QUIMICA DE ALIMENTO

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION

FACULTAD DE INGENIERIA AGRARIA, INDUSTRIAS ALIMENTARIAS Y AMBIENTAL

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ASIGNATURA: Química de los Alimentos

DOCENTE: M(o) MEJÍA DOMINGUEZ, Cecilia Maura

CICLO: V

INTEGRANTES:

CALDERÓN SANTAMARIA. Mariza Flora

RODRIGUEZ VILLARREAL, Saida Katherine

HUACHO PERÚ

2015

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INDICE

I. INTRODUCCIÓN 3

II. MARCO TEÓRICO 4

FRUTAS 4

2.1 Definición 4

2.2 Clasificación de la fruta 4

2.2.1 Según sea el fruto 4

2.2.2 Según el tiempo desde su recolección hasta que es consumida 5

2.3 Estructura 5

2.4 Composición química 7

2.4.1 Azúcares 8

2.4.2 Ácidos orgánicos 9

2.4.3 Lípidos 9

2.4.4 Compuestos nitrogenados 10

2.4.5 Vitaminas 11

2.4.6 Colorantes 12

2.4.7 Aromas 14

2.5 Metabolismo de las frutas después de su recolección 14

2.5.1 La respiración 15

2.5.2 Tipo de maduración 16

2.5.3 Cambios durante la maduración y el climaterio 17

III. CONCLUSIÓN 20

IV. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 21

3

I. INTRODUCCIÓN

4

II. MARCO TEÓRICO

FRUTAS

2.1 Definición

Se denomina fruta aquellos frutos comestibles obtenidos de plantas cultivadas o silvestres

que, por su sabor generalmente dulce-acidulado, por su aroma intenso y agradable, y por

sus propiedades nutritivas, suelen consumirse mayormente en su estado fresco, como jugo o

como postre (y en menor medida, en otras preparaciones), una vez alcanzada

la madurez organoléptica, o luego de ser sometidos a cocción.

2.2 Clasificación de la fruta

2.2.1 Según sea el fruto

Frutas de hueso o carozo: son aquellas que tienen una semilla encerrada en

un endocarpio duro, esclerificado; como el damasco (albaricoque) o el durazno

(melocotón).

Frutas de pepita o pomáceas: son frutos derivados de un receptáculo engrosado, como

la pera y la manzana, poseen 5 semillas sin cubiertas esclerificadas.

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Frutas de grano: son las frutas resultantes de un receptáculo engrosado, cuyos frutos

verdaderos (aquenios) presentan aspecto de minúsculas semillas en su interior. Tal es

el caso del higo, fruto que recibe el nombre botánico de sicono.

2.2.2 Según el tiempo desde su recolección hasta que es consumida

• Fruta fresca: cuando el consumo se realiza inmediatamente o a los pocos días de su

recolección, de forma directa, sin ningún tipo preparación o cocinado.

Fruta seca: Es aquella que presenta, en su estado natural de maduración un contenido

de humedad tal, que permite su conservación sin necesidad de un tratamiento especial.

Se presentan con endocarpio más o menos lignificados, siendo la semilla la parte

comestible (nuez, avellana, almendra, castaña, pistacho, entre otras).

Fruta desecada: Es la fruta fresca, sana, limpia, con un grado de madurez apropiada,

entera o fraccionada, con o sin epicarpio, carozo o semillas, que ha sido sometida a

desecación en condiciones ambientales naturales para privarlas de la mayor parte del

agua que contienen.

Fruta deshidratada: Es la que reuniendo las características citadas precedentemente,

se ha sometido principalmente a la acción del calor artificial por empleo de distintos

procesos controlados, para privarlas de la mayor parte del agua que contienen

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2.3 Estructura

Las paredes del fruto, que son el resultado del desarrollo del o de los carpelos es el

denominado pericarpo. Se divide en tres capas:

Epicarpo (Exocarpo). Es la parte externa del fruto y corresponde a la cara abaxial del

carpelo (epidermis y estratos subyacentes). En los frutos con dispersión zoocora se

pueden desarrollar pelos ganchudos o una cubierta pegajosa. Habitualmente es

uniestrato.

