Abstract This paper presents a study on kinetic and thermodynamic compensation to evaluate the kinetics of non-enzymatic browning of clarified lemon juices. In a previous work, the kinetic constants of browning were presented using the evolution of the absorbance at 420 nm (A 420) and luminosity (L*) for different soluble solids contents (64.6; 50; 35; 20 and 10 ºBrix) and different working temperatures (70, 80, 90 and 95 ºC). The parameters of the Arrhenius equation were obtained by fitting the kinetic constants and temperatures. The variation of lnK 0 with Ea follows a linear trend, so there is kinetic compensation, with isokinetic temperature values being 126.6 ºC and 149.7 ºC for A 420 and L*, respectively. The transition state equilibrium constants were determined using the Eyring equation for each soluble solids content and each temperature. The equilibrium constants were adjusted to the Van't Hoff equation and the set of pairs of estimated values for the activation enthalpy and the activation entropy also followed a straight line, which causes thermodynamic compensation, with isoequilibrium temperatures of 112.8 ºC and 136.3 ºC for A 420 and L*, respectively. It was concluded that the browning mechanism is the same for the ranges of soluble solids content and temperature studied. Since all isokinetic and isoequilibrium temperatures were higher than the working temperature values, it was also concluded that the control was enthalpic for all cases. To avoid the deterioration of these juices, it is advisable to intervene in the working temperature, trying to ensure that the heat treatment is carried out at the lowest possible temperature.

Resumen En este artículo se presenta un estudio sobre la compensación cinética y termodinámica para evaluar las cinéticas de pardeamiento no enzimático de zumos clarificados de limón. En un trabajo anterior se presentaron las constantes cinéticas de pardeamiento utilizando la evolución de la absorbancia a 420 nm (A 420) y luminosidad (L*) para distintos contenidos en sólidos solubles (64,6; 50; 35; 20 y 10 ºBrix) y diferentes temperaturas de trabajo (70, 80, 90 y 95 ºC). Los parámetros de la ecuación de Arrhenius se obtuvieron al ajustar la variación de las constantes cinéticas con la temperatura. La variación de lnK 0 con E a sigue una tendencia lineal, por lo que existe una compensación cinética, con valores de la temperatura isocinética de 126,6ºC y 149,7ºC para A 420 y L*, respectivamente. Las constantes de equilibrio del estado de transición se determinaron utilizando la ecuación de Eyring para cada contenido en sólidos solubles y cada temperatura. Las constantes de equilibrio se ajustaron a la ecuación de Van't Hoff y el conjunto de los pares de valores estimados para la entalpía de activación y la entropía de activación siguieron una línea recta lo que da lugar a la compensación termodinámica, con unas temperaturas de isoequilibrio de 112,8 ºC y 136,3 ºC para la absorbancia a A 420 y L*, respectivamente. Se concluyó que el mecanismo de pardeamiento es el mismo para los intervalos de contenido en sólidos solubles y temperatura estudiados. Dado que todas las temperaturas isocinéticas y de isoequilibrio fueron superiores a los valores de las temperaturas de trabajo, también se concluyó que el control fue entálpico para todos los casos. Para evitar el deterioro de estos zumos se aconseja intervenir en la temperatura de trabajo, intentando que el tratamiento térmico se lleve a cabo a la menor temperatura posible.

