Las frutas y verduras abarcan todas las partes comestibles de las plantas, ya sean raíces, tubérculos, tallos, hojas, inflorescencias y frutos.
Las hortalizas se definen como las plantas o los productos vegetales comestibles y perecederos cultivados intensivamente en huertos.
Se define a las verduras como las plantas o los productos vegetales comestibles y perecederos, de los cuales se consumen las partes verdes, en especial hojas, tallos y frutos en vaina.
Las frutas son el conjunto de frutos comestibles que se obtienen de plantas cultivadas o silvestres.
Partes de una planta:
Partes de una flor:
Los distintos vegetales que consumimos como alimento tienen su origen en los distintos tipos de tejidos vegetales. En los siguientes gráficos podemos apreciar como distintas hortalizas y frutas tienen origen en tejidos ubicados en distintas partes de la planta y de la flor respectivamente:
Los frutos (los de sabor dulce reciben el nombre de frutas) se originan en el Pericarpo, tejido generado a partir de la pared del ovario de la flor (pistilo), la cual por efecto de las auxinas (hormonas vegetales) adopta un grosor y consistencia muy variable, en función del tipo de fruto que se trate:
En el Pericarpo pueden definirse tres capas, de afuera hacia adentro:
- Epicarpo.- Suele ser una capa delgada, mas o menos endurecida, rara vez leñosa.
- Mesocarpo.- Suele estar formada por muchas capas de células muy dilatadas, especialmente en los frutos carnosos, y habitualmente cargadas de sustancias de reserva (almidón, azúcares y grasas).
- Endocarpo.- Puede tener una consistencia parecida al mesocarpo, pero también puede endurecerse mucho (frutos con hueso, como el durazno) o volverse correoso.
Lo que define a un alimento vegetal es su textura, sabor y color. La textura de las frutas y hortalizas depende de la:
• turgencia,
• cohesión,
• forma,
• tamaño de las células,
• presencia de tejidos de sostén,
• composición de la planta.
Célula vegetal donde se aprecia el tamañopreponderante que ocupa la vacuola (celeste)
La turgencia es producida por la presión del contenido celular sobre la pared de la célula vegetal.
La turgencia depende de la permeabilidad de sustancias osmóticamente activas (cuando una membrana semipermeable separa dos soluciones de concentración diferente, el agua tiende a atravesar la membrana en el sentido de la solución menos concentrada a la más concentrada) en la vacuola.
La cohesión (unión) de las células depende de la cantidad y calidad de las sustancias pécticas. La pectina es una sustancia gelificante compuesta por polímeros del ácido D-galacturónico (derivado de la glucosa). La maduración de los tejidos vegetales aumenta las pectinas solubles y disminuye las fracciones insolubles en agua, dando por resultado una fácil separación de las células. Se encuentra formando, al igual que con geles de almidón, la lámina media que une las células vegetales.
La forma y tamaño de las células afecta mucho la textura de los vegetales, pues las células pequeñas con espacios intercelulares escasos o pequeños producen una estructura compacta, mientras que células grandes, con frecuencia con espacios intercelulares grandes, dan lugar a una textura gruesa o esponjosa.
Los tejidos de sostén hacen variar la textura de las frutas y hortalizas. Las plantas jóvenes son suculentas debido a la predominancia de células del parénquima (tejidos de reserva).
Imagen microscópica mostrando células del parénquima conteniendo cloroplastos
La composición de los tejidos vegetales también está correlacionada con la textura, sin embargo no hay un solo componente aislado del cual dependa la misma, mas de todos los componentes celulares se considera que el almidón es el más importante respecto a la textura. De la manera en que es afectado durante su procesamiento depende la textura final del producto. En la siguiente microfotografía se puede apreciar gránulos de almidón en células del parénquima de reserva. Estos gránulos, en su estado natural (sin ser expandidos o hidratados, es decir cocidos) dan la sensación terrosa en boca a las frutas verdes y los vegetales (o sus extractos) con alto contenido de almidón. 
• Agua: Las hortalizas contienen una gran cantidad de agua, aproximadamente un 80% de su peso.
