viernes, 28 de junio de 2013

Efecto de las bajas temperaturas sobre la maduración de chirimoya (Annona cherimola Mill.)

Efecto fisiológico y bioquímico de las bajas temperaturas en chirimoya
 cv "Fino de Jete"

Las bajas temperaturas afectan esencialmente a la síntesis de etileno y la integridad de la pared celular (ablandamiento). En estas condiciones, la maduración complementaria en cámara a 20ºC sería necesaria para estimular el ablandamiento y la acumulación de ácidos como ocurre en frutos madurados a 20ºC.

Chirimoya no alcanza la Plena Madurez después de 9 días de conservación a 8ºC debido a los bajos niveles de síntesis de etileno y el retraso en los mecanismos dependientes como el ablandamiento (degradación de la pared celular), sin embargo sí alcanza niveles óptimos de azúcares solubles.
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                                          Instalación de régimen de flujo continuo de aire
                                                               en  cámara de maduración a 20ºC.
                                     
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Se analizan los cambios  fisiológicos y bioquímicos durante la conservación  a 8ºC (temperatura crítica) de chirimoya cv "Fino de Jete". Se comparan los resultados con los obtenidos en "maduración postcosecha".

Patrón respiratorio y de producción de etileno

La respiración durante la conservación a 8ºC aumentat moderadamente hasta los 8 días para en  fechas posteriores aumentar rápidamente, 25-30 mg de CO2·Kg-1·h-1,  alcanzando un máximo, 58mg de CO2·Kg-1·h-1, frente 180 mg de CO2 máximo alcanzado a 20ºC (figura 1).
Es evidente que las bajas temperaturas reducen drásticamente la respiración (70%) y retardan el máximo climatérico de 4 días a 20ºC a 8 días a 8ºC.  

                    Figura 1. Intensidad respiratoria y producción de etileno durante al conservación a 8ºC

La producción de etileno inicia su detección a partir del 3er día aumentando moderadamente hasta los 6 días de conservación a 8ºC (valores medios inferiores a 0.25uL·Kg-1·h-1). En fechas posteriores aumenta drásticamente hasta alcanzar niveles inferiores a 1.5uL de C2H4 después de 9 días de conservación a 8ºC.  
El descenso de temperatura de 20ºC a 8ºC reduce un 70 y 75% la intensidad respiratoria y producción de etileno, respectivamente.

Las bajas temperaturas afectan esencialmente a la síntesis de etileno y la integridad de la pared celular.

Efecto bioquímico. Patrón de proteínas

La proteína total aumenta durante la conservación a 8ºC siendo el aumento más significativo en la fracciósn insoluble (figura 2)

                                Figura 2 Contenido en proteína soluble e insoluble durante la conservación a 8ºC


En contenido de proteína en la fracción soluble permanece más estable que en la fracción insoluble. Es evidente que los procesos de síntesis están muy controlados a bajas temperaturas.

Las enzimas responsables de la degradación de la pared celular (figura 3A) aumentan durante la conservación a 8ºC siendo el aumento más significativo en las Poligalacturonasas, PG,  (71%), respecto a los valores iniciales . 

La evolución de celulasas, Cx,   no supera el 55% después de 9 días de conservación a 8ºC. El aumento de PG coincide con un fuerte incremento de las respiración y de la producción de etileno (figura 3A).

         Figura 3. Actividad de PGy Cx,  e Invertasa soluble e insoluble durante al conservación a 8ºC



La actividad máxima a 8ºC no supera el 60% y 40% respecto a la observada a 20ºC (maduración)  de PG y Cx, respectivamente. 

Si analizamos la evolución de invertasa (figura 3B) podemos observar que mantiene niveles muy estables hasta los 6 días de conservación para en fechas posteriores aumentar rápidamente tanto en la fracción soluble como insoluble.

El aumento a partir del sexto día es más intenso (mayor pendiente) en la fracción soluble. La invertasa es la enzima que degrada sacarosa (hidrólisis) y genera sustratos para la respiración. Estos resultados son coincidentes con el aumento respiratorio, máximo climatérico.

Efecto sobre componentes químicos

En contenido de ACC (precursor del etileno) aumenta para alcazanr un máximo después de 6 meses de conservación a 8ºC. A partir de los 6 días se inicia la síntesis autocatalítica de etileno que se manifiesta por un drástico incremento. Los valores máximos de ACC alcanzados de 0.8 nmoles·g-1 de peso fresco, suponen un 50% de los niveles alcanzados a 20ºC (figura 4).

                   Figura 4.  Evolución del contenido de ACC y azúcares solubles durante al conservación a8ºC .

El aumento en el contenido en ACC estimula la síntesis de etileno y coincide con drástico aumento de las producción de etileno después de 6 días de conservación a 20ºC (figura 4A).

La evolución de MACC las concentraciones no varían con la maduración. Los resultados sugieren que la temperatura no afecta ni en los niveles ni en la evolución del MACC. Y, que las actividades de ACC-sintasa y ACC  malonil-transfera no son afectadas por la bajas temperaturas


Evolución de azúcares solubles. Los azúcares se acumulan durante al conservación a 8ºC.  Monosacáridos se acumulan más lentamente que a 20ºC pero alcanzan niveles similares a los máximos observados durante la maduración a 20ºC (figura 4B). La sacarosa se acumula incluso después de 9 días de conservación a 8ºC, no se observa un máximo después de 3 días como ocurre en la maduración a 20ºC.

Calidad

La firmeza de pulpa decrece de forma continuada durante al conservación a 8ºC. La mayor velocidad de ablandamiento ocurre entre los 3 y 6 días de conservación a 8ºC, y después de 9 días de conservación el fruto mantiene niveles de firmeza de 75N frente a 10-15 N (3 días a 20ºC) que deberían ser propia de la Plena Madurez. 

Los bajos niveles de producción de etileno, inferior a  1.5uL por kilogramo y por hora,  podría justificar la baja velocidad de ablandamiento, después de 9 días a 8ºC,  frente a 5uL por kilogramo y  hora después de 4 días de post-maduración a 20ºC.


  Figura 5. Evolución de Firmeza, SST y AT durante la conservación a 8ºC


Los sólidos solubles totales, SST, aumenta durante la conservación a 8ºC hasta alcanzar un máximo de 20% después de 9 días de conservación a 8ºC, coincidente con valores muy bajos de acidez. Las bajas temperaturas podrían inhibir la conversión de azúcares en ácidos órganicos (málico) durante la conservación a 8ºC.

Chirimoya no alcanza la  Plena Madurez después de 9 días de conservación a 8ºC debido a los bajos niveles de etileno y el retraso en los mecanismos dependientes como el ablandamiento (degradación de la  pared celular) y la acumulación de ácidos orgánicos, sin embargo si se alcanzan niveles óptimos de azúcares solubles.

En esta condiciones la maduración complementaria en cámara a 20ºC sería necesaria para estimular el ablandamiento y la acumulación ce ácidos como ocurre en frutos madurados a 20ºC. 













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