Mesocarpo. Es la parte media y corresponde al parénquima del mesófilo del carpelo.

En los frutos carnosos constituye frecuentemente la pulpa o carne del fruto.

Endocarpo. Es la capa interna y corresponde a la superficie adaxial del carpelo. Rodea

directamente a las semillas, sirve a menudo para la protección de éstas, y en algunos

casos puede ser muy dura y de consistencia pétrea formando el llamado hueso (pireno)

en los frutos de tipo drupa. Habitualmente es uniestrato.

Cada una de ellas puede desarrollarse de manera diferente, generando texturas (leñosas,

papiráceas, membranosas, carnosas, jugosas, etc.) y estructuras (pelos, ganchos, alas, etc.)

diversas que dan como resultado diversos tipos de frutos.

En ocasiones, el endocarpo se engruesa y lignifica, como en las drupas (esclerocarpo), o bien

todo el pericarpo se hace carnoso y se conserva jugoso hasta la madurez, como en las bayas

(sarcocarpo).

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A veces el propio pericarpo es muy tenue y está íntimamente unido a la semilla, como en el

grano de los cereales (cariópside), de modo que se podría confundir con ella, cuando en

realidad se trata de un fruto.

2.4 Composición química

El componente mayoritario es el agua que constituye entre el 76- 90% del peso de la parte

comestibles; luego están los azucares (5-18% según especies, variedades y grados de

maduración) y los ácidos (0,5-13%)

Algunos componentes minoritarios influyen decisivamente en la aceptación organoléptica

(colorantes, aromas, compuestos fenólicos astringentes), en las propiedades nutritivas

(vitaminas, minerales, fibra) o en la consistencia (pectinas).

Los componentes van a variar por diversos factores:

Especie

Variedad

Clima

Cultivo

Grado de maduración

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Las grasas y las proteínas están en muy pequeña proporción en la parte comestible de las

frutas, aunque son importantes en las semillas de algunas; las grasas varían entre 0,1-0,5% y

las proteínas entre 0,5-0,9%

2.4.1 Azúcares

En las frutas de hueso, son relativamente ricas en sacarosa, a excepción de la cereza, que

apenas la contienen.

Por ejemplo: En los melocotones y albaricoques, que en alguna variedad de ciruelas y en la

piña, la proporción de sacarosa es mayor que las de azucares reductores.

En las frutas de pepita y en las fresas, la sacarosa está en menor proporción y en las cerezas

apenas hay sacarosas. En los plátanos, los azucares están más equilibrados.

Polisacáridos de las frutas

El almidón está en cantidades del orden del 0,5-2%, en casi todas las frutas verdes, pero casi

desaparece en el estado de plena madurez. Sin embargo, los plátanos maduros aun contienen

cantidades notables de almidón.

Las pectinas de las paredes celulares, que se encuentran también en los espacios

intercelulares, tienen una gran influencia sobre la textura y consistencia de las frutas.

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Las hemicelulosas también contribuyen a la firmeza de la frutas y se hidrolizan al madurar,

produciendo principalmente pentosas, manosa y ácido urónicos.

La celulosa también se degrada con la sobremaduración, y es importante como parte principal

de la fibra dietética.

2.4.2 Ácidos orgánicos

Los ácidos orgánicos (cítrico, tartárico, fumárico, málico y oxálico) son de gran importancia

biológica ya que todos ellos forman parte de diferentes rutas biológicas entre las que destaca

la del Ciclo de Krebs. Todos estos ácidos orgánicos contribuyen en mayor a menor medida,

dependiendo de su concentración y de su pKa. Suelen aumentar en las primeras fases del

desarrollo del fruto, para disminuir notablemente en la maduración.