• Glúcidos: Según el tipo de hortalizas la proporción de hidratos de carbono es variable, siendo en su mayoría de absorción lenta. Según la cantidad de glúcidos las hortalizas pertenecen a distintos grupos:
1. Grupo A: Contienen menos de un 5% de hidratos de carbono. Pertenecen a este grupo la acelga, el apio, la espinaca, la berenjena, el coliflor, la lechuga, el pimiento, el rábano, el tomate, entre todas las demás.
2. Grupo B: Contienen de un 5 a un 10% de hidratos de carbono (alcachofa, guisante, cebolla, nabo, puerro, zanahoria, beterraga).
3. Grupo C: Contienen más del 10% de hidratos de carbono (papa, yuca, camote, olluco).
• Vitaminas y minerales: La mayoría de las hortalizas contienen gran cantidad de vitaminas y minerales y pertenecen al grupo de alimentos reguladores en la rueda de los alimentos, al igual que las frutas. La vitamina A está presente en la mayoría de las hortalizas en forma de provitamina. Especialmente en zanahorias, espinacas y perejil. También son ricas en vitamina C especialmente pimiento, perejil, coles de bruselas y brócoli. Encontramos vitamina E y vitamina K pero en mucha menos cantidad en guisantes y espinacas. Como representante de las vitaminas del grupo B tenemos el ácido fólico que se encuentra en las hojas de las hortalizas verdes. El potasio abunda en la remolacha y la coliflor; el magnesio en espinacas y acelgas; el calcio y el hierro está presente en cantidades pequeñas y se absorben con dificultad en nuestro tubo digestivo; el sodio en el apio.
• Sustancias volátiles: La cebolla contiene disulfuro dipropilo, compuesto muy higroscópico, responsable de la lacrimación cuando se las corta.
• Lípidos y proteínas: Presentan un contenido bajo de estos macronutrientes.
• Fibra dietética: Del 2 al 10% del peso de las hortalizas es fibra alimentaria. La fibra dietética es pectina y celulosa, que suele ser menos digerible que en la fruta por lo que es preciso la cocción de las hortalizas para su consumo en la mayor parte de las ocasiones. La mayoría de las hortalizas son ricas en fibra (berenjena, coliflor, frijoles verdes, brócoli, arverja).
ESTRUCTURA DE LOS TEJIDOS VEGETALES
Los órganos de las plantas se dividen en sistemas de tejidos: el sistema dérmico (la cubierta protectora externa), el sistema básico o fundamental y el sistema vascular.
EL SISTEMA DÉRMICO
Representado por la epidermis, forma la cubierta protectora de la planta. Interviene en el intercambio de gases, la pérdida de la humedad, la contaminación con patógenos, la penetración de sustancias químicas, la resistencia a extremos de temperatura, las lesiones mecánicas, la volatilización de compuestos aromáticos y los cambios de textura, son procesos que principian en la superficie del fruto.
Las células epidérmicas varían de forma, de uniformemente tubulares a polígonos irregulares. La forma varía dependiendo de la posición de la célula en el órgano vegetal, por ejemplo, células elongadas en tallos y peciolos, etc. El tamaño de las células es más uniforme en frutos, raíces y tubérculos que entre las hortalizas de hojas. La membrana cuticular está compuesta por cutina y cutina incrustada en celulosa (polimerización de ácidos hidroxicarboxílicos), y está embebida en cera. Presentan estomas que son conductos de entrada para el intercambio de gases y la transpiración (similares a los “poros” de nuestro cuerpo). En las hortalizas de hojas se encuentran más estomas que en las raíces.
Estomas en la superficie de una hoja y detalle de los mismos
Las lenticelas son regiones donde se han producido espacios intercelulares y están abiertas de continuo, permitiendo el intercambio de gases. Los frutos viejos tienden a marchitarse más rápido que los más jóvenes debido a que presentan mayor número de lenticelas.
Compuesto por el parénquima, el esclerénquima y el colénquima. Se encuentra en las porciones comestibles de frutas y hortalizas. Sus células, de paredes finas, están vivas pudiendo fotosintetizar, respirar y almacenar sustancias de reserva; constituyen la mayor parte de las plantas. Se lo encuentra en frutos, semillas, hojas y en el sistema vascular. El tejido fundamental está constituido por células vivas que cumplen diferentes funciones. Por ejemplo células fotosintéticas como en las hojas, o almacenar pigmentos carotenoides como en frutas, flores y cromoplastos.
