INTRODUCCIÓN

Ecuador posee una superficie sembrada de mora (Rubus glaucus) de aproximadamente 5247 ha y se registran pérdidas poscosecha que alcanzan valores del 35 al 70 % a lo largo de la cadena de suministro (Martínez, et al., 2013; Espinoza Olivo, 2018). Estas pérdidas se atribuyen principalmente a los procesos bioquímicos y fisiológicos que aceleran la degradación del fruto durante su almacenamiento por factores internos y externos, siendo susceptible a fisiopatías y enfermedades asociadas con un alto índice de perecibilidad y corto tiempo de vida útil (Ayala, et al., 2013). La mora variedad INIAP ANDIMORA-2013 caracterizada por la ausencia de espinas fue desarrollada por el Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias-INIAP (Ecuador), es un cultivo con mayor rendimiento y fácil cosecha (Martínez, et. al., 2013). La delicadeza del fruto continúa siendo un factor importante para su manejo poscosecha. Con el fin de incrementar la vida útil y mantener la calidad de este tipo de productos las industrias se han interesado en la aplicación de tecnologías no contaminantes como atmósferas modificadas, ozono acuoso o gaseoso, radiaciones no ionizantes (UV-C), recubrimientos comestibles, entre otros (Marrero, 2019). El uso de atmósferas de ozono en alimentos ha sido reconocido con la clasificación de Generally Recognized As Safe (GRAS) por la U.S. Food and Drug Administration (FDA). Se ha demostrado que la aplicación de ozono en frutas y hortalizas promueve la inactivación de microorganismos incrementando su resistencia al deterioro. Actúa como agente retardante de procesos de maduración y de control fúngico en frutos como papaya y tomate (Bataller, et. al. 2010; Kying, et al., 2012; Simao, et al., 2015). Por otro lado, la aplicación de tecnologías poscosecha como luz UV-C, 1-MCP, atmósferas modificadas o atmósferas de ozono induce estrés abiótico en los frutos y genera mecanismos de respuesta que promueven diferentes precursores de compuestos con capacidad antioxidante, en consecuencia, se obtienen frutos con alto interés funcional (Ruiz, 2017). Estudios realizados sobre la aplicación de este tipo de tecnologías en diferentes productos frutihortícolas como mashua, frutas tropicales enteros o mínimamente procesados han demostrado su influencia positiva en el contenido de compuestos antioxidantes (Andrade, et al., 2010; Marquéz y Pretell; 2013; Rodríguez, 2017). Con estos antecedentes, el objetivo del presente estudio fue determinar la influencia del ozono gaseoso sobre parámetros fisicoquímicos y contenido antioxidante de frutos de mora sin espinas (Rubus glaucus Benth).

MATERIALES Y MÉTODOS

Material vegetal y diseño del experimento.- Se utilizó mora sin espinas (Rubus glaucus Benth. variedad INIAP Andimora-2013, cultivada en Ambato, provincia de Tungurahua (1.2543° S, 78.6229° W). Los frutos fueron cosechados con madurez entre 4 y 5 de acuerdo a la normativa NTE INEN 2427 (2010) y se trasladaron a los laboratorios del Centro de Investigación de Alimentos de la Universidad UTE (Quito-Ecuador). Posteriormente se seleccionaron y dividieron en: un grupo control (frutos sin tratamiento) y tres grupos tratados con diferentes tiempos de exposición (3, 5 y 10 min) a ozono gaseoso de concentración 1.5 ppm. Al finalizar los tratamientos, los frutos fueron almacenados en bandejas plásticas tipo clamshell con orificios (9.5x9.5x4 cm) y se almacenaron durante 18 días en refrigeración (4°C). El muestreo se realizó en los días 0, 3, 6, 9, 12, 15 y 18 para la determinación del porcentaje de pérdida de peso, índice de daño y contenido de antocianinas, posteriormente se determinó la dosis efectiva tomando en cuenta el tratamiento que produjo menor pérdida de peso, reducción de índice de daño y mantuvo estable o redujo la pérdida de compuestos antociánicos. Finalmente, la dosis efectiva fue aplicada y se complementaron los análisis durante 21 días de almacenamiento refrigerado mediante la determinación de: índice de daño externo e interno, firmeza, acidez titulable, pH, sólidos solubles, índice de madurez, tasa de respiración y producción de etileno y, compuestos antioxidantes (capacidad antioxidante -ABTS·+-, fenoles totales y antocianinas). El experimento completo se realizó por triplicado.

Aplicación de ozono gaseoso.- Se generó una atmósfera de ozono gaseoso con un sistema discontinuo diseñado por el Centro de Investigación de Mecatrónica CIMETICS, FCII, UTE, Ecuador. El ozono se aplicó por el método de descarga corona en una concentración de 1,5 ppm con un tiempo de exposición de 5 minutos y un flujo controlado manualmente al 30%. La concentración de ozono fue medida con un sensor Aeroqual EQZ 03-GSE (0-10 mg/L).

Análisis fisicoquímicos

-Determinación de índice de daño externo (IDE) e interno (IDI).- Se evaluaron los parámetros de deshidratación, exudación, pérdida de color y decaimiento utilizando una escala desarrollada en el laboratorio, de 1 a 4, siendo 1 ausencia de daño y 4 daño grave. Para el IDI se tomaron aleatoriamente 20 frutos de cada muestra, se cortó longitudinalmente y se evaluó según la escala de la figura 1. El IDI se calculó utilizando la ecuación: IDI = (ƩP_ee/#F_e). Dónde: ƩP_ee = sumatoria de puntaje de escala de evaluación; #F_e = número de frutos evaluados.

