martes, 24 de septiembre de 2013

Caracterización varietal de cebolla. Efecto de la variedad


CARACTERIZACIÓN VARIETAL DE  VAQUERO, GRANERO Y PANDERO

El estudio de las características físicas y químicas de las variedades de cebolla ha puesto de manifiesto la existencia de mayores diferencias tanto de la firmeza (fuerza máxima de rotura) como del contenido de azúcares y de ácidos orgánicos entre las diferentes zonas del bulbo; corazón (C) y túnicas más externas (TE), que entre variedades. Las diferencias entre variedades podrían deberse a las diferentes edades fisiológicas de los bulbos.

  Materia Prima


-Vaquero, recolectada entre 28 agosto y 6 de septiembre 2008. Se recolecta de manera mecánica: descoronadora, arrancadora y cogida con máquina. Secado en campo durante un periodo aproximado de 4 a 8 días. 
-Granero, recolectada entre el 15 y  23 de septiembre 2008. Se recolecta igual que la variedad anterior. 
-Pandero, recolectada entre 22 y 30 de septiembre. Recolección mecanizada igual a las anteriores. Secado en campo durante 4 días.
 

Fotografía 1. Características morfológicas de las túnicas de 3 variedades de cebolla

 Los bulbos fueron recibidos en la Planta Piloto  del Instituto del Frío el 10 de noviembre de 2008 para su evaluación fisiológica, y con diferente   “edad fisiológica”;

“Granero” ;   1.5   meses desde recolección
“Pandero”;    1.1   meses desde recolección
“Vaquero”;    2.1  meses desde recolección

Caracterización morfológica

La caracterización morfológica ha sido realizada mediante la determinación de parámetros físicos; peso (P), diámetro ecuatorial  (DE) y longitudinal (DL)  de bulbos de las 3 variedades de cebolla después del secado.

                       Figura 1.Características morfológicas de variedades de cebolla después del secado

 Aun cuando la heterogeneidad de la muestra es elevada, con coeficientes de variación próximos al 25%, podemos apreciar una “tendencia” de la variedad Pandero a tener un mayor peso (P)  (figura 2) y  diámetro ecuatorial (DE) (figura 1), respecto al resto de las variedades. Con valores mínimos de la variedad Vaquero.
 

                                Figura 2. Peso unitario de las 3 variedades de cebolla después del secado

Sin embargo no se han observado diferencias significativas (p≤0.05) en los valores medios de diámetros (longitudinal y ecuatorial) por efecto de la variedad, y únicamente se han observado diferencias significativas (p≤0.05) en el peso y diámetro ecuatorial, entre Pandero y Vaquero, en recolección.

Caracterización de la calidad

Color. Los parámetros Cielab, L*, a* y b*  fueron determinados en la sección transversal de la zona ecuatorial de los bulbos y ninguno de los parámetros presentan diferencias significativas (p≤0.05) entre las  variedades analizadas.  La determinación del color presenta problemas serios de interpretación en cebolla por  la translucidez de los tejidos y color blanco, que es  difícilmente detectables por los parámetros Cie/Cielab*.

Firmeza. Se han realizado ensayos mecánicos previos de penetración, compresión y  célula Kramer, para seleccionar el ensayo que nos permita discriminar grados de firmeza entre las diferentes variedades.  

 

                           

 Fotografía 2.Equipos de medida de textura (Aname). Ensayo de compresión a deformación constante y de penetración de bulbos

 

 Los ensayos mecánicos de Compresión a deformación constante de 3 mm y de Kramer Shear  en secciones transversales de 3mm no han sido eficaces para discriminar grados de firmeza de los bulbos de las diferentes variedades. Hemos seleccionado el ensayo de mecánico de penetración, determinando la fuerza máxima de rotura (FMR) y la pendiente (P), por su menor coeficiente de variación entre réplicas (unidad experimental: bulbo) respecto a los ensayos de Compresión y Kramer.

 

El ensayo mecánico de penetración  se realizó en las 4 túnicas más externas del bulbo, para evaluar las posibles diferencias de firmeza entre las túnicas. El ensayo fue realizado en 3 puntos, separados 120º, en la zona ecuatorial del bulbo con un punzón de 3 mm de Ф hasta alcanzar 4 túnicas, determinando  de la  curva fuerza-deformación las fuerzas máximas de rotura consecutivas, FMRn,  correspondientes a las 4 túnicas más externas del bulbo.

 

En la figura 3 se representan los valores medios de la FMR de la túnica más externa, y en la figura 4 las FMR de las túnicas más próximas al corazón, en función de la variedad.

                               Figura 3. F.máx. de rotura, FMR, del ensayo de penetración con punzón de 3mm

                                                                 de diámetro de la 1ª túnica (más externa)

 

Si comparamos los valores FMR  podemos observar que en todas las variedades la FMR de la 1ª  túnica,  (figura 3) es muy superior a la de las 2ª, 3ª y 4ª túnica,  y que entre estas últimas la FMR no presenta diferencias significativas (p≤0.05) (figura 4).