Las células del parénquima pueden almacenar sustancias tales como almidón, proteína, aceites, taninos y cristales. Las paredes celulares del parénquima por lo general son delgadas, pero en los tejidos de reserva son más gruesas.
Células del parénquima Células del parénquima almacenando cloroplastos
Distintos tipos de fibras de celulosa
Distintos tipos de células del colénquima
El esclerénquima es un tipo de tejido de sostén con células de paredes celulares gruesas, frecuentemente lignificadas (lignina) que en la madurez pueden estar vivas o muertas (parte dura de pepa del mango y fibras). Da la consistencia arenosa a ciertas frutas (guayaba, zapote, etc; por presencia de células pétreas).
La lignina (c) (pared de las células en marrón) es un polímero de naturaleza no glucídica (no está relacionada con la glucosa), que se deposita en la membrana de ciertas células vegetales. Está estrechamente asociada a los polisacáridos no digeribles por los monogástricos (celulosa, hemicelulosa, pectina, etc.), tanto en el salvado de los cereales como en el forraje, la madera, etc.
Distintos tipos de células del esclerénquima
LOS TEJIDOS CONDUCTORES están constituidos por el Xilema (conduce agua y nutrientes minerales) y el floema (conduce los alimentos sintetizados por las hojas) Los tejidos vasculares proporcionan una sostén mecánico debido a la presencia de células de pared gruesa. Cuando predominan numerosas fibras grandes la frutas y hortalizas no son aceptadas por su dureza. Con la maduración del vegetal las células del tejido vascular se lignifican.
POST-COSECHA DE FRUTAS Y HORTALIZAS
Las frutas y hortalizas necesitan una correcta manipulación porque son estructuras vivas. Luego de la recolección (cosecha) siguen desarrollando procesos metabólicos y mantienen sus sistemas fisiológicos funcionando (respiración, transpiración, etc.).
El Vegetal en la respiración toma oxígeno y libera dióxido de carbono (CO2) más calor. Cuando están unidas a la planta las pérdidas por respiración y transpiración (agua) se compensan por el flujo de savia que contiene agua, productos fotosintetizados (sacarosa y aminoácidos) y minerales.
Después de la recolección siguen respirando y transpirando, pero ya no tienen la fuente de agua, entonces los productos de la fotosíntesis y el agua dependen de las reservas alimenticias y del agua de la planta.
Cuando estas reservas de agua y nutrientes decaen o se agotan la estructura del vegetal colapsa. Es por esto que los vegetales son productos perecederos.
ETAPAS DEL DESARROLLO FISIOLÓGICO DE LOS VEGETALES
DESARROLLO FISIOLÓGICO
En la primera etapa de crecimiento se realiza todo el trabajo de división celular, donde se forman todas las estructuras que le confieren a la planta su tamaño final.
La segunda etapa de maduración se inicia antes de que termine la etapa de crecimiento. La maduración en frutas es el proceso para adquirir las características sensoriales que definen a las frutas como comestibles (es la etapa final de la madurez fisiológica). Esta etapa no tiene una definición clara en términos bioquímicos o fisiológicos. Aquí ocurren los cambios relativos en el peso, índice de crecimiento, clorofila y el pH de la porción comestible, siendo estos cambios de igual tendencia en muchas frutas. Las modificaciones que ocurren por los pigmentos carotenoides y ésteres son específicos de cada fruta. Tanto el crecimiento como la maduración fisiológica solo se completan cuando la fruta permanece unida al vegetal. Durante la maduración sensorial se transforma el tejido fisiológicamente maduro pero no comestible en otro visual, olfativo y gustativamente atractivo (sensorial u organolépticamente). La recolección solo se realiza con la madurez fisiológica y sensorial de las frutas, pero en las hortalizas no se da el proceso de maduración sensorial.
La senescencia es la etapa en que los procesos bioquímicos anabólicos (sintéticos) dan paso a los procesos catabólicos (degradativos), llevando al envejecimiento y muerte tisular.