Cuatro ácidos que brindan gran sabor son: hidroxiácidos no fenólicos (sabor acido: málico,

cítrico), tartárico y oxálico. Ácido málico es el que predomina, llegando en ciruelas, cerezas y

algunas variedades de manzana, al 90% de los ácidos totales. En su mayor parte están en

forma libre.

Los acido fenólicos:

Derivados del ácido cinámico

Abundante en la fruta verde, sobre todo en la piel y van a disminuir durante la

maduración

Responsable de la astringencia de las frutas.

Causantes del pardeamiento de las frutas cortadas..

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2.4.3 Lípidos

Los lípidos presentes en las hortalizas y frutas pueden ser triglicéridos (de aceites vegetales) y

también estar constituidos por ceras, fitoesteroles y fosfolípidos.

Los fitoesteroles o esteroles vegetales (esteroles de las plantas) son esteroles naturales de

origen vegetal, presentes en pequeñas cantidades en algunos vegetales. El de mayor interés

nutricional de los fitoesteroles es el ERGOSTEROL.

El ergosterol es un precursor biológico (una provitamina) de la vitamina D2, por irradiación

con UV se transforma en vitamina D2.

En la alimentación habitual no se suele dar importancia alguna a las grasas de hortalizas y

frutas.

Las semillas de las frutas de hueso son ricas en aceite. Por ejemplo:

Albaricoque (hasta 51%)

Melocotón (46%)

Ciruela (37%)

El contenido en aceite de las semillas de los pomos es inferior; las de manzana contienen 19-

23%

Los aceites de las semillas de hueso son más saturados (Índice de yodo 90-110) que los de

pepitas (Índice de yodo 115-125)

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Las ceras cubren la piel de algunas frutas, sobre todo de las manzanas, que influye en los

cambios de humedad de los tejidos y es una protección frente a los insectos, hongos y

bacterias

2.4.4 Compuestos nitrogenados

Las frutas son pobres en proteínas y otros compuestos nitrogenados. Aproximadamente, el 50-

70% son proteínas y el 60% del N soluble, es de aminoácidos.

La concentración de nitrógeno es mayor en frutos jóvenes y disminuye paulatinamente en la

etapa de maduración, pero la cantidad total de nitrógeno por fruto aumenta, a medida que

aumenta el peso del mismo.

Las proteínas, en su mayor parte enzimática, son características de especies y variedades, y

sus pautas electroforéticas son típicas; por esta razón, por electroforesis, se pueden identificar

las frutas de un zumo o conserva o detectar fraudes.

Los aminoácidos también son típicos de cada especie frutal y se pueden identificar por

cromatografía que sirve para identificar fraudes.

2.4.5 Vitaminas

Las frutas aportan una proporción relativamente importante de las vitaminas A y C, a la dieta.

El contenido en vitaminas de las distintas especies de frutas es muy variable, y son también

bastantes grandes las diferencias entre variedades.

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En general, existe un gradiente del contenido en vitamina C desde la piel, que es la parte más

rica, hasta la porción carnosa próxima al hueso, que es la más pobre.

Por ejemplo:

En la manzana, durante toda la fase del desarrollo, el contenido de vitamina C de la

piel es de 3 a 5 veces mayor que el de la pulpa. Son más ricas en vitaminas C las

variedades coloreadas, las de verano y las frutas expuestas al sol.

En la piña, en cambio, la parte central o corazón es más rica en vitamina C

En general, durante el crecimiento y desarrollo de las frutas, la cantidad de vitamina C

desciende con la maduración.

A nivel industrial:

La vitamina C se puede destruir en el proceso de lavado, escaldado, preparación del

líquido de gobierno.

La vitamina B1, que es escasa en las frutas se destruye totalmente por los tratamientos

de bisulfito o SO2

2.4.6 Colorantes

La coloración de las frutas verdes se debe a la clorofila; los colores rojos y amarillos de los

melocotones y albaricoques y de la pulpa de muchas frutas se deben, principalmente, a los

carotenoides, y los colores rojos y azulados de ciruelas, fresas, cerezas y manzanas son

antocianos.

