Facultad de Ingeniería UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
MORFOLOGÍA Y MADUREZ EN FRUTAS MORPHOLOGY AND MATURITY IN FRUITS Jose Luis Lara Prada 1 y Willington Camilo Horta Vargas Va rgas2 Resumen El presente artículo muestra los resultados encontrados en el laboratorio de control de calidad y postcosecha de la Universidad Surcolombiana, Surcolombiana, donde se llevaron a cabo una serie de pruebas que permitieron reconocer las diferentes características, relaciones de maduración y morfología para el mango ( Mangifera indica indica L.); en sus tres estados de maduración (verde, pintón y maduro), para así determinar la cantidad de sólidos solubles, pH, porcentaje de acidez, con el fin de encontrar la relación de madurez, densidad real y evaluación de pesos. Tomando los valores del peso para sus diferentes estados (5 mangos para cada estado) se encontró el volumen real y aparente de los mismos, utilizando un volumen inicial de 1000 ml para calcular el volumen real, introduciendo los cinco mangos proporcionando un volumen el cual se hallaba por diferencia de volumen desalojado. Con la ayuda del refractómetro se hallaron los grados Brix (°Brix) para cada estado en 2 frutas (promedio) y el pH con cierta cantidad de mango en sus respectivos estados de maduración. Para culminar con la determinación de la relación de madurez en los diferentes estados, se relacionaron los °Brix y la acidez titulable, obteniendo como resultado que a mayor presencia de solidos solubles el valor del índice de madurez para cada estado del fruto aumenta, mismo caso se encuentra cuando el porcentaje de acidez titulable es menor, por ende será mayor en el mango maduro y menor en el verde. Palabras clave: clave: morfología; morfología; relación relación de madurez; madurez; acidez titulable; titulable; sólidos sólidos solubles. solubles.
Abstract The present article shows the results found in the laboratory of quality control and postharvest of the University Surcolombiana, where a series of tests were carried out to recognize the different characteristics, maturation relations and morphology for mango (Mangifera indica L.); In order to determine the amount of soluble solids, pH, acidity percentage, in order to find the relation of maturity, real density and weight evaluation. Taking the values of the weight for its different states (5 mangos for each state) the real and apparent volume of them was found, using an initial volume of 1000 ml to calculate the real volume, introducing the five mangos providing a volume which Found by volume difference dislodged. With the aid of the refractometer Brix degrees (° Brix) were found for each state in 2 fruits (average) and the pH with a certain amount of mango in their respective stages of maturation. To conclude with the determination of the maturity relationship in the different states, the ° Brix and the titratable acidity were related, obtaining as a result that to a greater presence of soluble solids the value of the maturity index for each state of the fruit increases, same case Is found when the titratable acidity percentage is lower, therefore it will be higher in mature mango and lower in the green one. Keywords: morphology; Maturity relationship; relationship; titratable titratable acidity; acidity; soluble solids.
1
Estudiante de Ingeniaría Agrícola. Universida d Surcolombiana Neiva. Av. Pastrana Carrera 1a.
[email protected]
2
Estudiante de Ingeniaría Agrícola. Universidad Surcolombiana Neiva. Av. Pastrana Carrera 1a.
[email protected]
Facultad de Ingeniería UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
1- Introducción El grado de madurez apropiado para realizar la cosecha de la fruta es de gran importancia ya que repercute en su vida poscosecha así como en su comercialización. Es indispensable distinguir entre madurez fisiológica y madurez comercial. La madurez fisiológica es la que alcanza el fruto cuando está sujeto a la planta, alcanzando su máximo crecimiento e indica el momento oportuno de la recolección. La madurez comercial se refiere a las exigencias de calidad de un mercado en particular, las cuales dependen del uso que se le vaya a dar y el tiempo que dure su comercialización (Parra-Coronado y HernándezHernández, 2008). El etileno es la molécula principal implicada en estos procesos porque coordina muchas vías metabólicas esenciales en la maduración de los frutos. Su presencia provoca un aumento de los niveles de enzimas hidrolíticas que suavizan los tejidos, producen hidrólisis de productos almacenados, aumentan la tasa de respiración y modifican la pigmentación. (Asenjo Vera, Morales de los Ríos, Sainz Urruela y Tapia Hernández, 2002). El mango (Mangifera indica L.) es de gran importancia económica en todo el mundo (Dantas et al., 2002). En Venezuela es el cultivo frutícola de mayor consumo, con una superficie de plantación de 9.500 ha, con períodos de almacenamiento muy cortos y procesos acelerados de deshidratación, por lo que su comercialización y comercialización, especialmente para la exportación, exigen una excelente calidad (Laborem et Al., 2002). Como manzanas maduras, los mangos están sujetos a daños por frío si se mantienen por debajo de 13 ° C (55 ° F) y por debajo de 10 ° C (° F 50) en mangos parcialmente maduros (Kader y Mitcham, 2008). Entre los métodos tradicionales de reducir la incidencia de las pudriciones en los frutos en poscosecha están el uso de la refrigeración, la aplicación de productos químicos y, más recientemente, el manejo integrado (Umaña, 1996).