-Determinación de pérdida de peso (PP).- Los frutos envasados en bandejas se pesaron los días de muestreo y se determinó la pérdida de peso como porcentaje con respecto al peso inicial.

-Firmeza: Se realizaron 30 mediciones de cada muestra con el uso de un penetrómetro de frutas (TR Italy) con una sonda de 0.2 cm de diámetro (control y tratadas). Los resultados se expresaron en Newtons [N].

-Determinación de acidez total titulable (ATT), pH y sólidos (SS).- Se pesaron 150 g de mora, se trituraron y filtraron. El filtrado se utilizó para realizar los análisis de ATT, pH y SS de acuerdo con la norma NTE INEN 381, 389 y 380 respectivamente.

-Índice de madurez (IM).- Fue determinado relacionando el contenido de SS y ATT según la ecuación: IM = SS [ºBrix] / ATT [ácido cítrico].

-Tasa de respiración (TR).- Se utilizó el método estático según Kader (2002) donde se midió la concentración de CO₂ al iniciar y finalizar 60 minutos mediante el medidor LW-GC. La TR se obtuvo utilizando la ecuación: TR = (PV/RT)*(((∆CO₂/1000)*PM)/m*t)*100. Dónde: P= Presión atmosférica [atm]; V= Volumen espacio libre [L]; PM= Peso molecular CO₂ [g/mol]; ∆CO₂= Diferencia del CO₂ producido al inicio y al final; R= Constante universal de los gases [0.082 atm*L/mol*K]; T= Temperatura de almacenamiento [K]; m= masa de la muestra [kg]; t= Tiempo [h]. Los resultados fueron expresados en mg CO₂/kg*h.

-Producción de etileno (PE).- En un frasco hermético se cuantificó el etileno producido al inicio y después de una hora. Se utilizó un medidor de etileno Ethan. Para determinar la cantidad de etileno se utilizó la ecuación: PE = (PV/RT)*(((∆etileno/1000)*PM)/m*t)*100. Dónde: P= Presión atmosférica [atm]; V= Volumen espacio libre [L]; PM= Peso molecular etileno [g/mol]; ∆etileno= Diferencia del etileno producido al inicio y al final; R= Constante universal de los gases [0.082 atm*L/mol*K]; T= Temperatura de almacenamiento [K]; m= masa de la muestra [kg]; t= Tiempo [h]. Los resultados fueron expresados en mg Etileno/kg*h.

Figura 1.
Escala de evaluación de índice de daño interno (IDI)

Determinación de antioxidantes

-Preparación de extracto.- Se tomó una muestra de tejido congelado, se trituró, se pesó (1 g) y homogenizó con 10 ml de etanol (96 %) durante 15 min/4ºC. Se centrifugó (6000 rpm /15 min / 4ºC), se separó el sobrenadante por filtración, se aforó a 25 ml con etanol y se almacenó a – 20 ºC.

-CA con radical ABTS·+.- Se utilizó la metodología de Re et al. (1999) y descrita por Kuskoski et al. (2003). Donde se obtuvo el radical ABTS·+ tras la reacción de ABTS (7 mM) con persulfato de potasio (2.45 mM) incubados a temperatura ambiente, sin agitación y en oscuridad durante de 16h. Una vez formado el radical ABTS·+ se diluyó con etanol hasta obtener una absorbancia de 0,700 ± 0,050 a 734 nm. Se colocaron 1000 μL de la dilución del radical ABTS·+ en tubos de ensayo, se añadió 20 μL de extracto, se homogenizó y dejó reposar por 6 min a temperatura ambiente y se procedió a medir la absorbancia a 734 nm mediante un espectrofotómetro (Thermo Spectronic Modelo Genesys 20). Para la muestra blanco se sustituyó el extracto por etanol. La concentración de actividad antioxidante fue calculada empleando una curva de calibración con trolox (6-hidroxi-2,5,7,8 tetrametilcromo-2 ácido carboxílico) 0.5 mM tomando volúmenes de 0 μL a 30 μL de solución de trolox. Las medidas se realizaron por triplicado y los resultados se expresaron como mMol de trolox por gramo de tejido.

-Contenido de FT: Se realizó de acuerdo con el método colorimétrico de Andrade-Cuvi, et al. (2017) con ligeras modificaciones. Se transfirieron 60 µL de extracto a un tubo de ensayo con 1740 µL de agua bidestilada, se añadieron 200 µL de reactivo de Folin-Ciocalteau (1N), se homogenizó, cubrió y mantuvo a temperatura ambiente durante 3 min. Posteriormente se añadieron 400 µL de Na2CO₃ al 20 % P/V en NaOH 0.1N y se completó un volumen final de 2400 µL con agua bidestilada, se homogenizó y dejó reaccionar durante 60 minutos. La absorbancia de la solución fue medida a 760 nm en un espectrofotómetro Thermo Spectronic Modelo Genesys 20. La concentración de FT fue calculada empleando una curva de calibración con catequina de 0 a 20 µg en el volumen final de reacción. Las medidas se realizaron por triplicado y los resultados se expresaron como mg de catequina por gramo de tejido.

