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Evaluación de temperaturas de acondicionamiento y encerado en la calidad y daños por frío de naranja ‘Valencia’ frigoconservada por diferentes periodos
Evaluation of conditioning temperatures and waxed in quality and chyling injury by cold orange ‘Valencia’ by different periods
Evaluación de temperaturas de acondicionamiento y encerado en la calidad y daños por frío de naranja ‘Valencia’ frigoconservada por diferentes periodos
Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, vol. 20, núm. 2, 2019
Asociación Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, S.C.
Recepción: 01 Octubre 2019
Aprobación: 29 Noviembre 2019
Publicación: 15 Diciembre 2019
Resumen: En México, la producción de naranja ‘Valencia’ y ‘Valencia Late’ se ubica entre los meses de enero a junio, con mayor volumen de enero-marzo principalmente del cultivar Valencia, situación que se traduce en bajos precios para el productor. Una alternativa para solventar este problema es la aplicación de la frigoconservación, lo que requiere entender los cambios asociados con la senescencia y la sensibilidad a daños por frío, factores que afectan significativamente la calidad. Se cosecharon frutos con índice de madurez de 18.1 y contenido de jugo del 60%. Se establecieron los siguientes tratamientos: Testigo, encerado sin acondicionamiento, encerado con acondicionamiento y sin encerado con acondicionamiento. Se aplicó cera de carnauba (12% de sólidos) y el acondicionamiento consistió en un preenfriamiento de 22±2 ºC a 10 ºC/24 horas + 10 ºC/4 días + 7 ºC/3 días. Luego, todos los tratamientos se almacenaron a 5±1 ºC por 30 y 60 días. Las variables evaluadas fueron: índice de color (IC), pérdidas de peso (%), frutos con daños por frío (%), índice de madurez (%SST/%Ácido Cítrico), ácido ascórbico y concentración de etanol. Los resultados mostraron que los frutos encerados con y sin acondicionamiento presentaron las menores pérdidas de peso, en tanto que en los testigos y sin encerado con acondicionamiento, se incrementaron significativamente conforme avanzó el tiempo de frigoconservación de 30 a 60 días; el índice de madurez disminuyó significativamente en los frutos testigo, en tanto que el ácido ascórbico no experimentó cambios significativos. Además, el porcentaje de frutos con daños por frío fue menor en los frutos con encerado y acondicionamiento, sin embargo, el contenido de etanol en jugo se incrementó significativamente. En conclusión, los frutos de naranja cv. Valencia con tratamiento a base de cera de carnauba con 12 % de sólidos y sin acondicionamiento, pueden ser almacenados a 5±1 ºC durante 30 días con aceptables características de calidad.
Palabras clave: Pérdidas de peso, etanol, ácido ascórbico, cera carnauba.
Abstract: In Mexico, the production of orange ‘Valencia’ and ‘Valencia Late’ is between the months of January to June, with a greater volume of January-March mainly from the Valencia crop, a situation that translates into low prices for the producer. An alternative to solve this problem is the application of refrigeration, which requires understanding the changes associated with senescence and sensitivity to chilling injury, factors that affect quality. Fruits with a maturity index of 18.1 and juice content of 60% were harvested. The following treatments were established: control, waxed without conditioning, waxed with conditioning, and without waxed with conditioning. Carnauba wax (12% solids) was applied and the conditioning consisted of a precooling of 22±2 °C at 10 °C/24 hours + 10 °C/4 days + 7 °C/3 days. Then, all treatments were stored at 5 ± 1 °C for 30 and 60 days. The variables evaluated were: color index (CI), weight loss (%), fruits with chilling injury (%), maturity index (% SST/% citric acid), ascorbic acid and ethanol concentration. The results indicated that the waxed fruits with and without conditioning show the lowest weight losses, while the controls and without waxing with conditioning increased significantly as the refrigeration time increased from 30 to 60 days; the maturity index decreased significantly in the control fruits, while ascorbic acid did not undergo significant changes. In addition, the percentage of fruits with chilling injury was lower in fruits with waxing and conditioning, however, the content of ethanol in juice increased significantly. In conclusion, the orange fruits cv. Valencia with carnauba wax treatment with 12% solids and without conditioning can be stored at 5±1 °C for 30 days with acceptable quality characteristics.
Keywords: Weight losses, ethanol, ascorbic acid, carnauba wax.