Averrhoa carambola representa un potencial como una línea de producción agroindustrial. Una restricción en el uso de esta fruta exótica es la susceptibilidad al pardeamiento enzimático, que afecta su aceptación nutricional y visual. En este estudio se determinó la composición física y química de A. carambola en tres estados de madurez; además se caracterizó la enzima polifenol oxidasa de fruta y zumos. De igual manera, se evaluó el efecto enzimático y el comportamiento al flujo del jugo en las etapas de maduración de la fruta utilizando diferentes modelos reológicos. El incremento en los grados Brix (verde (V) 6,63 ± 0,25, intermedio (IN) 6,8 ± 0,10 y maduro (M) 8,26 ± 0,37) y la disminución del contenido pectínico (V 4,35% ± 0,98, IN 3,6% ± 1,26 y M 2,25% ± 0,76) podrían considerarse como indicadores de la maduración del fruto. Se observó que el contenido de proteína y los niveles de ácidos orgánicos disminuyeron durante la maduración de la fruta, indicando una alta tasa metabólica durante este proceso. Para todas las etapas, la máxima actividad de la polifenol oxidasa se encontró a pH 8 y 40 °C. En la fracción acuosa de la fruta, la enzima es un indicador apropiado en el manejo industrial (temperaturas por debajo de 20 °C y pH inferior a 7), lo que controlaría el pardeamiento enzimático. El estudio reológico mostró que la variación de la viscosidad (h: V (13,4 a 1,1), IN (15,4 a 1,4), M (69,6 a 2,9)) con los cambios de temperatura (10 a 50 °C) se ajusta a la ecuación de Arrhenius, mientras que el efecto del contenido de sólidos solubles sobre la viscosidad de las muestras fue descrito con precisión por una ecuación exponencial. Este parece ser el primer trabajo para estudiar las propiedades reológicas y la enzima polifenol oxidasa de A. carambola en nuestro país; la información proporcionada aquí podría ser de utilidad para el desarrollo exitoso de nuevos productos funcionales alimentarios.

Averrhoa carambola fruit represents a potential as an agro-industrial production line. A restriction on the use of this exotic fruit is the susceptibility to enzymatic browning, affecting nutritional and visual acceptance. The aim of this study was to determine the physical and chemical composition of A. carambola at three stages of maturity. The polyphenol oxidase enzyme has also been characterized on the fruits and juices. Also, the enzymatic effect on the ripening stages and the fruit juices flow behavior were equally determined using different rheological models. The increasing in degrees Brix (unripe (UR) 6.63 ± 0.25, intermediate (IN) 6.8 ± 0.10 and ripe (R) 8.26 ± 0.37) and the decreasing of the pectinic content (UR 4.35% ± 0.98, IN 3.6% ± 1.26 and R 2.25% ± 0.76) could be considered as indicators of fruit ripening. The protein content and levels of organic acids decreased during the ripening of fruit was observed, indicate a high metabolic rate during this process. For all stages, the polyphenol oxidase exhibited a maximum activity at pH 8 and 40 °C. In the fruit aqueous fraction, the enzyme would be an appropriate indicator in industrial handling (temperatures below 20 °C and pH less than 7), which would control enzymatic browning. According to the rheological study, the viscosity variation (h: UR (13.4 to 1.1), IN (15.4 to 1.4), R (69.6 to 2.9)) with temperature changes (10 to 50 °C) is adjusted to the Arrhenius equation, whereas the effect of soluble solids content on the samples viscosity was accurately described by an exponential equation. This appears to be the first work to study the rheological properties and polyphenol oxidase enzyme of A. carambola fruit in our country, the information provided from this study could be helpful to the successful development of new food functional products.

This study investigated the influence of temperature on the color development of melanoidins formed from a single combination of glucose with amino acid. The selected amino acid, commonly found in apple juice and highly reactive in the Maillard reaction, were asparagine (Asn), aspartic acid (Asp) and glutamic acid (Glu). For this, the color development was evaluated by measuring browning at 420 nm and color measurements by spectrophotometry and colorimetry methods. The effect of temperature on the color intensity, the absorption of melanoidins were also measured at different wavelengths (280, 325, 405). The value of melanoidins formed from all model systems was located on a dominant wavelength of 325 nm, the ultra violet zone of the diagram. A first-order kinetic model was applied to L* and the evolution of color difference ΔE*. In addition, a*, b* values, significantly differences were found in the glucose/aspartic acid model system in the brown-red zone. Therefore, the color development of the melanoidins was influenced by the type of amino acid and temperature, and it is thought that the a* and b* values can be used to explain the differences among the amino acid in the color development of melanoidins.