Con respecto a los fungicidas, son pocos los de baja toxicidad durante este periodo y escasas las perspectivas de nuevos ingredientes activos en el mercado; aunado a esto, se han detectado cepas resistentes a algunos de los disponibles o son poco efectivos para controlar las enfermedades durante la poscosecha. Los extractos vegetales se han utilizado con éxito para el manejo de plagas agrícolas y representan un potencial para la protección de frutas durante la poscosecha (Hernández et al. 2007). Durante la poscosecha se produce en los frutos una serie de cambios, tanto de síntesis como de degradación, que son controlados genéticamente y que conducen a la senescencia (Kader, 1992). Los cambios, aunque son muy variables entre las especies, incluyen generalmente la modificación de la ultraestructura y textura de la pared celular, así como cambios en: turgencia, jugosidad, conversión de almidones en azucares, incremento en la susceptibilidad a patógenos en la poscosecha, alteraciones en la biosíntesis de pigmentos y de compuestos responsables del sabor (Giovannoni, 2001); estos cambios son los que van a determinar la calidad poscosecha de los frutos. El concepto de calidad de la fruta ha evolucionado con el tiempo. Al principio, la percepción de la calidad era diferente según el interés particular de cada uno de los agentes involucrados en el proceso de producción (productor, consumidor, comerciante o consumidor). Sin embargo, hay cada vez más una coincidencia entre los sectores implicados, ya que todos ellos tienden a acercarse a los criterios impuestos por el consumidor, en los que el estado de madurez de la fruta que compran juega un papel fundamental (Monin A , 1970). El precio de la fruta está cada vez más ligado a la calidad del producto final y, por ello, las fincas frutícolas planifican su proceso de producción con el fin de satisfacer las demandas del sector comercial.
2. Materiales 2.1 Mango (fruto):
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Para el desarrollo de la práctica, se tomó una muestra de 15 frutos de mango común (Mangifera Indica L (Sauco, 2009) ), las cuales se agruparon según su estado de maduración, en 5 unidades maduras, 5 pintonas y 5 verdes.
2.2 Instrumentos: Bureta. Probeta graduada. Beaker. Balde. Toallas. Cuchillos.
2.3 Equipos:
Balanza de precisión con aproximación a 0.01 gr. Refractómetro. Potenciómetro.
2.4 Reactivos: Hidróxido de Sodio (NaOH) 0.1 N. Indicador: Fenolftaleína.
con agua (volumen de 1000 ml) y los frutos dentro del beaker para cada uno de los tres estados de maduración.
3.3 Densidad aparente y densidad real. Una vez obtenidos los volúmenes aparentes como reales y su relación con el peso de los mangos (5 para cada estado de maduración), se procede a calcular las respectivas densidades.
3.5 Separación de las partes componentes del fruto: Para cada estado tomamos tres unidades de fruta (maduros: 1, 2 y 3 pintones: 1, 2 y 3 verdes: 1, 2 y 3). Y separamos sus partes componentes (epicarpio, mesocarpio, endocarpio y semilla) para determinar el peso de cada una de ellas.
3.6 Lecturas de sólidos solubles: Con ayuda en la lectura del refractómetro y la extracción de pulpa la cual se ejecutó macerando el fruto y posteriormente extrayendo una mínima cantidad de jugo de esta fue posible calcular el contenido de sólidos solubles.
3. Metodología
3.7 Lecturas de pH con el potenciómetro:
3.1. Clasificación del producto:
Tomamos 10 gramos de pulpa, hallamos el pH con el potenciómetro para cada estado de maduración de la fruta.
Para iniciar, se clasificaron todos los mangos según los tres grados de madurez (verde, pintón, maduro), se enumeraron y se pesaron los cinco mangos de cada estado de maduración.