INTRODUCCIÓN
En México, la producción de naranja (Citrus sinensis Osbeck) se estima en 4.6 millones de toneladas de las cuales se exportan 75 535 como fruta fresca, con valor de 30.2 millones de dólares (FAOSTAT, 2017). Los principales cultivares producidos incluyen a Marrs, Hamlin, Valencia y Valencia Tardía; además de algunos cultivares del grupo Navel (Navelinas, Navel Late y Navel Lime); sin embargo, los cultivares Valencia y Valencia Late son los de mayor producción, misma que se ubica entre los meses de enero a junio. Es de señalar que entre los meses de enero a mayo se presenta el mayor volumen de cosecha, lo que se traduce en bajos precios de comercialización; lo que sitúa a los meses de junio a septiembre como el periodo con mayores precios por el menor volumen de producción. Es de señalar que parte de la oferta de naranjas en los meses de baja producción se complementa con la importación, la cual se ubica en 16 563 toneladas con valor de 7.8 millones de dólares (FAOSTAT, 2017). Por otro lado, en México la aplicación de la frigoconservación de naranjas en estado fresco para regular el mercado con fruta de calidad es limitada, debido a la aplicación de normas de calidad poco exigentes. La aplicación de la frigoconservación para mediano o corto término es dependiente del cultivar, zona de producción, época de cosecha y tecnología de producción aplicada; en este sentido, las condiciones de temperatura y tiempo de frigoconservación de los principales cultivares producidos a nivel nacional es poco conocido, sobre todo en cuanto a su sensibilidad a desórdenes fisiológicos por bajas temperaturas (daños por frío). Estos desórdenes se manifiestan por diversos tipos de manchado del epicarpio, picado del flavedo, aceleradas pérdidas de agua y pérdida de la calidad visual; lo que a su vez resulta en cambios en el contenido de ácido ascórbico (Vitamina C), acumulación de volátiles y mayor susceptibilidad a daños por pudriciones (Wang, 1994). La severidad de los daños por frío aumenta conforme se reduce la temperatura y/o aumenta el tiempo de frigoconservación; además, de que aparecen antes o después del tiempo de almacenamiento (Wang, 2013).
Diversas tecnologías postcosecha se han venido estudiando para reducir la sensibilidad a daños por frío en productos hortofrutícolas, entre éstas se mencionan las temperaturas de acondicionamiento, calentamientos intermitentes, choques con calor (agua o aire caliente), uso de compuestos químicos (Jasmonatos, 1-MCP), pretratamientos con altas concentraciones de CO2, atmósferas modificadas a base de ceras o películas plásticas (Wang, 2010). De acuerdo con Fortiz et al. (2011) el tratamiento con recubrimiento de quitosano (2.5%) o una cera comercial (FMC stafresh 401®) permitieron la conservación de naranja ‘Valencia’ por 8 semanas a 4º C sin incidencia de daños por frío y aceptable calidad interna, por su parte Contreras-Oliva et al. (2011) encontraron que la aplicación de quitosano (1.2 o 1.8%) o el encerado con una emulsión a base de polietileno/goma laca al 10%, permitieron la frigoconservación de naranjas de este mismo cultivar, sin cambios significativos en el sabor y calidad externa, durante 16 semanas a 5 °C más 7 días al ambiente (20 ºC). Por su parte, Martínez-Jávega (2002) mencionan que el acondicionamiento a 40 ºC por 12 horas previo al almacenamiento a 2.5 ºC por 75 días, mitigó la aparición de daños por frío en frutos de naranja tipo dulce, además de mantener el sabor y contenido de ácido ascórbico cercanos al inicial. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo de investigación fue determinar la eficacia del tratamiento con temperaturas de acondicionamiento, un recubrimiento a base de ceras y su combinación, en el mantenimiento de la calidad y control de daños por frío en frutos de naranja ‘Valencia’ expuestas a condiciones de frigoconservación por dos periodos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Para el experimento se cosecharon frutos de naranja ‘Valencia’ desarrollados en Martínez de la Torre, Veracruz, con índice de madurez de 18.1 y contenido de jugo de 60%. Un día después de la cosecha, se seleccionaron 480 frutos libres de daños y con tamaño uniforme, los que se dividieron en 8 lotes de 60 frutos cada uno, mismos que se lavaron con agua corriente y se dejaron secar a la temperatura ambiente; a cuatro de los lotes se les aplicó una cera comercial, en tanto que los otros cuatro permanecieron sin encerar. Posteriormente dos lotes de frutos encerados y otros dos sin encerar se expusieron a un tratamiento de temperaturas de acondicionamiento; los cuatro restantes se almacenaron directamente a la temperatura de conservación. Para el encerado de los frutos se utilizó