolizar la molécula. Las celulasas se encuentran en bajas cantidades en los productos cosechados, sin embargo, no parecen ser importantes durante el reblandecimiento. A menudo cambia un poco la estructura de la celulosa en las frutas durante la maduración y el nivel de actividad de la enzima no corresponde con los cambios de reblandecimento que ocurren durante la maduración.

Almidón.

Representa el mayor carbohidrato de reserva en la mayoría de productos postcosecha. Es almacenado en forma de granos de almidón encontrados en plástidos especializados de almacenamiento y en cloroplastos en las hojas. Está compuesto por dos componentes: AMILOSA y AMILOPECTINA. La amilosa tiene monómeros de glucosa unidos por enlaces α-(1-4) glucosídicos. La amilopectina tiene enlaces α-(1-4) glucosídicos similares, sin embargo, cada 20 a 25 moléculas de glucosa en la cadena hay una ramificación formada por un enlace α-(1,6) glucosídico.

En muchos frutos climatéricos, la conversión de almidón a azúcares es una parte importante del proceso de maduración, pues da a la fruta el sabor característico y se forman precursores de muchos de los componentes aromáticos. Por otro lado, en algunos productos los azúcares libres son fácilmente convertidos a almidón después de la cosecha, afectando la calidad del producto.

Materias pécticas.-

Las paredes de las células primarias en plantas está compuesto por polisacáridos líquidos densos (gel) no celulósicos llamados sustancias pécticas. Existen tres formas primarias de materias pécticas: ácidos pacticos, pectinas y protopectinas. Están compuestas en gran parte por subunidades de ácido D-galacturónico unidas por enlaces α-(1-4), aunque algunos monosacáridos también pueden estar presentes (arabinosa, galactosa, rafinosa, xilosa). La estructura de estas materias pécticas varía extensamente dependiendo de su origen.

Hemicelulosas.-

Representan un grupo heterogéneo de polisacáridos asociados a la celulosa. Son uno de los mayores componentes de las paredes celulares y son muy estables una vez formados. Regularmente, con la única excepción de los mananos, las hemicelulosas no son carbohidratos de reserva que puedan ser reusados como fuente de energía por la célula. Están compuestas en gran parte por moléculas de glucosa, galactosa, manosa, xilosa y arabinosa, enlazadas en diversas formas y con diferentes grados de ramificación.

fructanos o fructosanos.

Algunas especies de plantas almacenan polímeros de fructosa como carbohidratos de reserva en lugar de glucosa. Estos polímeros incluyen las inulinas y levanos. La inulina está compuesta por cadenas de 25 a 35 subunidades de fructosa unidas por enlaces tipo β-(1-2) y terminan con una molécula de sacarosa. Las inulinas son más comúnmente encontradas en raíces y tubérculos, más que en algunas partes del plan sobre el suelo. Los levanos están formados por subunidades de fructosa unidas mediante enlaces β-(2-6). Al igual que las inulinas terminan con una molécula de sacarosa. Son encontrados principalmente en la familia de las gramíneas.

Gomas y mucílagos.-

Están compuestos por una amplia sección transversal de subunidades de azúcares y a consecuencia no se pueden hacer generalizaciones fácilmente acerca de su composición individual. Estos polímeros pueden ser encontrados en forma libre en el citoplasma o en algunos casos en células especializadas. Se cree que las gomas participan en el sellado de heridas mecánicas o patógenas de la planta, mientras que los mucílagos pueden funcionar en la modulación de la absorción de agua, por ejemplo en las semillas, o la pérdida de agua de algunas plantas suculentas.

Acidos orgánicos

La mayoría de los ácidos orgánicos sólo se encuentran en pequeñas cantidades; sin embargo, algunos ácidos como el málico, cítrico y tartárico tienden a encontrarse en abundancia en algunos tejidos y su concentración varía dependiendo del fruto, por ejemplo, el limón contiene de 70-75 meq de ácido cítrico por cada 100 gr mientras que el plátano sólo contiene 4 meq de ácido málico por cada 100 gr.