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Clorofila:

Es el único pigmento presente en los frutos jóvenes.

En la etapa de la maduración, se va producir el viraje de color rojo como consecuencia

de la desaparición de la clorofila y de la formación de carotenoides y flavonoides

propios de cada una de ellas.

Por ejemplo:

En el caso de los melocotones, albaricoques, cerezas y fresas

En cambio de las manzanas, ciruelas y peras, a la que le proporciona un color verde

característico que enmascara de otros pigmentos

Antocianinas:

Se encuentran en la piel (manzana y ciruela), pero también suelen hallarse en la

porción carnosa de la fruta (algunas variedades de cerezas)

En algunas frutas hay leucoantocianidinas conocidas como proantocianidinas,

a) Son incoloras pero es incluida en el grupo de las antocianinas, porque en

determinadas ocasiones se transforman en compuestos que proporcionan colores

rosados o rojizos a los tejidos de las frutas.

b) La oxidación de las leucoantocianinas da el viraje rosado; es decir producción de

antocianina como en el caso de la conservas de peras en almíbar.

c) Contribuyen al sabor astringente y al pardeamiento.

Son inestables y se alteran en los procesos de la elaboración de frutas y en

almacenamiento de los productos elaborados.

Son más estables a pH bajos y, con el ácido ascórbico y los aminoácidos, dan

complicadas reacciones de adición, degradación y polimerización

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Carotenoides

Responsables del color amarillo y rojo de la frutas

En las frutas coexisten los carotenos y sus derivados oxigenados (forma libre como

esteres o combinados con azucares o proteínas)

Las frutas constituyen una magnifica fuente de vitamina A, beta-caroteno, gamma-

caroteno, criptoxantina, beta-apo-8-carotenal y acido beta-apo-8-carotenoico.

En general, los carotenoides son más abundantes en la piel de las frutas que en la

porción carnosa.

Son muy sensibles a la oxidación y responsables de que muchos vegetales transformen

su color a través del crecimiento, exposición solar para desecarlos, etc.

Liocromos o flavinas

Están contenidas en la riboflavina o vitamina B2. Puros y cristalizados tienen color

amarillo naranja con fluorescencia verde.

2.4.7 Aromas

Los componentes aromáticos en las frutas es muy pequeña, generalmente inferior a

100mg/kg

Compleja mezcla de componentes volátiles: esteres, alcoholes, ácidos, aldehídos,

cetonas, lactonas y derivados terpenicos.

La identificación de los componentes de los aromas es difícil, por la variedad de las

especies químicas implicadas y por el gran número de ellas en cada aroma.

En las frutas, unos compuestos dan el tono principal del aroma.

En los procesos industriales, se pierden en gran parte por evaporación o se alteran por

el calor, con grandes cambios en el perfil odorífero.

La fracción aromática de las distintas frutas se suele obtenerse por destilación, en

condiciones suaves, de la pulpa triturada, y condensación de los volátiles y del agua

evaporada, a temperatura baja.

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En muchos casos, los componentes son productos naturales obtenidos de fuentes

naturales. Por ejemplo

Citral (mezcla de geranial y neral) obtenido por la destilación de la hierba limonera

(lemongrass, Cymbopogon flexuosus)

2.5 Metabolismo de las frutas después de su recolección

Las frutas, al ser recolectadas, quedan separadas de su fuente natural de nutrientes, pero sus

tejidos todavía respiran y desarrollan actividad metabólicas, cuya energía se obtiene de la

oxidación de azucares y de otros sustratos, como ácidos orgánicos, con formación de CO2 y

de agua

Estos procesos tienen gran importancia porque inciden en los cambios que se producen

durante el almacenamiento, transporte y comercialización, y su conocimiento es fundamental

para desarrollar técnicas adecuadas para la conservación post recolección, de modo que la

fruta puede ponerse en el mercado, en la época comercialmente más favorable, en condiciones

de calidad.

2.5.1 La respiración

La magnitud de la respiración se mide por CO2 desprendido por kilogramo de fruta y por hora.

