jueves, 9 de mayo de 2013

Caracterización fisiológica de ciruela cv "Sun Gold"

Caracterización Fisiológica del Proceso de Maduración de ciruela variedad "Sun Gold". Aptitud a la Congelación.


Resumen
Caracterización fisiológica, física, química  y bioquímica de la variedad  “Sun Gold” con el fin de establecer  índices de calidad  fiables y  determinar su capacidad potencial de conservación tanto en fresco como al estado congelado, en función del grado de madurez.
En frutos, verde-maduros, la actividad de peroxidasas (POD) en la pulpa es 15 veces superior a la actividad de polifenoloxidasa (PPO), mientras que en la piel esta proporción se reduce a 4 veces: Máximos de actividad de oxidasas se alcanzan a los 8 y 15 días en piel y pulpa, respectivamente.
Estos resultados evidencian la necesidad de fijar un grado de madurez  óptimo para potenciar  aptitud de la variedad “Sun Gold” a su procesado por congelación.  El análisis conjunto del contenido de ascórbico y actividad de oxidasas nos indica que el grado de madurez óptimo para la congelación será coincidente con un máximo de ascórbico y un mínimo de actividad de PPO, principal responsable de los mecanismos asociados al pardeamiento


Caracterización morfológica química y bioquímica de ciruela "Sun Gold"

Los frutos recolectados verde-maduros presentan valores de los parámetros Hunter,  relativamente moderados de luminosidad “L*”, 55,  y elevados en  la intensidad del verde (“-a*”), próximos a  –8.


Los valores del ensayo de Kramer evidencian que se trata de una  variedad con una elevada firmeza de piel y pulpa. La elevada firmeza permite predecir que es una variedad especialmente apta para ser procesada por congelación en comparación con  la variedad  “Golden Japan”.
 El análisis de azúcares solubles ha confirmado como azúcares mayoritarios: sacarosa, glucosa, fructosa y sorbitol,  con un contenido en recolección de azúcares totales próximo al  6.5% p.f., sin considerar el sorbitol. En recolección, los azúcares totales representan, únicamente,  el 45% de los sólidos solubles totales determinados por refractometría (ºBrix)
El ácido málico, mayoritario y con  valores muy elevados, próximos a 1.4%  p.f., representa , sin embargo el 99% de la  acidez titulable.
El contenido de ascórbico de 8.8  mg/100g peso fresco, le confiere una naturaleza de especie y variedad con  bajo contenido en Vit.C., en relación con otras especies consideradas ricas en vitamina C como los cítricos, con valores superiores a 100mg/100g  peso fresco. 
Los coeficientes de variación de los parámetros analizados son inferiores al 15% por lo que se puede considerar una variedad bastante homogénea  respecto a sus características físicas,  fisico-químicas y químicas.

Parámetros fisiológicos


La respiración de frutos verde-maduros es estable, con valores medios próximos a 12.5±1.2 mg de CO2·Kg-1·h-1. Únicamente se observa una moderada tendencia a aumentar a partir de los 10 días de maduración a 20ºC. No se detecta producción de etileno durante los 17 días de maduración a 20ºC.

                         Figura 1- Respiración de fruto verde-maduro, y amarillo durante la maduración a 20ºC.

En los frutos amarillos, los valores de respiración son crecientes  y alcanzan niveles  próximos a  24±1.9 mg de CO2·Kg-1·h-1  después de  1 mes de conservación frigorífica y 11 días de maduración a a 20ºC. Así mismo, se observa el inicio de la producción de C2H4 después de 5 días a 20ºC coincidiendo con el viraje del color de la piel de amarillo a  naranja, y no se observó un desarrollo fúngico significativo.