Los resultados evidencian que las diferencias observadas en la FMR de la 1ª túnica entre las 3 variedades debe ser un efecto de las diferentes condiciones del “secado” ya que no se mantienen en las túnicas más próximas al corazón.

 

Es evidente que el efecto del “secado” enmascara los valores reales de las posibles diferencias de firmeza entre variedades y que por tanto habría que realizar un ensayo con bulbos en los que el factor “secado” sea una constante en las 3 variedades.

 

Si a la heterogeneidad estructural del bulbo se añade otro factor  incontrolado el “secado”  es evidente la dificultad de seleccionar ensayos mecánicos y definir los parámetros para evaluar la firmeza de un bulbo.

 

                                      Figura 4. Fuerza máxima de rotura de las túnicas, 2ª,3ª y 4ª, del ensayo

                                                                                         de penetración

 

Aun cuando los resultados parecen evidentes no podemos afirmar que la variedad Granero tenga una mayor firmeza que la variedad Vaquero, ya que la edad fisiológica y el tipo de secado podrían ser factores que afecten a la firmeza.

 


Es importante señalasr que en las túnicas más internas, próximas la corazón, no se observan diferencias significativas por efecto de la variedad. La "edad del bulbo" y el "secado" son factores decisivos de la firmeza de pulpa.


Sería necesario realizar los ensayos mecánicos en bulbos frescos, sin "secado", para seleccionar los ensayos que mejor discriminen diferencias de firmeza entre variedades.

Sólidos solubles totales, SST, acidez titulable, AT, y sólidos totales, ST,

Los parámetros SST, AT y ST no presentan diferencias significativas por efecto de la variedad. Estos resultados nos indican quedebemos utilizar técnicas analíticas más sensibles y precisas que nos permitan discriminar diferencias de composición de las diferentes variedades.



Contenido en azúcares solubles, mono, di y oligosacáridos (FOS).


Para poder establecer posibles diferencias entre variedades hemos determinado el perfil de azúcares solubles y ácidos orgánicos en dos zonas del bulbo: “corazón” C y túnicas más externas,TE, por HPLC. Los perfiles de azúcares solubles se pueden observar en la figura 5 y 6 apreciándose diferencias importantes entre la zona del corazón y las túnicas más externas del bulbo.



Figura 1.Caracterización de azúcares solubles en cebolla por HPLC

Tanto en el corazón como en las túnicas más externas los azúcares mayoritarios son la glucosa y fructosa (monosacáridos), y minoritarios los oligosacáridos; fructanos (FOS) prebióticos,  y la sacarosa, en todas las variedades ensayadas.


El contenido de azúcares solubles en el “corazón”, figuras 5,  podemos observar valores de glucosa y fructosa próximos al 2% p.f. mientras que los niveles de oligosacáridos no superan el 1% p.f..

Los valores de sacarosa y glucosa presentan diferencias significativas (p≤0.05).entre las variedades Vaquero y Granero, y sin embargo no se observan diferencias significativas (p≤0.05) en el contenido de FOS y fructosa, en el “corazón”, entre las 3 variedades analizadas.


     
                                         Figura 5. Perfil y contenido de azúcares solubles en el “corazón” (C)

El contenido de azúcares solubles en las túnicas externas, TE,  figuras 6, muestra un  descenso significativo  respecto al contenido en el  “corazón” C.

                                    Figura 6. Perfil y contenido de azúcares solubles en las túnicas  “externas” (TE)
 
En las túnicas externas se observan diferencias significativas en el contenido de sacarosa  y glucosa entre Vaquero y Granero, sin embargo no se observan diferencias significativas respecto a Pandero.

El contenido de FOS (prebióticos) en TE se reducen a la mitad respecto a C en las 3 variedades evaluadas.  Los FOS, fructanos (prebióticos), son  de gran interés bajo un punto de vista nutricional ya que son compuesto prebióticos que mantienen la flora microbiana intestinal esencial para salud.
                           Figura 7. Contenido de sacarosa+glucosa en función de la variedad y zona del bulbo

Si analizados el contenido de sacarosa sumado al de glucosa en las 3 variedades (Figura 7) podemos observar que en  C los niveles máximos se alcanzan en la variedad Granero mientras que en  TE  los valores máximos se observan en la Vaquero.

                                    Figura  8. Azúcares totales solubles en función de la variedad y zona del bulbo

El análisis varietal de los gradientes entre  C y TE  pone en evidencia que cv Vaquero, aunque presenta niveles más bajos,  es la variedad más estable y tiene los gradientes más bajos de azúcares solubles entre las diferentes zonas del bulbo.