La intensidad respiratoria de la frutas van a variar siendo un índice de tiempo para la

conservación después de su recolección.

Este periodo es denominado climaterio, puesto que en la vida de ciertas frutas se va iniciar

una serie de cambios bioquímicos por la producción de etileno (hormona que acelera los

cambios metabólicos), marcando el cambio del desarrollo a la senescencia, aumentando la

respiración y consigo la maduración; es decir color, textura, dulzor, aroma, sabor y

astringencia, pero otros que no pueden ser notorios como síntesis de ARN y proteínas. Todos

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los frutos liberan etileno, lo que marca la diferencia entre frutos climatéricos y no climatéricos

es la forma de liberarlo.

Frutos climatéricos: Son aquellos frutos que muestran un incremento de la maduración como

consecuencia de la actuación del etileno. Estos frutos muestran un incremento de su actividad

respiratoria antes de la fase de maduración denominada climaterio, y muestran una máxima

producción de etileno justo antes de que se incremente esta actividad respiratoria. Estos frutos

son capaces de madurar después de haber sido cortados y el inicio de la maduración puede

adelantarse mediante la aplicación exógena de etileno. Ejemplos: manzana, albaricoque,

aguacate, plátano, chirimoya, higo, melón, melocotón, pera, tomate, sandía.

 ‐Frutos no climatéricos: Son aquellos frutos que maduran gradual y constantemente, sin

mostrar un aumento significativo de la actividad respiratoria ni de la producción de etileno al

inicio de la maduración. Si se les aplica etileno exógenamente se produce un incremento de su

actividad respiratoria pero no se induce la producción endógena de etileno ni se acelera el

proceso de maduración. Su crecimiento y maduración se ve frenado si estos frutos son

cortados de la planta. Ejemplo: cereza, calabaza, uva, pomelo, piña, limón, naranja,

mandarina, fresa.

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La actividad respiratoria depende mucho de la temperatura de almacenamiento; por ejemplo

las bajas temperaturas retrasan el climaterio.

2.5.2 Tipo de maduración

De realizar la recolección demasiado temprana o demasiado tardía, se derivan una serie de

consecuencias. Por ellos es importante conocer las diferentes acepciones del término

madurez:

Premadurez: cuando el fruto es recogido en esta época, su pulpa permanece dura, su

sabor es ácido; en general su sabor es poco agradable, con ausencia de aromas y

azúcares característicos

Madurez precoz: se trata de frutos de calidad pasable, afectados normalmente por

alteraciones relacionadas con la madurez. En este estado es posible cosechar los frutos

con posibilidades de resultados satisfactorios en frigo conservación.

Madurez óptima o fisiológica: el fruto recogido en esta época puede conservarse con

un mínimo de fisiopatías y su proceso de maduración se efectúa con la máxima

calidad definido por una equilibrada acidez, aromas y azucares, además de contar la

coloración propia.

Madurez tardía: el fruto evoluciona dentro de los umbrales de la rentabilidad pero

puede tener un sabor insípido en ciertas variedades, tendiendo a la harinosidad de la

pulpa, con riesgo de presencia de enfermedades.

Sobremadurez o senescencia: el fruto, en el caso de los pomos, adquiere una textura

arenosa, de sabor insípido, siendo muy sensible a enfermedades de conservación como

podredumbres y alteraciones internas.

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Se han presentado hasta el momento las definiciones desde el punto de vista de la

frigoconservación, sin embargo las definiciones o interpretaciones comerciales de este

fenómeno son las que tienen más uso:

Madures organoléptica degustativa: En este estado, el fruto tiene una calidad óptima

de características gustativas, de olor, sabor, turgencia y otras cualidades.

Madurez de recolección: En este estado los frutos pueden soportar un proceso de

manipulación, lo que les permite llegar al consumo con una adecuada madurez

organoléptica.