La maduración organoléptica y senescencia se dan después de que las frutas y las hortalizas han sido recolectadas (cortadas de la planta o extraídas del suelo).
RESPIRACIÓN VEGETAL.
La respiración es un proceso metabólico que realizan los vegetales y que no se detiene después de la recolección. La respiración produce la degradación oxidativa de productos complejos como almidón, azúcares, ácidos orgánicos, moléculas simples como dióxido de carbono y agua, con liberación de energía.
Vegetales como el plátano, mango, palto, y tomate aumenta la tasa de respiración durante la etapa de la maduración sensorial. A estos se les conoce como frutos climatéricos.
La piña, fresa, y los cítricos tienen un ritmo lento de maduración sensorial, se les conoce como no climatéricos.
El comienzo de la respiración climatérica coincide con el tamaño máximo que alcanzan los frutos.
Los frutos climatéricos y no climatéricos se distinguen por su respuesta al etileno exógeno y al que sintetizan los mismos durante la maduración sensorial. El etileno es un compuesto conocido también como hormona de la maduración, provoca aumento de la respiración y la consecuente maduración.
En la maduración sensorial los vegetales climatéricos producen más etileno que los no climatéricos. En los frutos climatéricos concentraciones de 0,1 a 1,0 microlitro de etileno durante un día (1 microlitro es la milésima parte de un mililitro, un mililitro equivale a una gota de agua) acelera la maduración plena, en cambio en los no climatéricos solo acelera la actividad respiratoria.
Frutos climatéricos Frutos no climatéricos
Manzana Naranja
Pera Limón
Plátano Cereza
Ciruela Frambuesa
Higo Uva
Melón Aceituna
Kiwi Pimiento
Tomate Pepino
TRANSFORMACIONES QUÍMICAS DURANTE LA MADURACIÓN
• Se altera el gusto y la textura de los vegetales:
• En el color, hay una pérdida del color verde (clorofila) por acción de las clorofilasas que desparecen los cloroplastos. Presencia de cromoplastos conteniendo los pigmentos carotenoides que dan el color amarillo o rojo.
• En los carbohidratos hay una degradación del almidón a azúcar, las sustancias pécticas y la hemicelulosa, debilitándose las paredes celulares y las fuerzas cohesivas que mantienen unidas a las células (aumento de los espacios intercelulares).
• La protopectina da paso a la pectina que se divide en cadenas más pequeñas hasta ser soluble en agua.
• Los ácidos orgánicos son convertidos en azúcares transformándose en reserva energética del vegetal.
GRANOS
CEREALES Y LEGUMINOSAS
Son alimentos nutritivos pero mal conocidos, sin embargo, los cereales y leguminosas contribuyen con cerca del 50% del aporte proteico de gran parte de la humanidad.
Las leguminosas contienen entre 18 al 24% de proteína, a excepción de la soja, que alcanza un contenido del 30% de proteína.
Estructura de una planta leguminosa Estructura de planta de cereal
Latinoamérica se considera como consumidora de leguminosas a excepción de Argentina y Uruguay, ya que consumen principalmente proteína animal. Como grupo las leguminosas contienen aproximadamente 2 a 3 veces más proteínas que los cereales y aproximadamente la mitad de proteína que la carne magra.
Planta leguminosa y detalle de la vaina con los granos en su interior
Los cereales son deficientes en Lisina y bajos en triptófano y metionina. Las leguminosas tienen un buen contenido de Lisina, metionina y cistina (estos dos últimos aminoácidos azufrados) por lo que son un buen complemento.
Las leguminosas contienen un embrión y una capa externa de piel. Los cereales además de la piel y el embrión contienen el endospermo constituido por gránulos de almidón contenidos en una matriz proteica.
La flatulencia que experimentan las personas 5 a 7 horas después de consumir leguminosas se debe a los elevados niveles de hidrógeno y especialmente de dióxido de carbono. Este aumento de hidrógeno se debe principalmente a dos oligosacáridos, la rafinosa y la estaquiosa, los cuales son atacados a nivel de los intestinos inferiores. En los cereales la flatulencia es provocada al consumir cereales integrales donde los constituyentes responsables se localizan en dos fracciones de molienda en los cortos y el salvado.