-Determinación de antocianinas totales (AT).- Para la lectura de las absorbancias se realizó un barrido espectral en un espectrofotómetro (Thermo Scientific Modelo Genesys 20) donde se obtuvo el pico máximo de absorción a una longitud de onda de 530 nm. Las antocianinas se determinaron bajo el método descrito por Cuesta, Andrade, Moreno y Concellón (2013). Se realizó un extracto de las muestras congeladas y trituradas con una solución de metanol-HCl 1%, se agitó durante 10 minutos en baño de hielo y se centrifugó durante 10 minutos a 6000 rpm a 4 ºC. Posteriormente se filtró el sobrenadante y se realizó una segunda extracción del pellet en las mismas condiciones iniciales. Ambos extractos se homogenizaron y se llevaron a un volumen final de 15 ml con el solvente de extracción. El cálculo se realizó utilizando la ecuación: AT = (A/ε)*(Vol/1000)*(PM)*(1/W)* 10⁶ Dónde: A= absorbancia máxima; ε= absortividad molar cianidina-3-glucósido [26900 L cm^-1mg^-1]; Vol= volumen total de extracto [mL]; PM=peso molecular cianidina-3-glucósido [g/L]. Los resultados fueron expresados en mg/kg eq. cianidina-3-glucósido.

Análisis estadístico: Los resultados se analizaron utilizando el paquete informático InfoStat versión 2010 (Grupo Infostat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina). Se utilizó un análisis de varianza (ANAVA) y las medias fueron comparadas mediante la prueba de Tukey con un nivel de confianza de 0.05.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Selección de dosis efectiva

Tras la aplicación de la atmósfera de ozono sobre tres grupos de frutos (3, 5 y 10 min) y en comparación al grupo control (sin exposición al ozono), para el índice de daño (ID) pérdida de peso y contenido de antocianinas se obtuvieron luego de 18 días de almacenamiento refrigerado los valores presentados en la Tabla 1.

Tabla 1
Parámetros evaluados para la selección de dosis de ozono para el tratamiento de mora (Rubus glaucus) luego día 18 de almacenamiento a 4°C.

Letras distintas indican diferencias de acuerdo con la prueba Tukey con un nivel de significancia de p < 0.05

En cuanto a la pérdida de peso no se encontró diferencia estadística significativa entre las muestras. Sin embargo, los frutos control perdieron mayor peso (25.4 %), y los frutos tratados expuestos por 5 min al ozono registraron la menor pérdida de peso (23.7 %). Estos altos valores de pérdida de peso se deben a la deshidratación, que es un factor importante de control, debido a que promueve la degradación de la membrana celular de tejidos influyendo en su firmeza generando arrugamiento y disminución de calidad sensorial y valor comercial, al ser el agua el componente mayoritario con un 89-84 % (Ita y Flores, 2017). Resultados similares se encontraron en arándano expuesto a 35 ppm de ozono durante 10 min (Moreno, et. al., 2015).

Para el ID se registraron síntomas de daño en frutos control a partir del día 7. Para el día 15 se observó un ID de 3.2 (daño severo) para el grupo control mientras que los frutos tratados con ozono durante 5 min obtuvieron un ID de 2.5 (daño leve). Estos últimos mantuvieron el daño leve (ID=2.7) hasta el día 18, mientras que los frutos tratados con 3 y 10 minutos presentaron un ID = 3.0 y los controles desarrollaron un daño moderado a severo (ID = 3.4) siendo la principal afección el desarrollo fúngico (Figura 2).

Figura 2.
Apariencia externa de frutos control y tratados con 1.5 ppm de ozono gaseoso durante 3, 5 y 10 minutos almacenados a 4°C durante 18 días.

Para el día 18 el contenido de antocianinas de los frutos control y expuestos al ozono durante 5 y 10 min presentaron valores similares (1.21, 1.20 y 1.22, respectivamente) mientras que aquellos expuestos durante 3 minutos presentaron un contenido de antocianinas 39 % menos que los controles.

A pesar de no encontrarse diferencia estadística significativa, los frutos tratados con atmósfera de ozono durante 5 minutos respecto a los otros tratamientos presentaron menor severidad de daño (ID = 2.7), menor pérdida de peso (23.7 %) mayor contenido de antocianinas (1.22 mg/kg); por lo que se seleccionó esta dosis para complementar el análisis del comportamiento poscosecha de frutos de mora tratados con ozono gaseoso.

Comportamiento poscosecha de mora tratada con ozono gaseoso (1,5 ppm/5 min) almacenada en refrigeración durante 21 días

Los factores precosecha (genéticos, ambientales, agronómicos) influyen en el comportamiento poscosecha de los productos frutihortícolas (Di Vittori et al., 2018). Los frutos de mora utilizados en este segundo ensayo se cosecharon con una diferencia 30 días. Se observó un comportamiento diferente en cuanto al desarrollo de síntomas de daño por lo que se almacenaron durante 21 días.

-Índice de daño externo (IDE) e interno (IDI).- Los frutos de mora presentaron una buena apariencia externa hasta el día 6. A partir del día 9 los controles presentaron mayor IDE respecto a los tratados hasta el final del almacenamiento. En el día 21 se determinaron valores de IDE de 3.8 para frutos control y 3.2 para tratados (Figura 3). A diferencia del daño interno que fue evidente a partir del día 6 en frutos control y tratados sin diferencia significativa entre las muestras hasta el día 12 donde el IDI fue de 2.3 (daño leve-moderado) y 1.9 (daño leve) para frutos control y tratados, respectivamente. Para el día 21 el fruto tratado presentó un daño leve a moderado (IDI =3) mientras que el control un daño moderado a severo (IDI =3.5).