Los ácidos orgánicos juegan un papel fundamental en el metabolismo de los frutos post cosechados debido a que algunos de ellos son componentes esenciales en el ciclo de los ácidos tricarboxilicos (ciclo de Krebs), mientras que el ácido fosfoglicérico se requiere en la fotosíntesis. Muchos ácidos orgánicos tienen múltiples funciones en las plantas, en algunos tejidos se encuentran en altas concentraciones, los ácidos orgánicos son una fuente inmediata de energía almacenada que puede ser utilizada después de que el fruto es cortado de la planta. Además, en los alimentos los ácidos orgánicos confieren en gran medida características como olor y sabor. Después de la cosecha y durante almacenamiento, la concentración total de ácidos orgánicos tiende a disminuir. Se ha demostrado que el almacenamiento con atmosfera controlada provoca cambios en los ácidos orgánicos después de la cosecha.

Proteínas y aminoácidos

Las proteínas son componentes de gran importancia para las células ya que regulan el metabolismo, dan estructura, y en algunos productos representan una forma para almacenar carbono y nitrógeno. Las proteínas están compuestas por cadenas de aminoácidos unidos por un enlace peptídico. También se les conoce como polipéptidos. Muchas de las propiedades de una proteína o polipéptido dependen de los aminoácidos que la componen así como su secuencia específica en la molécula. En las plantas se encuentran comúnmente aproximadamente 22 aminoácidos, aunque se han identificado más de 100 aminoácidos no protéicos.

Los aminoácidos son pequeños y solubles en agua, cada uno contiene un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH) y en algunos casos contienen grupos hidroxilo (-OH), grupo sulfhidrilo (-SH) o grupos amida (-CONH). Por lo general los aminoácidos se clasifican en 6 tipos basados a las propiedades de su radical: Aminoácidos neutrales, básicos, ácidos, hidroxilados, aromáticos y heterocíclicos, y finalmente aminoácidos que contienen azufre.

Estructura de las proteínas

Las proteínas tienen tres dimensiones estructurales en función del tipo, número y secuencia de aminoácidos presentes en la cadena peptídica y del grupo prostético que contiene. Existen 4 niveles de organización: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. La estructura primaria va de acuerdo al tipo, numero y secuencia de aminoácidos presente en la cadena mientras que la estructura secundaria es el plegamiento de la cadena de aminoácidos en forma de espiral debido a los puentes de hidrogeno entre el oxigeno y el grupo carboxilo y un nitrógeno de un grupo amino. La estructura terciaria, la cual causa el doblamiento de la cadena, se debe a las interacciones de aminoácidos entre las cadenas, estas interacciones pueden ser por medio de puentes de hidrogeno, enlaces iónicos, interacción hidrofóbica o enlaces covalentes. Algunas proteínas forman estructuras cuaternarias donde subunidades individuales se aglomeran en formas globulares.

Enzimas

Las enzimas son de gran importancia ya que regulan todas las reacciones bioquímicas que ocurren en las células de los frutos cosechados. Las enzimas se agrupan de acuerdo a su función catalítica: Oxidoreductasas; Transferasas; Hidrolasas; Liasas; Isomerasa; Ligasas.

CAMBIOS EN AMINOACIDOS Y PROTEINAS DESPUES DE LA COSECHA

Productos como las semillas que son relativamente estables cuando son almacenadas apropiadamente no se someten a cambios sustanciales en su composición proteica. Por otra parte, dos fenómenos que generan grandes cambios en la composición y contenido es el inicio de la vejez y la maduración de la fruta.

La maduración de las hojas son caracterizadas por un decline en la fotosíntesis y la pérdida de proteína y clorofila. Proteolisis, la ruptura de proteínas, empieza bastante rápido después de la cosecha, especialmente si la hoja es arrancada de la planta madre. Peptidasas(proteasas) que rompen proteínas están siempre presentes en las hojas, sin embargo, sus concentraciones aumentan sustancialmente durante el inicio de la vejez. Cuando las proteínas se están rompiendo y el componente aminoácido es reciclado, un pequeño pero extramadamente importante número de proteínas especificas son también sintetizadas. La importancia en el desarrollo de la proteólisis y senectud puede inferirse del hecho de que los inhibidores de la síntesis de RNA o proteínas disminuyen fuertemente la velocidad de envejecimiento. Durante el inicio de la maduración de muchas frutas, se ha demostrado que la concentración de proteínas aumenta.

