INTRODUCCIÓN

México es el 8vo. productor mundial de pepino. El estado de Sinaloa, México es calificado como el mayor productor nacional de pepino (44 %), seguido de Sonora (14 %) y Michoacán (9.8 %) (SIAP, 2016). El pepino sufre algunos problemas postcosecha como el ataque fúngico, el marchitamiento y la pérdida de turgencia causados por la pérdida de agua (Rangel y Siller, 2011). El uso de hidrocoloides, plastificantes, aditivos y compuestos activos, tiene como objetivo generar una atmósfera modificada (AM) que tiene la capacidad de controlar la transferencia de masa representada en solutos, solventes, gases (O₂, CO₂) e incluso migrar sustancias desde la matriz ubicada en la superficie del alimento, tener efectos positivos sobre el control de la tasa de crecimiento microbiano, y mantener características tan deseadas por los consumidores como firmeza, brillo o color de los frutos (Quintero et al., 2010). El proceso de encerado se utiliza comercialmente en diversas frutas y verduras para disminuir la deshidratación y de esta manera mejorar su vida postcosecha. De esta forma, se reemplazan las ceras naturales que se perdieron en los lavados, así como para sellar pequeñas heridas que pudieran haberse producido durante el manipuleo. Algunos mercados exigen un tratamiento con cera como parte de su procedimiento normal, ya que el consumidor asocia al producto brillante con mejor calidad. Entre estas ceras se pueden mencionar resinas, cera de carnauba y otros compuestos orgánicos. Sin embargo, el uso incorrecto de esta tecnología puede ocasionar problemas de fermentación al limitarse el normal intercambio de gases respiratorios (Oxígeno y CO₂), además de poder ocasionar desórdenes fisiológicos dentro de las frutas y dar como resultado cambios no deseados de color y sabor en diversas combinaciones (López, 2003; Gómez, 2011). Aunque existen en el mercado distintos tipos de ceras y polietilenos, la tendencia en este momento es restringir el uso de las ceras de origen químico y buscar nuevas posibilidades naturales u orgánicas (Trejo, 2016). En el presente estudio comparamos una cera comercial y otra desarrollada especialmente para pepino con la finalidad de mantener adecuadamente las características de calidad del producto y que pueda cumplir con las normas para alimentos producidos orgánicamente (FAO/OMS, 2005).

MATERIALES y MÉTODOS

Material Vegetal. Pepinos, cultivar ‘Paraiso’, cosechados en madurez comercial se obtuvieron de un invernadero en Sonora, México. Se utilizaron pepinos de tamaño y color uniforme, así como libres de defectos visuales o daños mecánicos. Estos se dividieron al azar en tres grupos. Los frutos testigo (T) fuero aquellos que no se les aplicó cera. A otro grupo de pepinos se les aplicó, por frotación a temperatura ambiente, una cera comercial (C1) VL-227F la cual ha sido utilizada, aunque con ciertas restricciones en la normativa de lo orgánico. Un tercer grupo de pepinos fueron encerados de la misma forma que C1, pero con una cera elaborada en el laboratorio (C2) conteniendo 25 % de ácidos grasos, 25 % de aceite mineral y 0.5 % de emulsificante, todos de grado alimenticio y listados en el capítulo 21 CFR de la FDA. Después de aplicar los tratamientos, los tres grupos fueron almacenados durante 15 días a 13 o 20 °C, 85 % HR, para evaluar los cambios de actividad fisiológica. Las evaluaciones se realizaron cada 3 días (d).

Evaluaciones Realizadas. Perdida acumulada de masa (%) y firmeza (N). La masa (g) fue registrada por duplicado en cada tratamiento, utilizando una balanza digital OHAUS (Voyager, Suiza). La pérdida acumulada se calculó con la ecuación 1:

La firmeza se midió como la fuerza necesaria para penetrar la pulpa usando un penetrómetro digital Chatillon (NC27409, USA), equipado con un punzón tipo paleta de 6 mm de ancho. Se tomó la respuesta de la parte media del fruto, retirando previamente la cáscara y haciendo 4 mediciones en cada uno de los 3 frutos por tratamiento. Los resultados se expresaron en Newton (N) (Bourne, 1980).