Figura 3.
Índice de daño externo e interno de frutos control y tratados con ozono almacenados en refrigeración (4º C) durante 21 días.

Letras distintas indican diferencia significativa en daño externo (letras mayúsculas) y daño interno (letras minúsculas) de acuerdo con la prueba de Tukey con un nivel de significancia de p<0,05.

Como se puede observar en laFigura 4, el principal síntoma de daño que presentaron los frutos control fue desarrollo fúngico. Los frutos tratados no presentaron desarrollo fúngico visible durante el almacenamiento. Estas podredumbres fúngicas en frutos de mora se deben principalmente a la acción de géneros de hongos como Botrytis, Penicillium y Fusarium; cuyo crecimiento puede reducirse por efecto del ozono debido su acción antimicrobiana que además estaría asociada a una interacción fruto-patógeno que incrementa la resistencia a la enfermedad (Valencia, et al., 2016; Glowacz y Rees, 2016). Este comportamiento fue observado en kiwis inoculados con B. cinerea donde la exposición de ozono (0.3 μmol mol⁻¹ / 144 h) indujo resistencia del fruto frente a la enfermedad provocada por el patógeno (Minas, et al., 2010).

Figura 4.
Índice de daño externo (IDE) e interno (IDI) de frutos control y tratados almacenados durante 21 días a 4°C.

- Pérdida de peso (PP).- Se determinó una tendencia creciente de PP tanto para los frutos control como tratados, sin embargo, los controles presentaron la mayor PP a lo largo del almacenamiento con respecto a los tratados. Luego de 21 días de almacenamiento, la PP fue de 235 para los controles y 21% para los tratados (Tabla 2). Uno de los principales objetivos de aplicar tecnologías poscosecha es reducir la pérdida de peso en esta etapa, resultados similares a los obtenidos en este estudio ha sido reportados en duraznos tratados con ozono (0.3 ppm) almacenados por seis semanas, lo que sugiere que el ozono gaseoso no es un factor que acelere la deshidratación de la fruta (Crisosto et al., 1999). Asimismo, Simão, Torres Neto, y Loose (2015) mostraron que una exposición prolongada al ozono (1 ppm/ 25 ºC/ HR 85%/ 24 h) en tomates frescos reduce tres veces la PP respecto a frutos no tratados. Según explican Tabakoglu y Karaca (2018) este comportamiento podría atribuirse a que el ozono puede generar estrés oxidativo en el fruto promoviendo el cierre de estomas, responsables de la regulación del movimiento del agua mediante el proceso de transpiración, obteniendo como resultado una retención de líquidos mayor en frutos expuestos a ozono.

Tabla 2
Parámetros fisicoquímicos de mora (Rubus glaucus) control y tratada con ozono gaseoso almacenada durante 21 días en refrigeración (4º C)

Letras distintas indican diferencias de acuerdo con la prueba Tukey con un nivel de significancia de p < 0.05

* g ác. cítrico / 100 g ** ºBrix

- Firmeza.- La firmeza es considerada un atributo de calidad importante que se puede relacionar con altas tasas de respiración y transpiración del fruto, que resulta en la disminución de consistencia y marchitamiento en bayas (Marrero, 2019). Se produjo una reducción gradual de la firmeza de los frutos a lo largo del almacenamiento. La exposición de la mora al ozono retrasó la pérdida de firmeza. Los valores iniciales (día 0) fueron de 3.1 y 2.6 N para controles y tratados, respectivamente. Luego de 21 días la firmeza disminuyó alrededor de 90% para tratados y controles (no se encontró diferencia significativa entre las muestras), alcanzado valores finales de 0.3 N (controles) y 0.4 N (tratados). Similares resultados se encontraron al aplicar dosis de 35 y 60 ppm de ozono gaseoso en arándanos (Moreno, Márquez, y Vásquez, 2015). La pérdida de firmeza es producida por enzimas como β-1,3-D glucanasa responsables de la degradación de paredes celulares vegetales cuya actividad, a su vez, estaría relacionada con cambios en la actividad enzimática de fenilalanina amonioliasa como consecuencia del tratamiento de pimiento y papaya con ozono (Kying, et al., 2012; Sachadyn et al., 2016; Cerda, 2016).

- pH, Acidez total titulable, Sólidos solubles (SS) e Índice de madurez (IM).- Como se observa en la Tabla 2, el pH se redujo ligeramente durante el almacenamiento tanto en frutos tratados y controles. En el día 21 los frutos presentaron un pH de 3.45 (sin diferencia significativa entre las muestras). En contraste, la acidez y el contenido de SS se incrementó ligeramente alcanzando en el día 21 un valor promedio de 211 meq ácido cítrico/kg y 11.7 °Brix, respectivamente. En consecuencia, el IM aumentó alcanzado valores promedio de 8.8. En general, No se encontraron diferencias significativas entre las muestras. Con estas características la mora cumple con los requisitos fisicoquímicos de la legislación nacional aún luego de 21 días de almacenamiento refrigerado. Ensayos con aplicación de ozono en tomates (1 ppm/24 h), arándanos (20 min) y bananos (0.36 mg L^-1/ 20 min) reportaron resultados similares al presente estudio lo que podría indicar que el tratamiento no tendría influencia sobre estos parámetros de calidad (de Alencar, Faroni, Pinto, da Costa, y da Silva, 2013; Moreno et al., 2015; Simão et al., 2015).