LIPIDOS

Pigmentos de las plantas

Los colores son debido a la presencia de pigmentos que se encuentran dentro de la planta y su interacción con la luz que incide sobre ellos. Los pigmentos de las plantas pueden ser agrupados en cuatro clases primarias basado en su química: las clorofilas, carotenoides, flavonoides y betalaínas

Para el hombre, el color, forma y la ausencia de defectos son los parámetros primarios usados para asegurar la calidad en la post cosecha de los productos vegetales. La pigmentación provee información de la calidad, tal como el grado de maduración de las frutas (ej. Plátano) o la nutrición mineral de las plantas ornamentales (ej. Clorosis)

Clases de compuestos de los pigmentos

Clorofilas

Las plantas del mundo están dominadas por el color verde, que es el resultado de la presencia de este pigmento. Las clorofilas son el receptor de luz primario, los pigmentos se encuentran en las plantas y son las que llevan a cabo la fotosíntesis a través de la fijación del dióxido de Carbono y la liberación del oxígeno. En la naturaleza hay dos formas predominantes, clorofila a y clorofila b, estas difieren ligeramente en la estructura; otras dos clorofilas, c y d, se encuentran en un relativo número de especies. clorofila c --- plantas marinas.

Cada forma de clorofila es una porfirina que contiene magnesio formado por cuatro anillos de pirrol. La clorofila es hidrofóbica, y como consecuencia no es soluble en agua. La función primario de la clorofila es absorber la energía de la luz y convertirla en energía química. Este proceso ocurre en el cloroplasto.

Carotenoides

Los carotenoides son un largo grupo de pigmentos asociados con la clorofila en los cloroplastos y son también encontrados en los cromoplastos, el rango de sus colores va desde el rojo, naranja, y amarillo a marrón y son responsables de la pigmentación de las hojas de otoño. Estos son divididos en dos subgrupos: los carotenos y las xantofilas. Ambos son insolubles en agua, aunque las xantofilas tienden a ser menos hidrofóbicas que los carotenos.

En los tejidos fotosintéticos, los carotenoides funcionan en el proceso de la fotosíntesis, por sí mismos y como protectores, previniendo la oxidación de las moléculas de clorofila (fotoxidación) en la presencia de luz y oxígeno. En las flores y frutas, los carotenoides aparecen para actuar como atrayentes que ayudan a asegurar la polinización o la dispersión; sin embargo, en estructuras subterráneas como las raíces y tubérculos su rol no ha sido comprendido

FLAVONOIDES

BETALAINAS

Investigaciones en el desglose de las betalainas se han centrado en un mayor grado en las alteraciones de color que ocurren en las raíces de remolacha. Esta investigación fue en parte solicitada para la eliminación del uso del colorante rojo#2 en alimentos. Las betalainas fueron consideradas brevemente como posibles remplazos. La acción de la betaglucoxidasa resulta en la remoción del grupo lateral de azúcar, convirtiendo la betanina e isobetanina en sus aglucones, betanidina e isobetanidina. Además, la exposición a la luz y/o aire resulta en la degradación de las betalainas, a menudo causando una decoloración café.

ALTERACIONES POST-COSECHA EN LA PIGMENTACION.

Durante los periodos de pre-cosecha y post-cosecha muchos productos son sometidos a cambios significativos en su composición de pigmentos, estos cambios incluyen tanto la degradación de pigmentos existentes como la síntesis de nuevos pigmentos; de muchas clases, ambos procesos pueden ocurrir al mismo tiempo. Los cambios en la pigmentación son de suma importancia en muchos productos, en los que son usados como criterio principal para el evaluamiento de su calidad. La degradación de pigmentos puede ser subdividida en dos clases generales: la pérdida de pigmentos que es benéfica para la calidad y la que es perjudicial.

Muchas de las perdidas benéficas se centran alrededor de la degradación de la clorofila, con la consecuente síntesis de otros pigmentos o el desenmascaramiento de pigmentos preexistentes dentro del tejido. Las pérdidas de pigmentos perjudiciales después de la cosecha pueden ser vistas en la disminución de color en las flores y en las perdidas de clorofila en el brócoli o en cultivos de hoja. Así como la degradación de pigmentos, la síntesis de pigmentos después de la cosecha puede ser benéfica o indeseable.