Estructura del grano de frijol:
Estructura del grano de trigo:
Estructura del grano de maíz:
Estructura del grano de arroz:
Estructura de un grano de leguminosa Estructura del grano de un cereal
Para su cocción los cereales granulares finos requieren 5 a 6 veces su volumen de agua (harinas), los cereales más gruesos 4 veces (polentas) y los cereales en hojuelas y enteros 2 veces (granos de arroz u hojuelas de avena). Las leguminosas aumentan su volumen de 2 a 3 veces
El arroz pulido o el cereal refinado suele colorearse a crema si se cocina en agua alcalina, por eso la adición de una pequeña cantidad de ácido en un período tardío de cocción mantendrá los pigmentos flavonoides en su forma incolora.
EL ARROZ
Caso especial y que merece profundicemos en su estudio es el Arroz. En nuestro país es el grano entero más consumido.
Se conoce por arroz a los granos maduros procedentes de las variedades del cereal Oryza Sativa L., de la familia de las gramíneas. Por lo menos un tercio de la humanidad come arroz como alimento principal, esto se debe a que es un alimento muy rico en nutrientes, que se puede cocinar de forma rápida, que acepta el maridaje con casi todos los alimentos, y que también sacia de forma rápida la sensación de hambre; otro motivo por el cual es tan consumido es que es una planta que se encuentra en casi todas las partes de la geografía de la Tierra.
Se siembran alrededor de 1400 variedades diferentes. En el mercado se encuentran una gran variedad de clases de arroz, las variedades de costa y las de montaña (selva).
PROCESAMIENTO INDUSTRIAL DEL ARROZ
La primera operación que se lleva a cabo en la industria consiste en la limpieza y posteriormente el descascarillado. Con este proceso se elimina la cascarilla dura que protege al grano cuando esta en la espiga. Así se obtiene el arroz moreno o integral, rico en vitaminas del grupo B, minerales y fibra. El problema de este arroz es que por su alto contenido de grasas insaturadas se enrancia rápidamente a temperatura ambiente, por lo que dificulta mucho su almacenamiento al tener un tiempo de vida corto.
Debido a esto el grano de arroz integral se somete a un proceso denominado "mondado" o “pulido” con el cual se logra eliminar total o parcialmente la cutícula o salvado que recubre al grano (polvillo) y el germen (ñelen), pero lamentablemente se eliminan gran parte de vitaminas, minerales y fibra.
Leyenda:
A - Elevadores de cangilones.
B - Zaranda de prelimpieza.
C - Descascaradora
D - Mesa Paddy
E - Pulidora (abrasión)
F - Abrilllantado (frotación húmeda)
G - Clasificador gravimétrico.
H - Tolva de llenado.
El germen desaparece totalmente con el último proceso, el pulido, con lo que se logra evitar que el arroz se enrancie mientras esté almacenado, pero se reduce notablemente su calidad nutritiva.
Al final de todos los procesos el arroz blanco ha perdido un 15% de su peso. En algunos países asiáticos, como India y Pakistán, el arroz se ha sometido durante siglos a un proceso de vaporizado y posterior secado antes de proceder con el descascarillado. La finalidad era facilitar este último proceso. Esta técnica logra un efecto secundario de vital importancia, parte de las vitaminas y de los minerales del salvado pasan al grano de arroz, con lo que este se enriquece en dichos nutrientes, y es esta la razón por la que la incidencia del Beriberi (enfermedad producida por la falta de vitamina B1) no ha sido significativa en esos países. Desde el descubrimiento de este efecto, hace pocas décadas, cada vez es más utilizado este proceso, principalmente en arroces de grano largo. El proceso no afecta al tiempo de cocción del arroz, sin embargo mejora mucho su resistencia al empaste. El nombre que se le da a este arroz es arroz vaporizado o arroz parbolizado (parboiled). No hay que confundir este último con el arroz precocido o arroz rápido. Este es un arroz que ha sido cocido y fisurado (pregelatinizado sus almidones) para facilitar la entrada de agua durante la cocción y así acelerar el proceso, que pasa de los veinte minutos tradicionales a tan sólo cinco minutos.