cera de carnauba al agua con 12% de sólidos (Ultra Wax®, Jifkins, México) la cual se aplicó por aspersión y se secaron con una corriente de aire a temperatura ambiente. El acondicionamiento consistió en la disminución gradual de la temperatura desde 22±2 ºC hasta 10±1 ºC en un periodo de 24 horas (preenfriamiento), enseguida los frutos se mantuvieron a 10±1 ºC por 4 días, después 3 días a 7±1 ºC y finalmente se conservaron a 5±1 ºC con 85±1% de humedad relativa por 30 y 60 días. De acuerdo con lo anterior, los tratamientos establecidos fueron: Encerado con acondicionamiento 30 días (EA-30), encerado con acondicionamiento 60 días (EA-60), encerado sin acondicionamiento 30 días (ESA-30), encerado sin acondicionamiento 60 días (ESA-60), sin encerado con acondicionamiento 30 días (SEA-30), sin encerado con acondicionamiento 60 días (SEA-60) sin encerado y sin acondicionamiento 30 días (Testigo-30) y sin encerado y sin acondicionamiento 60 días (Testigo-60). Las variables evaluadas fueron: Color del epicarpio mediante un colorímetro de reflexión Hunter Lab modelo D25-PC2 Reston, Virginia, USA, con el que se obtuvieron los parámetros L, a, b y se aplicó el índice de color (IC= 1000 a/bL) propuesto por Jiménez-Cuesta et al. (1981); pérdidas de peso (%) calculadas por la diferencia en peso entre la inicial y la registrada al final de cada periodo de almacenamiento establecido; contenido de sólidos solubles totales (°Brix) medido con un refractómetro digital ATAGO DEC 3412-10 y acidez titulable (% ácido cítrico) en jugo, de acuerdo con los métodos AOAC (1990); índice de madurez (IM) calculado por la relación °Brix/% ácido cítrico; contenido de ácido ascórbico en jugo por el método del 2,6-diclorofenolindofenol (AOAC, 1984), los datos se expresaron como mg 100 mL-1; contenido de etanol y acetaldehídos (mg 100 mL-1) en jugo aplicando la metodología del espacio de cabeza propuesta por Davis y Chace (1969), utilizando un cromatógrafo de gases Hewllet Packard modelo 5890 II, con temperaturas de 170°C en columna, 180°C en el detector (FID) y 150°C en el Horno. El número de frutos con daños por frío se midió de manera subjetiva, en base a la presencia (con daño) o no (sin daño) de síntomas de picado y manchado del epicarpio, los datos se expresaron como porciento de frutos con daños. Los datos se analizaron estadísticamente mediante un diseño experimental completamente al azar con arreglo factorial, con pruebas de comparación de medias por el método de “t” de Student (p≤ 0.05). Las determinaciones del IC y pérdidas de peso se realizaron en una muestra de 10 frutos por tratamiento, para el resto la muestra fue de cinco frutos y se consideró un fruto como unidad experimental. Las determinaciones se realizaron: a la salida de cada periodo de frigoconservación establecido.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Las pérdidas de peso se incrementaron significativamente al prolongar el tiempo de frigoconservación de 30 a 60 días, principalmente en los tratamientos testigo (T) y sin encerado con acondicionamiento (SEA) con cambios de 3.9 a 7.9 % y 5.2 a 9.1 %, respectivamente; las menores pérdidas correspondieron al tratamiento encerado sin acondicionamiento (ESA) tanto a 30 como 60 días con valores de 3.3 y 6.4 % respectivamente (Figura 1). El aumento en las pérdidas de peso inducidas por el tratamiento de acondicionamiento se relaciona con los cambios cíclicos de la temperatura, que se traducen en cambios en la humedad relativa del ambiente y desequilibrio en la velocidad de pérdidas de agua por transpiración, al respecto, se ha reportado (Strano et al., 2017) que la temperatura, humedad relativa y movimiento de aire, son los principales factores que favorecen las pérdidas de peso en frutos cítricos. Es de señalar que, tras 60 días de frigoconservación los frutos sin encerar presentaron síntomas de marchitamiento, además de manifestar problemas de SERB (Stem End Rind Breakdown) consistente en manchado y deshidratación de la zona peripeduncular asociada a elevadas pérdidas de agua durante el almacenamiento.
Figura 1
Pérdidas de peso de frutos de naranja ‘Valencia’ tratados con o sin cera de carnauba (12 %), con o sin acondicionamiento y frigoconservados a 5±1 ºC durante 30 y 60 días
Medias con la misma letra son estadísticamente iguales (Tukey 0.05).
En cuanto al índice de color (IC), no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos tanto a 30 como 60 días de frigoconservación; sin embargo, se presentó una tendencia de aumento en esta variable por efecto de la degradación de clorofila asociada al avance del fenómeno de senescencia (Jimenez-Cuesta et al., 1981), respuesta que resultó más evidente en los frutos con acondicionamiento (Figura 2).