                     Figura  9. Gradiente en porcentaje  del contenido de azúcares solubles entre el
                                corazón, CR, y túnicas más externas, TE,  en función de la variedad
         
La mayor homogeneidad de la composición del bulbo se observa en el cv  Vaquero y se pone de manifiesto en el análisis de azúcares totales (figura 8) con un gradiente, entre C y TE  del 1%, frente a gradientes de 1.7% y 2.7% en las variedades Pandero y Granero, respectivamente.

Si analizamos los gradientes en porcentaje entre C y TE (figura 9) de los azúcares solubles; FOS, sacarosa, glucosa y fructosa podemos observar que las diferencias son máximas  en la variedad Granero y en los FOS y sacarosa con valores superiores al 60% , entre C y TE.

Si comparamos los valores medios observamos que el nivel más bajo del contenido de todos los azúcares solubles, en las túnicas externas, se corresponden con los niveles más elevados, en el corazón,  con independencia de la variedad. Las variedades con mayor contenido de azúcares solubles en el corazón presentan los niveles más bajos en las túnicas externas.

Ácidos orgánicos.

 En la figura 10 se puede observar el perfil y contenido de ácidos orgánicos en las muestras tomadas del corazón (C) de los bulbos.


El ácido orgánico mayoritario es el cítrico y  se observan trazas de pirúvico. El contenido de ácidos orgánicos es muy bajo si lo comparamos con la mayoría de las especies de productos vegetales de consumo en fresco.

                                Figura 10. Perfil y contenido de ácidos orgánicos en el “corazón” del bulbo      

 
El contenido de cítrico en la muestra C  presentan diferencias significativas (p≤0.05)  entre las variedades Vaquero y Granero, sin embargo no se observan diferencias respecto  Pandero.

Los valores medios de cítrico de la variedad Granero son significativamente (p≤0.05) superiores a los observados en Vaquero, pero no hay diferencias significativas respecto a la variedad Pandero.

En las túnicas externas, TE, el contenido de cítrico es mucho menor que en C,  y se reduce a trazas en la variedad Granero (figura 11). 
                         Figura  11. Contenido de ácidos orgánicos en las túnicas “externas” del bulbo

Como sucedía en el contenido de azúcares solubles, el contenido de ácidos totales en la muestra TE es inversamente proporcional al contenido en la muestra C, el menor nivel  (0.1),  corresponde al mayor contenido en el “corazón” (0.7) en la variedad Granero (figura 12).  Los valores de ácidos totales son más estables en las variedades Vaquero y Pandero, si los comparamos con el gradiente, entre C y TE, en la variedad Granero (Figura 12).
   Figura  12.   Contenido de ácidos orgánicos totales en  diferentes zonas del bulbo

Los gradientes de cítrico y pirúvico se muestran en la figura 13  y confirman valores  máximos en la variedad Granero y mínimos en la variedad Vaquero.



       Figura  13. Gradiente en porcentaje  del contenido de ácidos entre el corazón, C,
                               y túnicas más externas, TE,  en función de la variedad.

El análisis de los resultados y la confirmación de gradientes significativos  tanto en la firmeza (fuerza máxima de rotura) como en el contenido de azúcares y de ácidos en las diferentes zonas del bulbo (C y TE), nos ha obligado a replantearnos la toma de muestra para la determinación de los parámetros físicos y químicos, con el fin de tener una mayor homogeneidad y menor  variabilidad en los parámetros evaluados

Los resultados nos confirman la necesidad de modificar la toma de muestra del bulbo  por una  “corona circular”  resultante de eliminar la primera  túnica  y el corazón, con el fin de reducir la heterogeneidad de las muestras, y las diferencias entre “corazón” y “túnicas externas” . 


1         CONCLUSIONES


1.1        BULBOS


1.1.1       Caracterización varietal


“Granero” ;   1.5   meses desde recolección
“Pandero”;    1.1   meses desde recolección
“Vaquero”;    2.1  meses desde recolección

Ø  No se han observado diferencias significativas (p≤0.05) en los valores medios de peso ni de diámetro ecuatorial entre las variedades Pandero y Granero, y únicamente se han observado diferencias significativas (p≤0.05) entre Pandero y Vaquero en cuanto a peso y diámetro ecuatorial.

Ø  No se observan diferencias significativas entre variedades en el contenido de SST, AT y firmeza.

Ø  La mayor homogeneidad de la composición del bulbo se observa en el cv  Vaquero y se pone de manifiesto en el análisis de azúcares totales.  En la variedad vaquero el gradiente, entre C y TE  es del 1%, frente a gradientes de 1.7% y 2.7% en las variedades Pandero y Granero, respectivamente.

Ø  El contenido de FOS (prebióticos) es moderado y en las túnicas externas se reduce a la mitad respecto a al corazón, en las 3 variedades evaluadas.


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