TIPOS Y CLASES DE ARROZ
Existen en el mundo más de dos mil variedades de arroz, pero sólo se cultivan unas cuantas que se agrupan por tipo de arroz, en nuestro país las podemos agrupar en dos grandes categorías:
Blanco de grano largo montaña: Compuesto principalmente por las variedades de arroz que se siembran en la selva y ceja de selva (Capirona, Moro, Saavedra, etc.). Es el tipo de arroz que se produce en nuestro país y es reconocido en el mercado por el gran rendimiento que tiene. Es un grano largo y delgado, es al menos 3 veces más largo que ancho. Supera los 6 milímetros de longitud. La cáscara, el salvado y el germen se eliminan durante tratamiento industrial. Después del cocinado, los granos tienden a permanecer separados debido a su bajo contenido de amilopectina (componente del almidón del arroz). Si durante la cocción se le añade una o dos cucharaditas de zumo de limón al agua, se potenciará la blancura del arroz al inhibir la formación de los pigmentos que le dan la coloración crema o parda cuando se cocinan con agua dura. Es menos aromático que los otros. El grano cocido se endurece rápidamente una vez frío.
Blanco de grano largo criollo: Son variedades de arroz que se siembran en los valles de la costa. Es un grano más corto y grueso que el arroz de grano largo y tiene una textura suave y tierna al ser cocido. Es de forma ligeramente redondeado y tiende a empastarse cuando se someten a una cocción demasiado prolongada, por lo que siempre debe de controlarse su cocción hasta que esté graneado (sin que llegue a abrirse). Se le aplica el mismo procesado industrial que al arroz de grano largo (sin cáscara, sin salvado y sin germen). Es la variedad más consumida en nuestro país. Se les conoce bajo la denominación de ARROZ CRIOLLO, siendo el más característico el arroz IR 43 o NIR. Otros arroces de esta variedad son el Inti y el Viflor. Muchas de estas variedades son derivadas de variedades del arroz dorado de Carolina del Sur, de allí su color ligeramente crema, como en la variedad San Antonio.
Comercialmente los arroces para su expendio se clasifican según el porcentaje de arroces quebrados que contengan:
Categoría SÚPER EXTRA Hasta 2% de granos de arroz partidos.
Categoría EXTRA Hasta 8% granos de arroz partidos.
Categoría SUPERIOR Hasta 20% granos de arroz partidos.
Categoría CORRIENTE Más de 20% granos de arroz partidos.
Es común que a los arroces de grano largo se les coloree con bixina (achiote) diluida en aceite vegetal, esto para darle una apariencia cremosa que les permita ser comercializados como arroces criollos (o en el mejor de los casos aparentar serlo) debido a su mejor aceptación en el mercado, sobre todo de la costa.
Los arroces de grano largo, debido a la propiedad de que no se apelmazan con una cocción prolongada son muy demandados en las zonas altas y de montaña, debido a que la cocción de los mismos en la altura se realiza en intervalos más largos de tiempo debido a que se cocinan a una menor temperatura (en la altura el agua hierve a menos de 100ºC). Si bien es cierto que aumentan mucho más su volumen al cocerse, tienen la desventaja que no llegan a granear (su grano se abre con la cocción) y que se endurecen muy rápido una vez que están fríos los granos.
BIBLIOGRAFIA
• “Introducción a la bioquímica y tecnología de los alimentos” (1976), Jean-Claude y Henry Cheftel, Editorial Acribia, Zaragoza - ESPAÑA.
• “Fsiología y PostRecolección, Manejo y Utilización de Frutas y Hortalizas Tropicales y Subtropicales” (1984), ER. B. Pantastico, Compañía Editorial Continental S.A., México D.F. – MÉXICO.
• “Manual del Exportador Hortofrutícola” (1992), Fundación Chile, Fundación Chile, Santiago de Chile – CHILE.
• “Manual de Industrias de los Alimentos” (1993), M.D.Ranken, Editorial Acribia, Zaragoza - ESPAÑA.
• “Química de los Alimentos” (1984), Owen R. Fennema, Editorial Acribia, Zaragoza - ESPAÑA.
• “Tecnología de Alimentos” (1987), Helen Charley, Editorial LIMUSA, México D.F. – MÉXICO.
• http://es.wikipedia.org/wiki/Hortaliza
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