Los "frutales alto-andinos", se consideran importantes por su potencial de consumo nacional y exportación. Entre ellos está la gulupa (Passiflora edulis Sims), reconocida como un frutal exótico de buena aceptación en mercados europeos. Sin embargo, el respaldo tecnológico asociado al cultivo, es incipiente y su corta vida poscosecha conduce al rápido deterioro del producto. Esto hace necesario plantear estudios de los procesos físicos, fisiológicos y bioquímicos que caracterizan la maduración, con el fin de procurar que el fruto llegue en las mejores condiciones de calidad a los consumidores. El estudio tuvo como objetivo conocer la actividad enzimática en los frutos de gulupa en precosecha y en poscosecha, con el fin de contribuir a su manejo en estas etapas del desarrollo. Se utilizó material vegetal proveniente del Banco de Germoplasma de la nación Colombiana administrado por Corpoica, haciendo muestreos destructivos periódicos de frutos con edad conocida, para determinar la actividad de las enzimas alfa-amilasa, poligalacturonasa (PG), pectinmetilesterasa (PME) y polifenoloxidasa (PFO) en la pulpa del fruto. Se encontró que las enzimas alfa-amilasa y PG, auspician el incremento en la acumulación de sólidos solubles, favoreciendo el sabor dulce del fruto, en tanto que la baja actividad de la enzima PFO, posibilita la transformación agroindustrial, sin que se presente pardeamiento.

"High-Andean fruits" are deemed important because of their potential for domestic consumption and exportation. Among them, gulupa (Passiflora edulis Sims) is an exotic fruit of good acceptance in European markets. However, the technological support associated with the crop is incipient and its short shelf life leads to rapid deterioration of the product. This fact makes it necessary to investigate the physical, physiological and biochemical processes that characterize fruit ripening, in order to take actions to ensure that it arrives in its best possible condition to the consumer. In this context, the current study aimed at identifying enzymatic activity in gulupa fruits during pre and postharvest. Plant material from the Colombian Gene Bank (administered by Corpoica) was used. Fruits of known age were periodically harvested to determine the activity of the enzymes alpha-amylase, polygalacturonase (PG), pectinmethylesterase (PME) and polyphenol oxidase (PPO) through destructive samplings. It was found that alpha-amylase and PG are linked to the increase of soluble solids, which favors the sweet taste of the fruit. In turn, the low activity of PPO enables agroindustrial processing without severe fruit browning.

In the enzymatic hydrolysis of proteins up to peptides or amino acids, by the action of proteolytic enzymes, the final composition and therefore the use of the hydrolizates will depend on the protein source, on the type of protease used, on the hydrolysis conditions and on the hydrolysis grade reached in the reaction. Hydrolizates are used widely in food technology due to their nutritional or functional properties (solubility, emulsifient power, foaming capacity). This work shows the present trend in the skills used to obtain hydrolizates by means of enzymes as well as the different methods used for the control of these preparations; besides theirs likely applications are also indicated.

En la hidrólisis enzimática de proteínas hasta péptidos o aminoácidos, por acción de enzimas proteolíticas, la composición final y, por tanto, el uso de los hidrolizados dependerá principalmente de la fuente proteica, del tipo de proteasa usada, de las condiciones de hidrólisis y del grado de hidrólisis alcanzado en la reacción. Los hidrolizados se utilizan ampliamente en la tecnología alimentaria por sus propiedades nutricionales o funcionales (solubilidad, poder emulsificante, capacidad espumante). En este trabajo se muestra la tendencia actual en las técnicas empleadas para la obtención de hidrolizados mediante enzimas y los diferentes métodos usados para el control de estos preparados; se indican además sus posibles aplicaciones.