- Tasa de respiración (TR) y producción de etileno.- La TR es considerada un indicador de la actividad metabólica de frutas y vegetales, generalmente elevado en frutos climatéricos como la mora, que puede influir en la vida útil debido a un consumo acelerado de las reservas proceso que podría verse retrasado por la aplicación de ozono gaseoso (Huynh, et al, 2019). Inmediatamente después de la aplicación del ozono la TR se redujo 28% respecto a los frutos control. Esta diferencia, en general, se mantuvo durante todo el periodo de almacenamiento. Para el día 21 la TR de frutos control y frutos tratados fue de 161.8 y 115.4 mgCO₂/kg*h respectivamente (Figura 5). Resultados similares se obtuvieron en estudios realizados en frutillas almacenadas durante 21 días en refrigeración (Chen et al., 2019) y granadas almacenadas durante 4 meses (Buluc y Koyuncu, 2020).

Figura 5.
Intensidad respiratoria (línea continua) y producción de etileno (línea cortada) de frutos de mora control y tratados con ozono almacenados en refrigeración (4º C) durante 21 días.

Letras distintas indican diferencia significativa en tasa de respiración (letras mayúsculas) y producción de etileno (letras minúsculas) de acuerdo con la prueba Tukey con un nivel de significancia de p<0,05.

El etileno es una hormona relacionada con la maduración de los frutos, el tratamiento con ozono reduce la producción del ozono por lo tanto estaría ralentizando los procesos de maduración y en consecuencia alargando la vida útil delproductoo (Tokala, 2019). Al contrario del comportamiento observado con la TR, la producción de etileno en frutos control y tratados se incrementó durante el almacenamiento, con valores mayores en los controles respecto a los frutos tratados, sin diferencia significativa entre sí. En el día 21, los frutos control produjeron 32.6 mg etileno/kg*h y los tratados 29.3 mg etileno/kg*h. Estudios en tomates y naranjillas presentaron resultados similares (Hassenberg, et al., 2008; Andrade-Cuvi, et al. 2018).

El ozono puede reaccionar con el etileno en el aire y retrasar la degradación de la pared celular, retrasar la maduración y senescencia del fruto, así como activar un sistema defensa para resistir el daño producido por el estrés oxidativo que tiene como respuesta la activación del sistema antioxidante del fruto, por ello es necesario establecer las condiciones de aplicación de esta tecnología en cada producto, ya sea una aplicación única antes del almacenamiento o la aplicación intermitente en las cámaras de almacenamiento (Buluc y Koyuncu, 2020; Gao et al., 2020).

- Determinación de antioxidantes.- Como se puede observar en la figura 6, inmediatamente después de la aplicación del tratamiento los frutos expuestos a ozono gaseoso presentaron una mayor capacidad antioxidante (CA) en comparación a los frutos control, esta diferencia se mantuvo hasta el día 9 (figura 6a). En estudios con frambuesas también se encontró mayor capacidad de neutralización de radicales libres (DPPH) para frutos tratados con ozono (0.9 ppm/60 min) respecto a frutos control. Para el final del almacenamiento (día 21) la CA se redujo en un 11 y 15 % para los frutos control y tratados, respectivamente, con respecto al día 0 (aun así, fue mayor en los tratados que en los controles). Similar tendencia se presentó en el CA de papaya tratada con ozono (2.5 ppm / 96 h) donde los frutos tratados obtuvieron un 6.3 % de CA (DPPH) mayor con respecto a los control para el día 10 de almacenamiento (Ali, Ong, y Forney, 2014). El incremento del contenido de metabolitos antioxidantes de la CA hasta tiempos medios de almacenamiento estaría relacionado con los cambios metabólicos que se generan tras la cosecha como el aumento de la actividad de enzimas endógenas como catalasa, peroxidasa debido a que estas catalizan la síntesis de compuestos protectores (Sachadyn-Król et al., 2016; Onopiuk, Półtorak, Moczkowska, Szpicer y Wierzbicka, 2017).

Figura 6.
Capacidad antioxidante (A), contenido de fenoles totales (B) y contenido de antocianinas totales (C) en frutos de mora control y tratados con ozono gaseoso almacenados en refrigeración (4º C) durante 21 días.

Letras distintas indican diferencia significativa de acuerdo con la prueba de Tukey con un nivel de significancia de p<0,05.

En cuanto al contenido de fenoles totales (FT), el tratamiento con ozono produjo un incremento en 12 % con respecto al control inmediatamente tras la aplicación, que luego se redujo 11 y 19 % en frutos control y tratados, respectivamente para el día 3 de almacenamiento (figura 6b). Hasta el día 12 los frutos tratados el contenido de FT fue mayor que en los controles, esto podría atribuirse a la acción del ozono sobre los componentes no celulósicos, como glucosa, influyendo en su modificación y posible degradación, siendo estos componentes aquellos que podrían prevenir una mayor liberación de compuestos fenólicos de los tejidos (Lemeune, Barbe, Trichet, y Guilard, 2000, Río Segade et al., 2019). Resultados similares a los encontrados en este estudio han sido reportados en kiwi, pimientos rojos y papaya (Minas, Tanou, Belghazi, et al. 2012; Yeoh, Ali, y Forney, 2014; Glowacz, Colgan, y Rees, 2015). En el día 15 el contenido de FT se redujo un 16 y 15 % para frutos control y tratados, respectivamente, valores que se mantuvieron hasta el final del almacenamiento. Según explican (Ali et al., 2014), la reducción de FT podría haber sido provocada por el proceso de senescencia y la presencia de subproductos de la descomposición del ozono que fueron eliminados por los compuestos fenólicos de los frutos en diferentes proporciones.