El comportamiento fisiológico de los frutos amarillos, después de un mes de conservación, frigorífica, sugiere que la síntesis de etileno debe ser esencial para el viraje de color de amarillo a naranja, y posiblemente para alcanzar el óptimo de calidad de consumo (color, sabor y textura), es decir la “plena madurez”.
Los valores de intensidad respiratoria  de frutos verde-maduros  a 20ºC de nos indican que  “Sun Gold” es una variedad de ciruela que se caracteriza por una muy baja actividad fisiológica, escaso desarrollo de alteraciones fisiológicas y fúngicas, lo que le confiere a la variedad una elevada capacidad potencial de conservación.

Parámetros químicos y bioquímicos


Durante la maduración de frutos verde-maduros,  se observa una rápida hidrólisis de la sacarosa y  una acumulación de hexosas: glucosa y fructosa.

                                 Figura 2- contenido en carbohidratos durante al  pot-maduración a 20ºC


Se observó una pérdida de sacarosa próxima al 65% y un incremento de glucosa y fructosa próximos al 70% después de 17 días a 20ºC. Las variaciones en el contenido de sorbitol son de menor importancia, próximas al  12% (datos no mostrados). Estos resultados confirman que la sacarosa es el principal  hidrato de carbono de reserva, y que su contenido podría ser un índice eficaz para fijar la fecha de recolección.
Es importante indicar que la evolución tanto de glucosa como de fructosa se caracteriza por una fase inicial de rápido incremento (8d), para posteriormente estabilizarse y finalmente  volver a aumentar de forma moderada  a partir de los 15 días de maduración a 20ºC (figura 2).
La disminución de la pendiente de la acumulación de glucosa y fructosa podría  justificarse por el  incremento respiratorio (consumo de glucosa) detectado a partir de los 10 días de maduración a 20ºC. Sin embargo, el contenido de ácido málico, aun cuando presenta una tendencia decreciente, no se observan diferencias significativas (P£0.05) después de 17 días a 20ºC. Estos resultados confirman que es una variedad con un metabolismo poco activo, y por tanto un bajo  consumo de sustratos respiratorios, y en especial de ácido málico.
                                            Figura 3. Evolución de ascórbico en la piel durante la maduración
La evolución del ácido ascórbico, vitamina C, durante la maduración (figura 32), se observan valores con una tendencia creciente al avanzar el proceso de maduración, 8,83 mg/100g p.f. hasta valores próximos a 12 mg/100g p.f. después de 17 días de maduración a 20ºC .
 Los parámetros analizados confirman los cambios moderados sufridos después de 17 días de conservación a 20ºC, lo que le confiere  a la variedad “Sun Gold”, verde-madura, unas características propias de una variedad con baja actividad fisiológica y metabólica, y por tanto con una elevada capacidad potencial de conservación.
Parámetros bioquímicos
La actividad de peroxidasas, POD, presentan un incremento máximo del 33 y 53 %, a los 8 y 15 días, en piel y pulpa respectivamente (figura 33). Polifenoloxidasas, PPO, aunque con valores inferiores de actividad, presentan un mayor incremento en la piel, durante la maduración a 20ºC, respecto a POD.
La actividad PPO  presenta un incremento máximo del 100 y 36% a los 8 y 15 días en piel y pulpa, respectivamente. Estos resultados evidencian que en la variedad “Sun Gold” la actividad de POD es significativamente superior a la de PPO, tanto en piel como en pulpa, y que en la piel el máximo de actividad de las oxidasas se adelanta en 7 días respecto a la pulpa.
Figura 4. Evolución de oxidasas; OD y PPO, durante la  post-maduración a 20ºC.


Los  resultados son de una especial relevancia para optimizar el procesado de “Sun Gold” al estado congelado, y ponen en evidencia la necesidad de fijar un grado de madurez en recolección con un mínimo de actividad de oxidasas y máxima firmeza del fruto.

  Parámetros de calidad

Color de piel y pulpa. Los valores de “L*” (luminosidad) aumentan un 26% en la piel mientras que en la pulpa únicamente aumentan un 10%, después de 17 días a 20ºC (figura 5)


                                    Figura 5. Cambios de color de la piel durante la psot-maduración a 20ºC.