Muchos factores post-cosecha afectan el grado de cambio de la pigmentación después de la cosecha, los más importantes son la luz y la temperatura. Los cambios en la pigmentación de muchos tejidos son dependientes de la temperatura, sin embargo el efecto de la temperatura varia con el pigmento especifico, el tejido de interés y si están presentes procesos de síntesis o degradación. Varios reguladores de crecimiento en las plantas también han demostrado tener un efecto significante en la pigmentación de algunos productos cosechados. El uso de etileno para desenverdecer cítricos y bananas y simular la síntesis de carotenos (en tomate) se ha convertidos en la mayor herramienta comercial post cosecha en muchas aéreas del mundo Otros reguladores de crecimiento como las citoquininas tienen un efecto pronunciado en la retención de clorofila. El potencial de uso de citoquininas para retardar la perdida de clorofila ha tenido como consecuencia su prueba en varios vegetales verdes (brócoli, col de Bruselas, apio, escarola).

Compuestos volátiles.-

Clases de compuestos volátiles.-

Se piensa que el gusto está limitado a cuatro sabores básicos - dulce, ácido, salado y amargo -, pero los volátiles juegan un papel significativo en el sabor; así, esos cuatro sabores pueden ser contrastados contra los 10 000 olores que puede percibir el epitelio olfativo humano.

Un requisito primario de los volátiles de las plantas es que deben estar presentes en forma de gas o vapor para que así las moléculas puedan alcanzar el epitelio olfativo en el techo de las fosas nasales; además, un cierto grado de solubilidad en agua es esencial.

Los compuestos volátiles en los productos cosechados presentan diversos compuestos químicos que incluyen ésteres, lactonas, alcoholes, ácidos, aldehídos, cetonas, acetatos, hidrocarburos y algunos fenoles, éteres y compuestos heterocíclicos de oxígeno.

Los volátiles generalmente se presentan en pequeñas cantidades, fracción de una parte por millón; además, del gran número de volátiles que aporta una planta o una parte de ella, sólo un pequeño número de compuestos imparten el aroma característico. Estos volátiles críticos son llamados compuestos de impacto característico; así, los productos vegetales pueden ser divididos en los siguientes cuatro grupos, basados en parte en la presencia o ausencia de un compuesto de impacto característico:

Aquéllos cuyo aroma está formado por un compuesto de impacto característico.

Aquéllos cuyo aroma es una mezcla de un pequeño número de compuestos, uno de los cuales puede ser un compuesto de impacto característico.

Aquéllos cuyo aroma está formado por un gran número de compuestos, ninguno de los cuales es un compuesto de impacto característico, y que con una combinación cuidadosa de aquéllos se puede reproducir el olor.

Aquéllos cuyo aroma está formado por una mezcla compleja de compuestos que no puede reproducirse.

Alteraciones postcosecha.-

Los compuestos volátiles producidos por los productos cosechados pueden ser alterados por factores precosecha y postcosecha: cultivo, maduración, época, prácticas de producción, manipulación, almacenamiento, maduración artificial y métodos de preparación eventual.

Se sabe que la cosecha temprana tiene efectos perjudiciales sobre la síntesis de los constituyentes volátiles de muchas frutas. En los frutos no climatéricos (como naranjas), que no maduran normalmente si se recogen en una etapa de desarrollo premaduras, el efecto indeseable es aún más pronunciado. Asimismo, las condiciones de almacenamiento también pueden tener un efecto significativo en la síntesis de compuestos volátiles después de la salida del almacén.

FENOLICOS

Vitaminas

Las vitaminas representan un grupo de compuestos orgánicos que son requeridos en la dieta en relativamente pequeñas cantidades para el metabolismo normal y el crecimiento. Los productos botánicos proveen una mejor fuente de muchas de las vitaminas requeridas por los humanos. Las excepciones serian la vitamina b12 que parece ser sintetizada solo por microorganismos, y la vitamina D, obtenida de la exposición de la piel a irradiación ultravioleta. En las plantas, muchas de las vitaminas hacen la misma función bioquímica como lo hacen en las células animales. Como consecuencia, muchas tienen un papel vital en el metabolismo de las plantas, además de ser una fuente de vitaminas para animales.