Por otro lado, el contenido de AT no mostró diferencia significativa entre tratamientos y días de almacenamiento (Figura 6c). Resultados similares se evidenciaron en estudios donde se aplicaron concentraciones de ozono de 15.6 y 35 ppm en fresas, y de 0.64 y 5.14 mgm^-3 en morera negra (Keutgen y Pawelzik, 2008; Vite Chávez, 2015; Tabakoglu y Karaca, 2018). Esto indica que el ozono no tiene un efecto negativo sobre las AT y probablemente está relacionado por un lado con el alto contenido de antocianinas en frutos como la mora (Horvitz et al., 2017) y por otro, con la ubicación celular de los compuestos antociánicos que se encuentran principalmente en capas externas del hipoderma y en vacuolas celulares, mientras que la pared celular y parénquima tisular no contienen este tipo de pigmentos y son las que se podrían ver influenciadas por el contacto directo con el ozono (Onopiuk et al., 2017). Resultados que concuerdan con (Río Segade et al., 2019) en uvas de vino donde el ozono influye sobre la composición de la pared celular promoviendo el aumento de contenido de celulosa y lignina los cuales formarían un material resistente que evitaría la degradación química y biológica de las antocianinas en frutos tratados con ozono.

CONCLUSIONES

La aplicación de ozono (1.5 ppm/5 min) como tratamiento poscosecha en mora sin espinas permitió mantener las características fisicoquímicas de los frutos además presentaron mejor apariencia externa e interna durante del almacenamiento refrigerado de 21 días, extendiendo su vida útil por un intervalo aproximado de 6 días en relación con el grupo control el cual sufrió deterioro de origen fúngico. En cuanto a la capacidad antioxidante y fenoles totales se produjo un incremento en frutos tratados hasta el día 6 de almacenamiento, posteriormente este contenido se redujo en valores similares a los controles y no encontrándose diferencias significativas entre las muestras. Sería interesante aprovechar tiempos cortos de almacenamiento para cuando se ha dado un proceso mayor de síntesis de antioxidantes para tener un producto con buenas características antioxidantes. Por otro lado, los compuestos antociánicos no se ven afectados por el tratamiento con ozono. El análisis global de resultados indica que el tratamiento con ozono en mora sin espinas (1,5 ppm/5 min) puede ser utilizado como una tecnología poscosecha que no genera residuos y mantiene las características organolépticas y nutritivas que suelen ser afectadas por la proliferación de microorganismos patógenos, principalmente mohos. Sería interesante continuar los estudios con evaluación ambiental de esta tecnología mediante el análisis de ciclo de vida para poder realizar la transferencia de esta tecnología a nivel de campo o industrial.

Literatura Citada

Aguayo, E., Gómez, P., Artés-Hernández, F., Artés, F., Aguayo, E., Gómez, P., Artés, F. (2018). Tratamientos químicos desinfectantes de hortalizas de IV gama: ozono, agua electrolizada y ácido peracético. Agrociencia Uruguay, 22(2), 7–14. https://doi.org/10.31285/agro.22.2.9

Ali, A., Ong, M. K., & Forney, C. F. (2014). Effect of ozone pre-conditioning on quality and antioxidant capacity of papaya fruit during ambient storage. Food Chemistry, 142, 19–26. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.07.039

Andrade-Cuvi, M.J., Moreno, C., Zaro, M. J., Vicente, A. R., Concellón, A. (2017) Improvement of the Antioxidant Properties and Postharvest Life of Three Exotic Andean Fruits by UV-C Treatment, Journal of Food Quality, 2017, 1-10. https://doi.org/10.1155/2017/4278795

Andrade-Cuvi, M. J., Moreno-Guerreo, C., Henríquez‐Bucheli, A., Gómez‐Gordillo, A., & Concellón, A. (2010). Influencia de la radiación uv-c como tratamiento postcosecha sobre carambola (Averroha carambola L.) mínimamente procesada almacenada en refrigeración. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, 11(1), 18–27.

Andrade-Cuvi, M.J., Guijarro-Fuertes, M., & Jara-Gómez, S. (2018). Efecto del tratamiento con ozono gaseoso sobre la calidad fisicoquímica y capacidad antioxidante de naranjilla (Solanum quitoense Lam). Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, 19(2).

Ayala Sánchez, L. C., Valenzuela Real, C. P., & Bohórquez Perez, Y. (2013). Variables determinantes de la madurez comercial en la mora de Castilla (Rubus glaucus Benth). Revista Scientia Agroalimentaria, 1(2013).

Bataller, M., Santa Cruz, S., & García, M. (2010). El ozono: una alternativa sustentable para el tratamiento poscosecha de frutas y hortalizas. CENIC, 155–164.