3.8 Determinación de acidez titulable en los diferentes estados de madurez:
3.2. Determinación del volumen aparente y volumen real: Fue necesario trabajar con un vaso beaker de volumen conocido (2000 ml), el cual permitió determinar el volumen aparente y real de cada grupo de frutas en sus respectivos estados de madurez . Para hallar el volumen aparente de los tres estados, primero se depositaron los 5 frutos del mango de cada estado de maduración en el beaker vacío y a simple vista se calculó el volumen que ocupaban los frutos. Después se realizó el mismo ejercicio pero ya
Se homogenizó la mezcla realizada anteriormente con la ayuda del agitador electromagnético, posteriormente se adicionó tres gotas del indicador de fenolftaleína. Se inició la titulación de a 0.1 N hasta obtener un pH de 8.20, finalmente se hizo la lectura del volumen de gastado.
4. Cálculos y Resultados Basándonos en los procedimientos descritos anteriormente y utilizando una serie de ecuaciones y relaciones se obtuvieron los siguientes resultados:
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PESOS (gr) MADURO PINTON VERDES
Tabla 1. Peso promedio (gr) de los mangos determinados por cada estado de madurez.
Para la medición del volumen real, el volumen inicial de agua utilizado para los tres estados de maduración fue de 1000 ml. Por lo tanto, el valor de cada estado se define como la diferencia entre el volumen final y el volumen inicial.
Estado de Madurez MADURO PINTON VERDE
VOLUMEN (ml) APARENTE 1700 1600 1300
REAL 750 700 580
Numero de Frutos 5
4.1 Densidades
=
Ecu (1).
Donde: : Peso total de los mangos. : Volumen aparente o real
4.1.1
Densidad Aparente:
Estado de Madurez MADURO PINTON VERDE
DENSIDAD APARENTE PROMEDIO (gr/ml) 0,43 0.46 0.43
Tabla 3. Datos de la densidad aparente para
556,5
La siguiente tabla muestra los pesos correspondientes al epicarpio, mesocarpio y endocarpio de los dos frutos de su respectivo estado de maduración. Estado de Madurez MADURO PINTON
Para el cálculo de la densidad tanto aparente como real se utilizó la siguiente ecuación, variando en volumen según la condición.
735
4.2 Peso de los componentes del mango.
Tabla 2. Volumen aparente y real en cada uno de los estados de madurez.
725,4
VERDE
Peso Total (gr) 146,6
Epicarpio (gr)
Mesocarpio Endocarpio (gr) (gr)
41,9
60,2
34,6
176,7
45,2
68,5
38,4
148,8
38,8
63,2
40,2
145,5
42,3
46,4
37,6
116,4
32,6
64,7
14,6
114
32,5
69,7
13,4
Tabla 5. Datos de los pesos de las diferentes partes del mango.
4.3 pH y sólidos solubles Estado de Madurez
Lectura
VERDE
1 2 1 2 1 2
PINTÓN MADURO
VALOR DE pH 3,55 3,51 4,32 4,16 4,29 4,18
PROMEDIO 3,53 4.24 4,235
4.3.1 determinación pH
los tres estados de maduración.
4.1.2
Densidad real:
Estado de Madurez MADURO PINTON VERDE
DENSIDAD REAL PROMEDIO (gr/ml) 0,97 1,05 0,96
Tabla 4. Datos de la densidad real para los tres estados de maduración.
Se tomó una muestra de la pulpa de cada estado de maduración y se realizaron 3 lecturas de pH con ayuda del potenciómetro, promediando las lecturas y sacando un dato concreto, como se muestra en la siguiente tabla: Tabla 6. Valor de pH y promedio de lecturas para estados de maduración.
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Para cada estado de madurez se calculó el % de acidez mediante la siguiente ecuación:
PH 5
H P E D R 0 O L A V
3.53
4.24
4.235
% = VERDE
PINTON
MADURO
Sólidos solubles
Se tomó una muestra de la pulpa de cada estado de maduración y se realizaron 3 lecturas con ayuda del refractómetro, promediando las lecturas y sacando los datos de sólidos solubles.
Estado de Madurez
Lectura
( )∗
Dónde:
SÓLIDOS SOLUBLES
titulación N: normalidad del (0,1 /) PMA: peso molecular del ácido predominante (Ácido cítrico: 64 ) P: peso de la muestra en gramos
Estado de Madurez
PRUEBA
VOLUMEN GASTADO
PROMEDIO
VERDE
1
3,1
3,25
2
3,4
1
0,9
2
0,95
1
0,8
2
0,7
PROMEDIO PINT N
1 8,8 6,83 2 6,7 3 5,0 1 14,3 14,13 PINTÓN 2 13,9 3 14,2 1 13,5 13,5 MADURO 2 13,4 3 13,6 Tabla 7. Valor de Sólidos solubles en los estados de maduración.