Típicamente las vitaminas están separadas en dos clases basadas en su solubilidad: las vitaminas solubles en agua (tiamina, rivoflavina, acido nicotínico, acido pantotenico, piridoxina, biotina, acido fólico y acido ascórbico), y las que son solubles en lípidos: (vitamina A, vitamina B y vitamina K). Normalmente las vitaminas solubles en lípidos están almacenadas en el cuerpo en cantidades moderadas; como consecuencia, la ingesta diaria no es esencial. En cambio, las vitaminas solubles en agua tienden a no ser almacenadas y una ingesta justa día a día es requerida.

Vitaminas solubles en agua

Tiamina

Estructuralmente tiamina o vitamina B. Es soluble en agua y es relativamente estable en PH más bajo de 7.0. En plantas es encontrada mas abundantemente como tiamina libre, sin embargo también puede ser encontrada como monodi y esteres trifosforicos y como mono- y disulfuros en varios materiales biológicos. Las tiamina funciona en las plantas como la coenzima tiamina pirofosfato. Típicamente, los frijoles secos y guisantes contienen aproximadamente de 700-600 mg-100 gr, las nueces 500-600 mg 100 gr, los cereales de grano entero 300-400 mg 100 gr y frutas y vegetales20-90 mg 100gr.

Riboflavina

Es soluble en agua. También conocida como vitamina B2 y lactoflavina. Riboflavina o sus derivados son encontrados en todas las plantas y muchos microorganismos, aunque no es sintetizada por animales grandes. En las plantas es encontrado combinado con otros grupos, en gran parte como flavin mononucleotido (FMN) o flavin adenine dinucleotido (FAD). Este es también el caso en la mayoría de las partes del cuerpo de los animales, sin embargo es encontrado en su forma libre en la retina de los ojos. Vegetales de hojas representan una fuente relativamente buena de riboflavina, si bien las verduras con alto contenido de riboflavina (por ejemplo pimiento 0,45 mg 100 g-1 peso fresco: Hongos. 0.30mg.100g-1, raíz de loto 0,22 mg.100 g-1 salsifíes 0,22 mg.100g-1) se consumen sólo en pequeñas cantidades en la mayoría de las dietas

Niacina

Niacina o ácido nicotínico se encuentra ampliamente en plantas y animales, ya sea como el ácido o amida. El ácido nicotínico nombre viene del papel de la molécula como un componente de la nicotina alcaloide tóxico, de tabaco. Ácido nicotínico pueden ser sintetizados fácilmente por los animales si su dieta contiene suficientes proteínas, que es alta en el aminoácido triptófano, el precursor principal de la vitamina. Las coenzimas contienen nicotinamida como un componente esencial. Estos son nicotinamida adenina dinucleótido (NAD) y nicotinamida adeninde dinucleótido fosfato (NADP).

Piridoxina

También conocida como vitamina B6, se le puede encontrar en tres maneras diferentes: piridoxina, piridoxal y piridoxamina, siendo estas dos ultimas en las que mas se convierte ya que son mas eficientes. La función de las coenzimas de piridoxina participan en reacciones de suma importancia en el metabolismo de aminoácidos, como en reacciones de transaminación, descarboxilización y racemización. Las tres formas de la piridoxina se encuentran ampliamente distribuidas ampliamente en el reino animal y vegetal; aunque la forma predominante varia en los recursos. En los vegetales, la forma predominante es como piridoxal. En los cereales de .2 a .4 mg*100g-1. Y en los vegetales como en las coles de brucelas, .28 mg*100g-1, coliflor .2 mg*100g-1, limas .17 mg*100g-1 y en las espinacas .22 mg*100g-1. Estos representan buenos recursos de esta vitamina, mientras que las vitaminas tienen un contenido un poco mas bajo como la manzana y la naranja que solo contienen .045 y .05 mg*100g-1 respectivamente.

Ácido pantoténico

El acido pantoténico esta formado por acido pantóico y el aminoácido β-alanina y se encuentra en cantidades limitadas en frutas y verduras. La forma activa de la vitamina, la coenzima A, es sintetizada del acido pantoténico mediante una serie de pasos. La coenzima A actúa como portadora de grupos acilo en las reacciones enzimáticas durante la síntesis y la oxidación de acidos grasos, asi como en la oxidación del piruvato y en una numerosa cantidad de reacciones de acetilación dentro de la celula. Las deficiencias de esta vitamina en animales son muy raras, se almacena en ligeras cantidades en el corazón, hígado y riñones. La mayoría del acido pantoténico se brinda al organismo por medio de proteína animal. En chicharos secos y cacahuates se encuentra una cantidad considerable, nueces, brócoli, chicharos, espinacas y arroz son recursos intermedios asi como la cebolla, lechuga, papas y camote. La mayoría de las frutas son escasas.