Buluc, O., & Koyuncu, M. A. (2020). Effects of Intermittent Ozone Treatment on Postharvest Quality and Storage Life of Pomegranate. Ozone. Science & Engineering, 1–9. doi:10.1080/01919512.2020.1816449

Cerda-Mejía, L. (2016). Enzimas modificadoras de la pared celular vegetal. Celulasas de interés biotecnológico papelero. [Tesis de Doctorado, Universitat de Barcelona]. https://www.tdx.cat/handle/10803/398119#page=1

Chen, C., Zhang, X., Zhang, H., Ban, Z., Li, L., Dong, C. Haipeng, J. y Xue, W. (2019). Label-free quantitative proteomics to investigate the response of strawberry fruit after controlled ozone treatment. RSC Advances, 9(2), 676–689. https://doi.org/10.1039/C8RA08405J

Crisosto, C., Palou, L., Garner, D., Smilanick, J., Zoffoli, J., Adaskaveg, J. &, & Teviotdale, B. (1999). Validación Científica y Tecnológica en EE UU del Sistema de Ionizacion (Oxtomcav) para la conservación de frutas y alimentos. Proyecto FONTEC N1º 98-1412. https://docplayer.es/64851152-Validacion-cientifica-y-tecnologica-en-eeuu-del-sistema-de-ionizacion-oxtomcav-para-la-conservacion-de-frutas-y-alimentos.html

Cuesta, L., Andrade, M. J., Moreno, C., & Concellón, A. (2013). Contenido de compuestos antioxidantes en tres estados de maduración de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.) cultivado a diferentes alturas (m.s.n.m.). Enfoque UTE, 4(1), 32–49.

De Alencar, E. R., Faroni, L. R. D. A., Pinto, M. da S., da Costa, A. R., & da Silva, T. A. (2013). Postharvest quality of ozonized “nanicão” cv. Bananas. Revista Ciencia Agronomica, 44(1), 107–114. https://doi.org/10.1590/s1806-66902013000100014

Di Vittori, L., Mazzoni, L., Battino, M., & Mezzetti, B. (2018). Pre-harvest factors influencing the quality of berries. Scientia Horticulturae, 233, 310-322.

Espinoza Olivo, E. (2018). Caracterización del manejo poscosecha y cuatificación de las perdidas en mora de castilla (Rubus glaucus Benth) en la provincia de Tungurahua [Tesis de posgrado, UDLA]. http://dspace.udla.edu.ec/bitstream/33000/10314/1/UDLA-EC-TIAG-2018-41.pdf

Gao, C. C., Lin, Q., Dong, C. H., Ji, H. P., Yu, J. Z., Chen, C. K., Zhu, Z. Q., Ban, Z., Zhang, N. y Bao, Y. Y. (2020). Effects of ozone concentration on the postharvest quality and microbial diversity of Muscat Hamburg grapes. RSC Advances, 10(15), 9037-9045.

Glowacz, M., Colgan, R., & Rees, D. (2015). Influence of continuous exposure to gaseous ozone on the quality of red bell peppers, cucumbers and zucchini. Postharvest Biology and Technology, 99, 1–8. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2014.06.015

Glowacz, M., & Rees, D. (2016). Perspective The practicality of using ozone with fruit and vegetables. J Sci Food Agric, 2016, 1–7. https://doi.org/10.1002/jsfa.7763

Hassenberg, K., Fröhling, A., Geyer, M., Schlüter, O., & Herppich, W. B. (2008). Ozonated Wash Water for Inhibition of Pectobacterium carotovorum on Carrots and the Effect on the Physiological Behaviour of Produce. Europ. J. Hort. Sci. 73.

Horvitz, S., Chanaguano, D., & Arozarena, I. (2017). Andean blackberries (Rubus glaucus Benth) quality as affected by harvest maturity and storage conditions. Scientia Horticulturae, 226, 293-301.

Huynh, N. K., Wilson, M. D., Eyles, A., & Stanley, R. A. (2019). Recent advances in postharvest technologies to extend the shelf life of blueberries (Vaccinium sp.), raspberries (Rubus idaeus L.) and blackberries (Rubus sp.). Journal of Berry Research, 9(4), 709–724. https://doi.org/10.3233/JBR-190421

NTE INEN. (2016). Frutas frescas. Requisitos mora. Ecuador. (Norma núm. 2427-1). https://www.normalizacion.gob.ec/buzon/normas/nte_inen_2427-1.pdf

Ita, A., & Flores, G. (2017). Stages in water loss in fruit and vegetables. Journal of Physics: Conference Series, 792.

Kader, A. A. (2002). Postharvest Technology of Horticultural Crops. A. A. Kader. http://postharvest.ucdavis.edu/Bookstore/Postharvest_Technology_of_Horticultural_Crops/

Keutgen, A. J., y Pawelzik, E. (2008). Influence of pre-harvest ozone exposure on quality of strawberry fruit under simulated retail conditions. Postharvest Biology and Technology, 49(1), 10–18. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2007.12.003

Kuskoski, E. M., Vega, J. M., Rios, J. J., Fett, R., Troncoso, A. M., & Asuero, A. G. (2003). Characterization of anthocyanins from the fruits of Baguagçu (Eugenia umbelliflora Berg). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(18), 5450–5454. https://doi.org/10.1021/jf030014z

Kying, M., Forney, C., & Ali, A. (2012). Effect of Gaseous Ozone on Papaya Anthracnose. Food and Bioprocess Technology, 6(11), 2996–3005.