Sólidos Solubles Totales (SST), Acidez Titulable (% ácido cítrico) y pH. Para valorar estos parámetros se tomó una porción de 10 g de muestra de pepino y se mezclaron con 50 mL de agua HPLC, posteriormente fueron molidos en una procesadora de alimentos y filtrados mediante una tela de organza. De la mezcla se tomaron unas gotas para medir SST en un refractómetro digital Atago (PR-101, Japón) reportando los datos como porcentaje. El porcentaje de ácido cítrico, así como el pH, se determinaron en un titulador automático Mettler (DL21, USA), tomando 50 mL de la muestra previamente filtrada (AOAC, 1990). El cálculo de la acidez se basó en la ecuación 2:

Color en la cáscara (L*, Hue* y Cr*). Las variables de color se determinaron por duplicado, y en cada fruto se tomó dos mediciones de la parte peduncular, media y apical, haciendo un total de 12 medidas por tratamiento. Se utilizó un colorímetro Minolta (Hunter Lab, Japón) sobre el exocarpio del pepino. Se determinaron los valores de L*, a*, b* (Minolta,1994), Hue* y Cr* usando las ecuaciones 3 y 4:

Producción de CO₂ y evaluación sensorial. La respiración se midió como la velocidad de producción de dióxido de carbono (mL CO₂/kg.h) de acuerdo al método reportado por Luo et al. (2011). El análisis se realizó por triplicado colocando cada pepino en un sistema cerrado por espacio de 1 h. 1 mL del espacio de cabeza se inyectó en una columna Hayesep N 80/100 acoplada a un cromatógrafo de gases Varian Star (3400CX, USA). Se utilizó el estándar de 0.5 % para CO₂. La concentración en las muestras se calculó con la ecuación 5:

Donde, AM= valor de integración del área bajo la curva de la muestra; ST= concentración del estándar en porcentaje; V= volumen del recipiente menos el volumen desplazado del fruto en mL; AST= valor de integración del área bajo la curva en el estándar, y T= tiempo de incubación en h.

En la evaluación sensorial se utilizaron 30 panelistas no entrenados. Los atributos de sabor, olor y color fueron valorados en pepino fresco y cortado en rodajas de 3-4 mm de espesor mediante una escala hedónica. El color se valoró observando el mesocarpio. La escala se dividió en dos partes, considerando la precepción de poco agradable de 0 a 50 y del 51 al 100 fue de agradable. Se contabilizó la frecuencia del número de panelistas que marcaron entre una u otra parte de la escala. Las frecuencias se trasformaron mediante Chi-cuadrada para determinar discrepancias entre tratamientos independientemente del tiempo. Se reportó la percepción de cada atributo en porcentaje.

Diseño experimental y análisis estadístico. El diseño fue de bloques al azar con arreglo factorial. Para el caso de las pruebas sensoriales se realizó un análisis no paramétrico. Se bloquearon los días de muestreo. El análisis de varianza tuvo una significancia de 0.5 y cuando hubo diferencias se realizó la comparación de medias (p<0.05) utilizando el paquete estadístico NCSS 2007 v7.1.2.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Pérdida Acumulada de Masa (%) y Firmeza. La pérdida de agua a 13 °C fue incrementando con el tiempo de almacenamiento presentando diferencias significativas. A los 15 d, la mayor pérdida fue en los frutos testigo (6.9 %), seguido de C2 (4.7 %) y C1 (2.81 %). C1 redujo 2.45 veces la pérdida de agua con respecto a T y 1.47 veces con respecto a C2. Después de 15 d a 20 °C el tratamiento C2 tuvo un valor de 12.98 %, aumentando la pérdida 2.76 veces respecto a C2 almacenado a 13 °C (Fig. 1). Quintero et al., (2010) encontraron valores semejantes después de 15 d a 20 °C con una pérdida del 12 % de masa. En firmeza se observaron diferencias (p≤0.05) entre los frutos con tratamiento C1, respecto a los frutos testigo y C2 durante el almacenamiento (Fig. 2). C2 en promedio presentó una firmeza de 56.5 N, que fue cerca de 1.17 veces más la firmeza de C1 (48 N). Esto no corresponde a lo observado en la pérdida de agua, pues los valores menores fueron en C1, por lo que se esperaba que la firmeza disminuyera de acuerdo a tal comportamiento. Podría considerarse la comparación de las pendientes, esto es, la tendencia de pérdida acumulada durante el almacenamiento, donde se aprecia que tanto C1 como C2 se asemejan y la que es un poco más pronunciada es la de los frutos testigo. Valores de firmeza cercanos a los reportados en pepino fueron encontrados por López et al., (2011) entre 45.11 y 49.03 N. Aun así, esta diferencia en los dos análisis, específicamente en el comportamiento de firmeza de C1, no fue posible explicarlo. Gómez-López et al. (2006), tuvo que transformar los datos de firmeza a logaritmo natural después del análisis de la gráfica de probabilidad normal. Usaron un método semejante al nuestro, pero emplearon un punzón cilíndrico de 7.9 mm. A pesar de lo anterior, en la figura 2 se aprecia que el tratamiento C2 presentó un comportamiento cercano a los pepinos testigo, semejante a lo observado en la pérdida acumulada de masa.