Biotina

Se encuentra abundantemente en la naturaleza y generalmente se encuentra combinada mediante enlaces covalentes a una proteína mediante un enlace peptídico. Cuando se enlaza a enzimas especificas actua en reacciones de carboxilizacion, donde actua como un intermediario en la transferencia del grupo carboxílico a otra molecula. Ejemplos de enzimas donde la biotina desesmpeña su papel es en la propionil coenzima A carboxilasa y en la acetil.CoA carboxilasa. Se encuentra ampliamente distribuida en alimentos pero también es sintetizada por bacterias en el intestino. Sus deficiencias son realmente extrañas y cuando esto ocurre se le asocia por el exceso de la proteína avidina la cual se encuentra en el huevo crudo y se une a la vitamina por lo que la inactiva. Se encuentra en las legumbres, especialmente en la soya, también se encuentra en nueces y cacahuates. Se encuentra también en la coliflor, champiñones mientras que la mayoría de las frutas y los granos procesados son realmente pobres en biotina.

Acido fólico

El acido fólico se encuentra ampliamente en las plantas. La forma activa de la coenzima de esta vitamina es el acido tetrahidrofolico, formado por dos reducciones de esta moleula. Actúa como portador de unidades de carbono cuando estas moléculas se transfieren de una a otra. Estas reacciones forman parte importante en la síntesis de purinas, pirimidinas y aminoácidos. Se encuentra ampliamente en el reino vegetal y también es sintetizado por microorganismos incluyendo las bacterias intestinales. Se requiere en pocas cantidades pero también es expulsada del organismo muy rápidamente. Se encuentra en los espárragos, espinacas y frijoles deshidratados, el maíz y las acelgas aportan una aprte importante mas no tan grande como los anteriores. La lechuga, la zanahoria, el arroz, los pepinos, el camote y la mayoría de las frutas son pobres en su contenido, ya que la mayor cantidad es en todo lo “verde”

Ácido ascórbico

Estructuralmente una de las vitaminas menos complejas que se encuentran en las plantas. Es una lactona de un azúcar ácido que es sintetizada en plantas a partir de la glucosa u otros carbohidratos simples. Actúa como un cofactor en la hidroxilación de la prolina a hidroxiprolina; no obstante, otros agentes reductores pueden remplazarlo. Requerido en la dieta humana y es provisto primordialmente por frutas y vegetales, sin embargo una pequeña cantidad es encontrada en productos animales tales como la leche, hígado y riñones. En comparación con las otras vitaminas solubles en agua en plantas, el ácido ascórbico es encontrado en concentraciones relativamente altas. Guayaba (psidium guajava,L.)(300mg. 100g -1 peso fresco), pimientos dulces (125mg . 100g-1) y varias plantas verdes, acelgas (brassica olearcea, L. grupo Acephala) rábanos (brassica rapa, L. grupo Rapifera) (120 mg.100g-1) son excelentes fuentes . Se dice que cereza del oeste de la india contiene aproximadamente 1300 mg. 100g-1 en peso fresco. Durante la cocción una porción significativa de ácido ascórbico de muchos vegetales se pierde. Ésta pérdida es debida primariamente al lavado de la vitamina soluble en agua fuera del tejido y a la oxidación de la molécula.

VITAMINAS LIPOSOLUBLES

Vitamina A

También llamada retinol, es formada en la mucosa intestinal por la división de caroteno. De los numerosos carotenos que tienen lugar naturalmente, sólo diez tienen el potencial de convertirse en vitamina A y de esos los carotenos α-, β- y -γ son los más importantes. La presencia de un β en la terminación de un grupo es esencial para la formación de la molécula. El Beta- caroteno, el cual tiene dos terminaciones de grupo β, tiene el doble de potencial de vitamina A de un α- caroteno, la cual está compuesta de un grupo terminal β. Como la vitamina A no se encuentra como tal presente en plantas, su concentración potencial se mide en unidades internacionales (UI), basadas en la concentración de α- y –β carotenos en el tejido. Una UI de vitamina A es equivalente a 0.6 µg de β-caroteno o 1-2 µg de α-caroteno. Los vegetales frondosos comunes tienen aproximadamente 5000 UI. 100g-1 en peso fresco; y las frutas tienen típicamente 100- 500 UI .100 g-1. Sin embargo el mango (Manguifera Indica, L.) tiene 3000 UI . 100 g-1 y la papaya (Carica papaya ,L.) tiene 2500UI. 100g -1, por lo cual son distintivamente altos.