O conhecimento das propriedades viscoelásticas dos alimentos é muito útil no desenho e na predição da estabilidade de amostras armazenadas. O trabalho teve como objetivo caracterizar as propriedades viscoelásticas de amostras de polpa de marmelo a diferentes concentrações de sólidos solúveis. O estudo reológico da polpa de marmelo foi realizado na faixa de concentração de 12,3 a 28°Brix à temperatura de 20°C. As medidas viscoelásticas foram realizadas com um reômetro Haake Rheostress RS100 e foi selecionado um varrido de freqüência (frequency sweep) entre 0,1 e 100 Hz. Os resultados demonstraram que para a amostra de 28°Brix a polpa se comportou como um semi-sólido (G'>G") em toda faixa de freqüência estudada. Para a concentração de 24°Brix, a baixas freqüências, a polpa se comportou com um semi-líquido (G">G'), enquanto que em freqüências mais altas se comportou como semi-sólido (G'>G"). Para as concentrações de 16 e 20°Brix houve predomínio do caráter viscoso sobre o caráter elástico. Para a polpa de 12,3°Brix não foi possível determinar os valores G' e G". A viscosidade complexa da polpa de marmelo aumentou com a concentração de sólidos solúveis para toda a faixa de freqüência estudada.

El conocimiento de las propiedades viscoelásticas de los alimentos es muy útil en el diseño y predicción de la estabilidad de muestras almacenadas. El trabajo tuvo como objetivos caracterizar las propiedades viscoelásticas de las muestras de pulpa de membrillo a diferentes concentraciones de sólidos solubles. El estudio reológico del pulpa de membrillo fue realizado en el rango de concentraciones de 12,3 a 28°Brix a la temperatura de 20°C. Las medidas viscoelásticas fueron realizadas con un reômetro Haake Rheostress RS100 y fue seleccionado el barrido de frecuencia entre 0,1 a 100 Hz. Los resultados demostraron que para la muestra de 28°Brix la pulpa se comportó como un semi-sólido en todo el rango de frecuencia estudiada. Para la concentración de 24°Brix, a bajas frecuencias, la pulpa se comportó como un semi-líquido (G">G') mientras que en frecuencias más altas se comportó como semi-sólido (G'>G"). Para la pulpa de 16 e 20°Brix hubo el predominio del carácter viscoso sobre el carácter elástico. Para la pulpa de 12,3°Brix no fue posible determinar los valores G' e G". Se observó todavía que la viscosidad compleja del pulpa de membrillo aumenta con la concentración para todo el rango de frecuencias estudiadas.

En este estudio se evaluó el efecto de la alta presión hidrostática (APH) en la imbibición de agua, tiempos de cocción y la microestructura de los cotiledones y la cubierta de granos de Phaseolus vulgaris. Los tratamientos a 275, 410, 550 ó 690 MPa a 25ºC por 5 min incrementaron la velocidad de imbibición de agua alcanzando la saturación en la mitad del tiempo. La APH redujo los tiempos de cocción (TC) de los granos sin remojar en un 25% a 39% comparable al de los granos remojados en agua por 3 h. Las fotografías con microscopía de barrido (MEB) demostraron una agregación de la matriz proteica, hinchamiento de las paredes celulares y de los gránulos de almidón en las células de los cotiledones de los granos de Phaseolus vulgaris tratados con APH. La cubierta externa perdió su suavidad y las capas celulares se hincharon, comportamiento similar al observado cuando los granos se remojan. La APH parece ser una alternativa para reducir los largos tiempos de preparación del Phaseolus vulgaris.

Effect of high hydrostatic pressure on water imbibition, cooking times and microstructure of Phaseolus vulgaris. The effect of high hydrostatic pressure (HHP) on water imbibition, cooking times, and microstructure of cotyledons and seed coats of black beans was evaluated. High pressure treatments at 275, 410, 550 or 690 MPa and 25°C for 5 min increased the rate of water imbibition of black beans. The saturation degree of HHP treated black beans was reached 50% faster than the saturation degree of untreated black beans. High hydrostatic pressure treatments reduced the cooking times (CT) of unsoaked black beans by 25% to 39%, similar to black beans soaked for 3 h. The microstructure of HHP treated beans exhibited protein aggregation in cell protoplasm and swelling of cell walls and starch granules. Seed coats of HHP treated black beans were less smooth than seed coats of untreated black beans. The swelling of palisade, hourglass, and parenchyma cells was also observed in HHP treated black beans such as soaked beans. High hydrostatic treatment is an alternative for reducing the preparation long times of Phaseolus vulgaris.