VERDE
MADURO
14.13
15
VERDE
0,8
de titulación para los estados de maduración.
Estado de Madurez
% ACIDEZ
VOLUMEN GASTADO
VERDE
2,08
3,25
PINT N
0,576
0,9
MADURO
0,512
0,8
13.5
6.83
0,9
Tabla 8. Volumen gastado de NaOH en cada prueba
GRADOS BRIX S E L B 10 U L O 5 S S O D I 0 L O S
∗ 100 Ecu (2).
Vol. NaOH: volumen de gastado en la
VARIEDAD
F igura 1. pH de cada estado de madurez.
4.3.2
( )()()
Tabla 9. % acidez para cada estado de maduración.
PINTON
% ACIDEZ TITULABLE
MADURO
VARIEDAD
F igura 2. Valores de solidos solubles promedios en los estados de maduración.
3 Z E 2 D I C A1 %
2.08
0.576
0.512
0 VERDE
4.4 Acidez titulable y relación de madurez 4.4.1 Acidez titulable
PINTON VARIEDAD MANGO
MADURO
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F igura 3. Grafica dé % acidez para cada estado de maduración.
4.4.2 Relación de Madurez (Rm) Para la relación de madurez se emplean los valores promedios de los sólidos solubles y % acidez de cada estado de maduración y se calcula con la siguiente ecuación: =
%
Ecu (3).
Estado de Madurez
RELACION DE MADUREZ
VERDE PINTON MADURO
3,28 24,53 26,37
Tabla 10. Relación de madurez para cada estado de maduración. RELACION DE MADUREZ 30
Z E R U20 A M E 10 D E C I 0 D N I
24.53
26.37
3.28 VERDE
PINTON
MADURO
VARIEDAD MANGO
F igura 4. Grafica de la relación de madurez para cada estado de maduración.
5
Conclusiones
Según los resultados obtenidos en las diferentes pruebas aplicadas al mango, encontramos la relación entre algunas de las variables las cuales representaban sus características morfológicas y la madurez para cada estado (maduro, pintón y verde). Los sólidos solubles presentes en la pulpa de los estados más desarrollados morfológicamente son mayores a los del verde. El porcentaje de acidez es inversamente proporcional al estado de madurez, dando un valor mayor en el estado verde; y la relación de madurez, resultó como se esperaba, mayor en el estado más avanzado, esto gracias a la cantidad de solidos solubles presentes en la pulpa de
su respectivo estado de madurez. En cuento al pH se concluye que a mayor relación de madurez, mayor cantidad de hidrogeniones libres presentes en la fruta.
6
Referencias bibliográficas
Asenjo Vera, J., Morales de los Ríos, L., Sainz Urruela, R, & Tapia Hernandez, L. 2002. Producción de alcoholes volátiles durante maduración de frutos. Davis, 2009. Métodos para el manejo de la maduración en mango. Slaughter Biological and Agricultural Engineering University of California. Giovannoni, J. 2001. Molecular biology of fruit maturation and ripening. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 52, 725- 749. Hernández, A.; S. Bautista y M. Velásquez. 2007. Prospectivas de extractos vegetales para controlar enfermedades postcosecha Hortofrutícolas. Revista Fitotecnia Mexicana 30 (2): 119-123. Kader, A.A. 1992. Postharvest biology and technology: An overview. pp. 15 – 20. En: Postharvest technology of horticultural crops. University of California. Division of Agriculture and Natural Resources. Davis, CA. Laborem, G.; C. Marín, L. Rangel y M. Espinosa. 2002. Influencia del pre-enfriamiento sobre la maduración de 27 cultivares de mango (Mangifera indica L.). Bioagro 14 (2): 113-118. Monin A. 1970, Etude de la qualite gustative de la pomme golden delicious , rev. Agric. vol 3, 471-487. Parra-Coronado, A. y J.E. Hernández-Hernández. 2008. Fisiología postcosecha de frutas y hortalizas. 4ª ed. Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. Umaña, G. 1996. Control biológico de enfermedades postcosecha en frutos. Memoria del X Congreso Nacional Agronómico y III Congreso de Fitopatología. Centro de Investigaciones Agronómicas de la Universidad de Costa Rica. Costa Rica. p. 63- 66.
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ANEXOS
Imagen 4. Separación del epicarpio para el estado verde del mango. Imagen 1. Mangos en su estado maduro.
Imagen 2. Mangos en su estado pintón.
Imagen 5.Determinación de pH para la muestra de mango en estado maduro.
Imagen 3. Mangos en su estado verde.
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Imagen 6. Muestra lista para hacer acidez titulable.