Vitamina E

La vitamina E o α-tocoferol se encuentran en las plantas fotosintéticas. Se encuentra asociado con la membrana de cloroplastos y se piensa que también está presente en la mitocondria. También parece estar localizada en varios plástidos (elaioplastos, amioplastos, y cromoplastos). Los aceites de plantas son excelentes fuentes de tocoferoles. Son encontradas concentraciones significativas en germen de trigo, maíz y aceite de nuez lisa. La nuez lisa contiene más de 600 µg de tocoferol por gramos de aceite aproximadamente seis semanas antes de la maduración. Esta cantidad disminuye hasta 100-200 µg.g-1 con la maduración. En contraste con muchas otras nueces (e.g. avellanas (corylus avellana,L.), nueces , nueces de Brasil (Bethollieta excelsa, Humb & Bonpl), almendras (Prunus dulcis, (Mill, Webb.), castañas (Castanea sativa, MIll.) y cacahuates ), el isómero de γ-tocoferol es encontrado casi exclusivamente (> 95%) en lugar del isómero de α-tocoferol.

Vitamina K

La Vitamina K o Filoquinona es una quinona liposoluble que es, estructuralmente hablando, en muchas maneras muy similar al α-tocoferol. Se conocen dos formas de vitamina K, la vitamina K1 y K2. Una deficiencia de vitamina K impide la correcta coagulación en animales a través de la formación reprimida de fibrina, la porción proteica fibrosa de los coágulos de sangre. Esto a su vez resulta en una tendencia a hemorragias. Como una quinona, posiblemente podría participar como un acarreador de electrones. En las plantas, la filoquinona está presente en la mayoría de las células fotosintéticas; por lo tanto los tejidos foliosos verdes representan una excelente fuente dietaria de vitamina. Las partes de las plantas que normalmente no contienen clorofila tiene poca vitamina K .Igualmente las deficiencias minerales que reprimen la síntesis de clorofila (ej.Fe) también parecen declinar las concentraciones de vitamina K.

Fitohormonas

Las fitohormonas pertenecen a cinco grupos conocidos de compuestos que ocurren en forma natural, cada uno de los cuales exhibe propiedades fuertes de regulación del crecimiento de las plantas. Se incluyen el etileno, auxina, giberelinas, citoquininas y el ácido abscísico, cada uno con su estructura particular y activos a muy bajas concentraciones dentro de la planta.

Etileno

El etileno, siendo un hidrocarburo gaseoso, es muy diferente a otras hormonas vegetales naturales. Ha sido implicado en la maduración, abscisión, senectud, dormancia, floración y otras respuestas. El etileno parece ser producido esencialmente por todas las partes vivas de las plantas superiores, y la tasa varía con el órgano y tejido específico y su estado de crecimiento y desarrollo. La reacción de síntesis del etileno requiere la presencia oxígeno y la temperatura, ya que son dos de los más factores importantes; cuando cualquiera de ellas es suficientemente baja, la síntesis se reduce. Se sabe que el estrés (agua, mecánico y otros) estimulan la síntesis de etileno, y en ocasiones, fuertemente.

Auxina

Del griego “incrementar” dado gracias a un grupo de compuestos que estimulan la elongación. El ácido indolacético (IAA) es la forma predominante. Aunque la auxina se encuentra en toda la planta, las más altas concentraciones se localizan en las regiones meristemáticas en crecimiento activo. Una característica sorprendente de la auxina es la fuerte polaridad exhibida en su transporte a través de la planta. La auxina es transportada desde el punto apical de la planta hacia su base. Esto reprime el desarrollo de brotes axilares laterales a lo largo del tallo, manteniendo de esta forma la dominancia apical. Se ha encontrado evidencia acerca de su papel en el crecimiento y diferenciación celular, maduración de frutas, floración, senectud, geotropismo, abscisión, dominancia apical y otras respuestas.