Los valores de “a*”,  negativos asociados con la intensidad del verde,  se mantienen más estables en la pulpa que en la piel. Un aumento de –6.1 a –0.1 ocurre después de 17 días a 20ºC, mientras que en la pulpa el aumento no es significativo,  –3.5 a –2.9.
 Los resultados evidencian  un mayor desarrollo de los cambios de color de la piel durante la maduración a 20ºC, sin embargo , después de 17 días,  los frutos no habían virado del amarillo al naranja, color  característico de la “plena madurez” en la variedad “Sun Gold”.
Firmeza de pulpa y piel. La pendiente decreció únicamente un 38%,  valor que confirma el escaso grado de ablandamiento de la pulpa, mientras que la pérdida de resistencia a la rotura de piel alcanza valores próximos al  70%, después de 17 días a 20ºC.
                       Figura 6. Evolución de la firmeza del fruto y de la piel durante la post-maduración a 20ºC

Estos resultados confirman que el ablandamiento es más  precoz  en la piel que en la pulpa, y que el proceso de maduración se desarrolla más precozmente en piel.
La resistencia a la rotura de la piel (punción) decrece en los primeros 8 días de forma más significativa que la pendiente del ensayo de compresión del fruto entero.
El estudio de los parámetros analizados ponen en evidencia que en la variedad “Sun Gold”  los mecanismos asociados a la maduración son más precoces en la piel que en la pulpa, después de la recolección.
  Sólidos solubles totales (ºBrix) no experimentan cambios significativos durante los 17 días de maduración a 20ºC. Estos resultados no coinciden con los observados de la acumulación de glucosa y fructosa, evidenciándose que los sólidos solubles totales no son capaces de discriminar grados de madurez ,durante los primeros 15 días de maduración a 20ºC de frutos recolectados verde-maduros.

CONCLUSIONES


En el ensayo realizado en frutos verde-maduros se observan cambios significativos de color en la piel , y poco significativos en la pulpa, en relación con los valores observados de la actividad de oxidasas, color y firmeza de la pulpa,  después de 17 días a 20ºC.

En la pulpa, únicamente, se observan cambios importantes de la hidrólisis de sacarosa y acumulación de fructosa y glucosa. Estos resultados evidencian que los frutos recolectados verde-maduros, no habían alcanzado el óptimo de calidad de consumo después de 17 días de maduración a 20ºC.

El contenido de ácido ascórbico, potente antioxidante, en la piel  presenta valores relativamente estables, pero con una tendencia creciente entre los valores iniciales (8,8mg/100g) y después de 17 días a 20ºC (10.5mg/100g).

Los parámetros  producción de la etileno, color de la piel (parámetro “a*”), contenido en sacarosa en pulpa,  y pendiente del ensayo de compresión son índices eficaces para discriminar grados de madurez de ciruela cv “Sun Gold”. 

En frutos, verde-maduros, la actividad de peroxidasas (POD) en la pulpa es 15 veces superior a la actividad de polifenoloxidasa (PPO), mientras que en la piel esta proporción se reduce a  4 veces: Máximos de actividad de oxidasas  se alcanzan a los 8 y 15 días en piel y pulpa, respectivamente.

El análisis conjunto del contenido de ascórbico y actividad de oxidasas nos indica que el grado de madurez óptimo para la congelación será coincidente con un máximo de ascórbico y  un mínimo de actividad de PPO, principal responsable de los mecanismos  asociados al pardeamiento.

Para mejorar el periodo de conservación comercial son factores decisivos; el grado de madurez en recolección y las condiciones de las tecnologías postcosecha con el fin de  retardar el inicio de la síntesis de etileno, principio de la entrada en fase de senescencia de ciruela variedad "Sun Gold".

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