Figura 2
Cambios en el índice de color de frutos de naranja ‘Valencia’ tratados con o sin encerado (carnauba 12 %), con o sin acondicionamiento y frigoconservados a 5±1 ºC durante 30 y 60 días
Medias con la misma letra son estadísticamente iguales (Tukey 0.05).
Por su parte, el índice de madurez (% SST / % Ácido Cítrico) presentó cambios significativos por efecto del tiempo de frigoconservación, lo que se evidenció en los frutos testigo que disminuyeron desde 17.1 hasta 12.6 tras 30 y 60 días de frigoconservación, lo que de acuerdo con Shivratan (2011) se relaciona con la utilización de azúcares y ácidos orgánicos como sustratos respiratorios, principalmente después de largos periodos de frigoconservación; entre los tratamientos no se observaron diferencias significativas (Cuadro 1). Respecto al contenido de ácido ascórbico no se presentaron diferencias significativas por efecto del tiempo de frigoconservación y únicamente el tratamiento SEA-30 (40.2 mg*100-1 mL) mostró una disminución significativa, respecto a T-30 (57.5 mg*100-1 mL) y ESA-30 (58.7 mg*100-1 mL); es de señalar que en general los tratamientos con acondicionamiento favorecieron la pérdida de esta vitamina, principalmente por efecto de oxidación (Strano et al., 2017) (Cuadro 1). Durante la frigoconservación se presentó la incidencia de daños por frío con categoría de ligeros, caracterizados por punciones de color oscuro en la superficie del epicarpio, definidas como “pitting” por Wang (2010); en este sentido, los tratamientos de encerado y acondicionamiento (EA) expuestos a 5±1 ºC por 30 y 60 días, presentaron el menor porcentaje de frutos con síntomas de picado del epicarpio con 10 y 30 %, respectivamente, además de que el número de frutos dañados aumentó al prolongar el tiempo de frigoconservación hasta 60 días (Cuadro 1)
Medias con la misma letra son estadísticamente iguales (Tukey 0.05)
Durante la frigoconservación se observó un incremento en el contenido de etanol conforme se prolongó el tiempo de frigoconservación, con diferencias significativas entre los tratamientos para cada periodo de almacenamiento; en este sentido, los frutos encerados con acondicionamiento (EA-30) y sin encerado con acondicionamiento (SEA-30) expuestos a 5±1º C por 30 días, alcanzaron las mayores concentraciones con 63.1 y 64.2 mg*100-1 mL, mismos que se elevaron hasta 360.5 y 128.3 y mg*100-1 mL, respectivamente, tras 60 días de frigoconservación (Figura 3). Lo anterior sugiere que el tratamiento de acondicionamiento y su combinación con recubrimientos de caras, favorecen la acumulación de etanol hasta niveles críticos al estimular reacciones asociadas a respiración anaeróbica, con la consecuente formación de aromas y sabores desagradables (Hagenmaier, 2002; Navarro-Tarazaga, 2008). Por otro lado, los contenidos de etanol relacionados con sabores y aromas desagradables varían con la especie y cultivar, reportándose para naranja ‘Valencia’ un umbral de 200 mg 100 mL-1 (Ke y Kader, 1990); en tanto que para mandarinas ‘Fortune’ concentraciones por encima de 300 mg 100 mL-1 afectan significativamente el sabor de los frutos (Pérez-Gago et al., 2002). En el presente experimento sólo los frutos de los tratamientos EA-60 y SEA-60 presentaron problemas de sabores y aromas desagradables al superar el umbral de acumulación de etanol en el jugo.
Figura 3
Acumulación de etanol en jugo de frutos de naranja ‘Valencia’ sin o con encerado (carnauba 12 %), con o sin acondicionamiento y frigoconservados a 5±1 ºC durante 30 y 60 días
Medias con la misma letra son estadísticamente iguales (Tukey 0.05).
CONCLUSIONES
De acuerdo con los resultados obtenidos, los frutos de naranja cv. Valencia de cosecha temprana con tratamiento a base de cera de carnauba con 12 % de sólidos y sin acondicionamiento (ESA), pueden ser almacenados a 5±1º C durante 30 días con aceptables características de calidad al presentar las menores pérdidas de peso, evolución del color menos acelerada, contenido de etanol en jugo similar al inicial (momento de cosecha) y baja proporción de daños por frío de carácter ligero.
El tratamiento de acondicionamiento a bajas temperaturas incrementa las pérdidas de peso y su combinación con ceras favorece la acumulación de etanol hasta niveles inductores de aromas y sabores desagradables, principalmente tras largos periodos de frigoconservación.
LITERATURA CITADA
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Notas de autor
Correo de autor para correspondencia: sauveloz@colpos.mx