Giberelina

Se acostumbra designarles a las diferentes giberelinas un numero basado en su orden cronológico de aislamiento e identificación ( GA_3,GA_4,GA_5,…..). A pesar de que se ha demostrado que las giberelinas inducen elongación de tallos y otras respuestas (incremento en el diámetro radial de tallos, inducción del florecimiento) su papel preciso en las plantas se mantiene desconocido. Varias giberelinas se encuentran frecuentemente en la misma planta. Las giberelinas también se encuentran como glucósidos (típicamente de glucosa) u otras formas inactivas unidas en plantas y secciones de ellas.

Citoquininas

Las citoquininas o citocininas son hormonas vegetales que se encuentran naturalmente y estimulan la división celular. Inicialmente fueron llamadas quininas. Todas las citoquininas que se encuentran en forma natural contienen un residuo de adenina N6. La zeatina fue la primera citoquinina natural aislada e identificada. Las mayores concentraciones de citoquininas se encuentran en embriones y frutos jóvenes en desarrollo, ambos sufriendo una rápida división celular. La presencia de altos niveles de citoquininas puede facilitar su habilidad de actuar como una fuente demandante de nutrientes. Las citoquininas también se forman en las raíces y son translocadas a través del xilema hasta el brote. Sin embargo, cuando los compuestos se encuentran en las hojas son relativamente inmóviles. Cuando se aplica a hojas separadas, las citoquininas retrasan la senectud, por lo tanto, la tasa a la que ocurre el proceso degradativo se reduce significativamente. Otros efectos generales de las citoquininas en plantas han sido reportados. Estos incluyen: estimulación de la germinación de semillas, estimulación de la formación de frutas sin semillas, ruptura del letargo de semillas, inducción de la formación de brotes, mejora de la floración, alteración en el crecimiento de frutos, dominio del rompimiento apical.

Ácido abscícico

El ácido abscícico, conocido anteriormente como dormina o agscisina, es un inhibidor natural del crecimiento en plantas. sólo la forma cis, designada (+)-ABA es activa y se encuentra exclusivamente en plantas. El ácido abscícico es un potente inhibidor del crecimiento que ha sido propuesto en la participación de la regulación en varias respuestas fisiológicas como el letargo, abscisión de hojas y frutos y estrés hídrico. Típicamente la concentración en las plantas es entre 0.01 y 1 ppm, sin embargo, en plantas marchitas la concentración puede incrementarse hasta 40 veces. El ácido abscícico se encuentra en todas las partes de la planta, sin embargo, las concentraciones más elevadas parecen estar localizadas en semillas y frutos jóvenes.

Senectud de Flores

Distintas alteraciones de la concentración de fitohormonas son encontradas durante la senectud de flores sean separadas o no de la planta principal. La síntesis de etileno incrementa fuertemente como resultado de polinización y senectud en el clavel (Dianthus caryophyllus) y otras flores. La aplicación exógena de etileno acelera la senectud, mientras que los factores que inhiben su síntesis o acción retrasan la senectud. La concentración de ácidos abscísicos también incremente durante la senectud de pétalo en el clavel y en la rosa (Rosa spp.); su aplicación exógena puede acelerar el proceso. Aplicaciones exógenas de citoquinina sintética extienden la longevidad de claveles cortados. Por lo tanto ha sido sugerido que las cutoquininas son importantes durante el florecimiento y maduración de la flor.

Maduración de Frutos

Los frutos climatéricos exhiben un incremento exponencial en la taza de emanación de etileno cuando se acerca el inicio de maduración. Durante la maduración de estos frutos hay un incremento considerable de respiración y producción de dióxido de carbono. Ya que la aplicación exógena de etileno a los frutos pre-climatéricos inducirá la maduración. A pesar que el etileno parece estar presente en todos los frutos en proceso de maduración, no es necesario que tenga que incrementar su concentración para iniciar la maduración. Otras fitohormonas también parecen ser importantes en la respuesta de maduración. Varios cultivares de aguacate no maduran cuando están adjuntas al árbol, lo cual sugiere que algún inhibidor producido por el árbol está activo. De igual forma, cuando los frutos de manzana se despejan del árbol, la tasa de síntesis de etileno incrementa.

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