Madurez de conservación Industrial: se refiere a la fruta que una vez recolectada

será destinada a la conservación frigorífica con el objeto de distribuir de forma más

racional la oferta en el tiempo; esta modalidad corresponde a la fase de poscrisis

climatérica, o sea, en el “repinning”, es siempre imprescindible relacionar el estado de

madurez con el periodo de conservación previsto.

Madurez fisiológica: Es el estado en que se encuentra la fruta que ha completado su

evolución, conteniendo sus componentes finales. La madurez de recolección suele

coincidir, con la madurez fisiológica y por ello se refiere en la mayoría de casos a la

madurez de recolección.

2.5.3 Cambios durante la maduración y el climaterio

Azúcares:

Aumento de la proporción de la sacarosa y de azucares reductores, coincidiendo con la

hidrolisis del almidón.

La velocidad de dichas variaciones depende del grado de madurez a que han sido

recolectadas; es decir que al alcanzar un máximo, el contenido en azucares reductores

apenas varias ,mientras que el de sacarosa disminuye sensiblemente

Pectinas:

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Las variaciones va depender al contenido de la protopectina, que se transforma en

pectina soluble, con lo que la pectina total no varía. Sólo cuando se alcanza la

sobremaduración disminuye sensiblemente la pectina total, debido a que la pectina se

degrada en ácido galacturonico.

Por ejemplo: La manzana sobremadura contiene en ácido galacturonico 10 veces mayor a que

la manzana en estado normal de madurez

Almidón:

En el almacenamiento de las frutas, va a desaparecer prácticamente de lo que contenía

en el momento de su recolección.

Ácidos:

Los ácidos alifáticos (el málico y el cítrico) van disminuyendo con la maduración.

Los ácidos fenólicos y otras sustancias fenólicas se metabolizan a partir a un grado de

madurez.

Desaparición del sabor agrio y de la astringencia, para dar lugar al sabor suave y el

equilibrio dulzor-acidez de los frutos maduros.

Vitamina C

Perdida en la etapa de maduración y almacenamiento , dependiendo de la temperatura

Proteínas:

Aumenta al comienzo del almacenamiento y después disminuye lentamente; durante el

climaterio, aumenta la actividad de algunas enzimas

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III. CONCLUSIÓN

La concentración de nitrógeno es mayor en frutos jóvenes y disminuye paulatinamente en la

etapa de maduración, pero la cantidad total de nitrógeno por fruto aumenta, a medida que

aumenta el peso del mismo.

Los ácidos orgánicos contribuyen en mayor a menor medida, dependiendo de su

concentración y de su pKa. Suelen aumentar en las primeras fases del desarrollo del fruto,

para disminuir notablemente en la maduración.

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Las distintas formas de cocción pueden modificar sustancialmente algunas de estas vitaminas,

incluso algunos procedimientos industriales de conservación, tales como sulfitado y blanqueo.

Las condiciones en que ha crecido el vegetal, incluso el grado de asoleamiento que ha tenido

en ese lapso, puede incidir en los contenidos vitamínicos.

IV. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

COLABORADORES (2003). Contenido de ácidos orgánicos en cinco variedades de

patatas cultivadas en Tenerife. Área de Nutrición y Bromatología; Departamento de

Química Analítica, Nutrición y Bromatología. Universidad de La Laguna- España

[Consultado el 17 de noviembre de 2015]

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COLABORADORES (2010). Producción de alcoholes volátiles durante maduración

de los frutos. España [Consultado el 17 de noviembre de 2015]

GARCIA F (2003). Estructuras de la fruta. España

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de noviembre de 2015]

JACLAVIK A. (2010). Agua en los alimentos, Pectina y otros carbohidratos,

Hortalizas y frutas. Fundamentos de ciencia de los Alimentos. Ed. Acribia. México.

RAMIREZ, Ruth Isabel (2010). Unidad 1. Tecnología de Frutas y Hortalizas. UNAD.

Colombia.

VERDINI A (2015) Alimentos vegetales. Universidad Nacional de Rosario. Santa Fé ,

Argentina