Sólidos Solubles Totales (SST), Acidez Titulable (% ácido cítrico) y PH. Los valores de SST fluctuaron entre 1.96 y 2.36 durante los 15 d de evaluación tanto en los frutos testigo como en C1 y C2. El valor promedio fue de 2.14, no encontrando diferencias significativas. No hubo diferencias de acidez entre los tratamientos, con valores entre 0.66 y 1.11 %. Sin embargo, la tendencia de mayor a menor porcentaje de ácido cítrico fue T, C2 y C1. El pH presentó diferencias (p≤ 0.5) durante almacenamiento entre los tratamientos, excepto a los 0 y 9 d. En los frutos testigo tendió a la disminución con valores de 5.36 al día 6 y de 5.42 a los 15 d. C2 mantuvo valores entre 5.7, presentando diferencias (p≤ 0.5) respecto a C1 a los 3 d (5.87 vs 5.57) y a los 12 d (5.78 vs 5.98). Este último, incrementó el pH durante los días de almacenamiento, alcanzando 5.97 a los 12 d y bajó a 5.75 a los 15 d. Cortés et al. (2011), reportaron tendencias semejantes en pepino, sin encontrar diferencias en la acidez, valores de SST de 3.3 y pH de 5.3. Igualmente, en otro estudio (Moreno et al., 2013), la relación SST-acidez titulable no resultó ser un indicativo de calidad en tres variedades de pepino almacenados por 15 d a temperatura ambiente. Al aplicar películas comestibles en otro producto como la papaya, Santacruz et al. (2017) no encontraron diferencias entre los SST y la acidez a lo largo del tiempo de almacenamiento, a pesar de haber cambios en la pérdida de peso y el índice de madurez. Así mismo, Haider et al. (2017) encontraron cambios mínimos en las variables fisicoquímicas de mandarina “Kinnow” recubierta con cera PHRC y benzaldehído, como alternativa a las ceras comerciales para aumentar vida de anaquel y preservar los compuestos bioactivos.

Color en la cáscara (L*, Hue y Cr*). En promedio, el valor menor de L* durante el almacenamiento a 13 °C se presentó en C1 (26.63) con diferencias significativas respecto a C2 (27.29) y T (27.47). Después de 15 d, C1 tuvo menor brillo (26.32) en la superficie (p≤ 0.5) respecto a C2 (27.49) y T (28.39) (Fig. 3). Los cambios en los parámetros a* y b* no resultaron significativos. Respecto al cambio de tono, este disminuyó de 130.77 a 129.25, sin presentar diferencias significativas entre el inicio y el final del almacenamiento de los frutos tratados (Fig. 4). Este pequeño cambio del color verde oscuro a uno menos verde, presentó un aumento en la saturación del color (Cr*), estadísticamente diferente sólo en T del día 0 (9.19) al 15 (11.86), mientras que C1 y C2 aumentaron de 8.52 a 10 (Fig. 5). Cortés et al. (2011), al inicio de su experimento en pepino encontraron valores de luminosidad de 72 U. Muy por arriba de lo observado en este experimento, pero con un valor de cambio de tono menor (Hue* 102) y una saturación de color de 22. Según Gómez-López et al. (2006), el color de cáscara óptimo para mercadeo en el pepino es oscuro-más verde y opaco (menor valor de L* y mayor de Hue*), lo que ocurrió en C1.