Lemeune, S., Barbe, J. M., Trichet, A., & Guilard, R. (2000). Degradation of cellulose models during an ozone treatment. Ozonation of glucose and cellobiose with oxygen or nitrogen as carrier gas at different pH. Ozone: Science and Engineering, 22(5), 447–460. https://doi.org/10.1080/01919510009408789

Márquez Villacorta, L., & Pretell Vásquez, C. (2013). UV-C Irradiation in tropical fruits minimally processed. Scientia Agropecuaria, 4(3), 147–161. https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2013.03.01

Marrero, A. (2019). Bases fisiológicas de la poscosecha. En C. Conesa, S. López, P. Papasseit y A. Namesny (Eds.), Tecnología Poscosecha. Cítricos y cultivos emergentes en la Comunidad Valenciana (pp.1-502)

Martínez, A. S., Vásquez, W. C., Viteri, P. D., Jácome, R. y Ayala, G. (2013). Ficha técnica de la variedad de mora de castilla sin espinas (Rubus glaucus Benth) INIAP ANDIMORA-2013. Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias-INIAP, Programa Nacional de Fruticultura. Ecuador.

Minas, I. S., Tanou, G., Belghazi, M., Job, D., Manganaris, G., Molassiotis, A, y Vasilakakis, M. (2012). Physiological and proteomic approaches to address the active role of ozone in kiwifruit post-harvest ripening. PubMed. J. Exp. Bot., 63(7), 2449–2464. https://doi.org/10.1093/jxb/err418

Minas, I., Karaoglanidis, G., Manganaris, G., & Vasilakakis, M. (2010). Effect of ozone application during cold storage of kiwifruit on the development of stem-end rot caused by Botrytis cinerea. Postharvest Biol Technol, 58, 203–210.

Moreno, C., Márquez, L., & Vásquez, C. (2015). Gaseous ozone on quality characteristics of blueberries (Vaccinium corymbosum L.). Pueblo Cont. 26(2), 405–418.

Ong, M. K., Ali, A., Alderson, P. G., y Forney, C. F. (2014). Effect of different concentrations of ozone on physiological changes associated to gas exchange, fruit ripening, fruit surface quality and defence-related enzymes levels in papaya fruit during ambient storage. Scientia Horticulturae, 179, 163–169. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.09.004

Onopiuk, A., Półtorak, A., Moczkowska, M., Szpicer, A., y Wierzbicka, A. (2017). The impact of ozone on health-promoting, microbiological, and colour properties of Rubus ideaus raspberries. CyTA - Journal of Food, 15(4), 563–573. https://doi.org/10.1080/19476337.2017.1317669

Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., y Rice-Evans, C. (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology and Medicine, 26(9–10), 1231–1237. https://doi.org/10.1016/S0891-5849(98)00315-3

Río Segade, S., Paissoni, M. A., Giacosa, S., Bautista-Ortín, A. B., Gómez-Plaza, E., Gerbi, V., y Rolle, L. (2019). Winegrapes dehydration under ozone-enriched atmosphere: Influence on berry skin phenols release, cell wall composition and mechanical properties. Food Chemistry, 271, 673–684. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.07.218

Ruiz, M. R. (2017). Antioxidant systems in pepper fruits (Capsicum annuum L) during ripening and post-harvest [Tesis de doctorado, Universidad de Granada] http://hdl.handle.net/10481/47382

Sachadyn-Król, M., Materska, M., Chilczuk, B., Karaś, M., Jakubczyk, A., Perucka, I., y Jackowska, I. (2016). Ozone-induced changes in the content of bioactive compounds and enzyme activity during storage of pepper fruits. Food Chemistry, 211, 59–67. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.05.023

Simão, R., Torres Neto, D. G., & Loose, C. E. (2015). The ozonation as competitive advantage in post-harvest treatment of tomato. Mediterranean Journal of Social Sciences, 6(1S1), 529–539. https://doi.org/10.5901/mjss.2015.v6n1s1p529

Tabakoglu, N., & Karaca, H. (2018). Effects of ozone-enriched storage atmosphere on postharvest quality of black mulberry fruits (Morus nigra L.). LWT - Food Science and Technology, 92, 276–281. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.02.044

Tokala, V. Y. (2019). Postharvest Interventions Involving Novel Ethylene Antagonists, Ozone and AiroFresh® in Regulating Ethylene and Maintaining Quality of Apple and Pear Fruits [Tesis Doctoral , Universidad Curtin] https://espace.curtin.edu.au/handle/20.500.11937/77988

Valencia C, S., Guevara Z, J., Páez, D., y Vilaplana, R. (2016). Hongos causantes de podredumbres en la poscosecha de mora (Rubus glaucus): aislamiento, identificación, y evaluación del género más agresivo. Vitae, 23(Supl. 1), S769–S773.

Vite Chávez, D. M. (2015). Efecto del tiempo de exposición al ozono gaseoso y tiempo de almacenamiento sobre las características fisicoquímicas, microbiológicas y aceptabilidad general en fresas (Fragaria Vesca l.) [Tesis de pregrado, Universidad Privada Antenor Orrego – UPAO]. http://repositorio.upao.edu.pe/handle/upaorep/816

Yeoh, W. K., Ali, A., y Forney, C. F. (2014). Effects of ozone on major antioxidants and microbial populations of fresh-cut papaya. Postharvest Biology and Technology, 89, 56–58. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2013.11.006

Notas de autor