Producción de CO₂ y la evaluación sensorial. Dado que los frutos fueron encerados, se habría esperado una respuesta diferente en la respiración (CO₂) respecto al testigo, aunque por ser el pepino un fruto no climatérico, sin una condición extrema no habría por qué esperar valores muy altos en la respiración. Sin embargo, como se aprecia en la tabla 1, después de 15 d sólo a 20 °C se observó un pequeño aumento en la respiración de los frutos testigo. Suslow y Cantwell (1997) reportan valores de 7 a 24 mL CO₂/kg-h a 20 °C y hasta 17 mL a 15 °C. Asimismo, Chen et al. (2015), utilizando pepino “Fire Phoenix” almacenado a 12 °C, 90 % HR, encontraron valores entre 30 y 35 mg CO₂/kg-h, pero que se mantuvieron a lo largo del experimento para los frutos testigo. Tal como se manifestó en nuestros resultados, solo que con valores de CO₂ más bajos. La tasa de respiración refleja la actividad fisiológica general del pepino y si esta se mejora, sucederá lo mismo con la calidad durante el almacenamiento, siempre y cuando la tasa respiratoria sea inducida por las actividades fisiológicas normales (Chen et al., 2015). Por la respuesta de las pruebas fisicoquímicas, así como de la tasa respiratoria se advierte que los frutos preservaron su calidad con los tratamientos al no tener cambios significativos respecto a los frutos testigo. Por lo que la reducción de la calidad básicamente fue marcada por la pérdida de agua que se manifestó en el testigo. Los resultados en las pruebas sensoriales, dejan ver que no se presentó un efecto adverso por la aplicación de los tratamientos sobre las características de calidad organoléptica. Al medir la frecuencia en que los panelistas percibieron olores agradables en rodajas de pepino testigo, esta fue de 60 % después de 7 días, mientras que en los pepinos recubiertos con cera la frecuencia estuvo cercana al 70 % (Fig. 6). Aunque C1 y C2 tuvieron una frecuencia cercana al 70 % durante el almacenamiento, fue C1 que se mantuvo así hasta los 15 días. Por la relación que hay entre el aroma y el sabor, se esperaba una mayor similitud en las frecuencias. Se puede apreciar que la percepción del sabor agradable varió, sin embargo, no se presentaron discordancias de acuerdo al nivel de probabilidad (Fig. 7). A pesar de ello, el sabor es una variable importante a consideran a nivel consumidor y en este caso las muestras con recubrimiento después de 15 d, o fueron semejantes al testigo (C1) o una mayor cantidad de panelistas observaron este atributo (C2). Respecto al color, este tuvo una mayor frecuencia a los 7 días para el testigo (86.7 %), aunque decayó a los 15 d, presentando discordancia respecto a las frecuencias de los tratamientos C1, y C2 (Fig. 8). Fue sólo en este día y para este parámetro donde se presentaron diferencias con un nivel de probabilidad de 0.042 (Chi-cuadrada). Otro aspecto observado es que en ese día los panelistas encontraron un color amarillento en 14 muestras de los pepinos testigo y solo en 1 muestra de los tratamientos. Este amarillamiento es un defecto muy común en postcosecha, siendo las causas, la cosecha en estados avanzados de desarrollo, la exposición al etileno y el almacenamiento a temperaturas superiores a lo recomendado (Suslow y Cantwell, 1997). Aunque para este caso, es más probable que haya sido un efecto secundario de la disminución de calidad, propiciada principalmente por la pérdida de agua.

CONCLUSIONES

Los tratamientos lograron reducir 1.47 y 2.5 veces la pérdida de agua respecto a los pepinos testigo, sin presentar cambios importantes en las características de calidad y manteniendo buena percepción en los parámetros sensoriales de olor, sabor y color. La cera elaborada en nuestro laboratorio (C2) logró proporcionar al pepino efectos benéficos semejantes que la cera comercial, por lo que ésta bien podría emplearse como una alternativa en el cumplimiento de los requerimientos para productos orgánicos.

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Notas de autor

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