Efecto del sistema de producción ecológico y convencional en la calidad y potencial antioxidante de manzanas Golden Delicious

Transcripción

1 Efecto del sistema de producción ecológico y convencional en la calidad y potencial antioxidante de manzanas Golden Delicious G. Reig 1, C. Larrigaudière 1 y Y. Soria 2 1 Área de Poscosecha. Centro UdL-IRTA, CeRTA. Av. Rovira Roure, Lleida, España 2 Dpto. Hortofruticultura, Botánica y Jardinería. Universidad de Lleida. Av. Rovira Roure, Lleida, España soria@hbj.udl.es Palabras clave: manzana ecológica, calidad, minerales, capacidad antioxidante Resumen Este estudio fue dirigido para comparar manzanas (Malus domestica L., Golden Delicious) cultivadas mediante el sistema ecológico o convencional en Lleida. Los frutos fueron cosechados en dos fechas diferentes para determinar también el efecto del estado de madurez. Los frutos se evaluaron justo después de la recolección y al cabo de 4 meses de conservación en frío normal. Los frutos ecológicos de la segunda cosecha presentaron una coloración y un nivel de acidez más favorable que los frutos convencionales a lo largo de todo el periodo estudiado. La firmeza y el contenido en sólidos solubles también fueron superiores en cosecha, aunque las diferencias no se mantuvieron después de la conservación. El nivel de K y P era más alto en los frutos ecológicos y el de N y Ca más bajo. En general no se presentaron diferencias significativas en la capacidad antioxidante total ni en el contenido de ácido ascórbico. INTRODUCCIÓN Desde los años noventa, los consumidores piden frutos de mayor calidad y más saludables. El sistema de producción ecológica puede responder a esta creciente demanda ya que prohíbe la aplicación de productos químicos en cualquier práctica del cultivo. No obstante, y a pesar del creciente interés, poco se conoce acerca de los efectos de este sistema de producción en la calidad de los frutos obtenidos. Según Weibel et al. (2000) atributos tales como el gusto, la firmeza, las fibras nutricionales y los componentes fenólicos son mejores en los frutos ecológicos. Los componentes promotores de la salud como la vitamina C también parecen adquirir una mayor importancia. El ácido ascórbico juega un papel clave en la detoxificación de las especies activas de oxígeno, estando por tanto relacionado con la capacidad antioxidante de los frutos y el alargamiento de su vida poscosecha. Por este motivo se considera adecuado un sistema de producción que mantiene o incluso aumenta los niveles de ácido ascórbico. La ampliación y regulación del mercado de los frutos ecológicos requiere sin embargo un mayor conocimiento de parámetros cualitativos y bioquímicos en el momento de la cosecha y su evolución durante la conservación hasta el consumo final. Este trabajo se ha centrado en evaluar dichos parámetros en manzanas cultivadas mediante el sistema ecológico o convencional en la zona norte de España. MATERIALES Y MÉTODOS En el presente estudio se utilizaron manzanas (Malus domestica L. cultivar Golden Delicious) cultivadas en Lleida bajo el sistema de producción ecológica, utilizando como 117

2 testigo manzanas de producción convencional. Los frutos de ambos sistemas se recolectaron en dos fechas en septiembre de 2005, con un intervalo de una semana, para evaluar el efecto del estado de madurez en el momento de la recolección además del efecto del sistema de producción agrícola. Después de la recolección, parte de los frutos se analizaron para determinar el estado madurez, la composición mineral y la capacidad antioxidante. El resto se conservaron en frío normal a 1 ºC durante 120 días. Después de este periodo los frutos se analizaron el mismo día de la salida de cámara y después de 7 días a 20 ºC, para simular el periodo de vida comercial. Determinaciones analíticas El índice de almidón, color de la piel, firmeza, acidez y contenido de sólidos solubles fueron evaluados sobre 90 frutos en cosecha y sobre 60 frutos después de conservación, para cada sistema de producción. El índice de almidón sólo se determinó después de la cosecha, utilizando la escala Eurofru (de 1 a 10). El color se determinó con un colorímetro y fue expresado mediante la relación a* + b*. Para la firmeza se usó un penetrómetro con un pistón de 11mm. La acidez se determinó mediante valoración con NaOH 0.1N. Para los sólidos solubles se utilizó un refractómetro digital. El contenido de N se determinó mediante el método Dumas, partiendo de muestra seca. Los contenidos P, K y Ca se determinaron mediante el método de inducción de plasma acoplado procediendo previamente a la digestión de la muestra seca. Para determinar estos elementos minerales se realizaron 3 repeticiones de 20 frutos cada una. La actividad antioxidante total se evaluó mediante espectrofotometría según método descrito en Vilaplana et al. (2006). El contenido de ácido ascórbico total fue extraído siguiendo el protocolo de Brubaker et al. (1985) y la absorbancia fue registrada con un detector UV/vis a 254 nm (Wimalasiri y Wills, 1983). Estos análisis se realizaron en 6 frutos diferentes para cada sistema de producción y periodo de determinación. Los datos fueron sujetos al análisis de varianza utilizando el programa Enterprise Guide. Cuando se obtuvo una F significativa, las medias se separaron con el test de Duncan. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los valores del índice de almidón muestran que el estado de madurez de los frutos en el momento de la recolección no era muy avanzado (Tabla 1). En los frutos convencionales no aparecen diferencias estadísticamente significativas entre las dos cosechas, realizadas con una semana de diferencia, presentando ambas un valor aproximado de 6.5. En cambio, los frutos ecológicos presentan una evolución de 1 punto (de 5 a 6) en el intervalo que va entre las dos cosechas. Estos resultados parecen indicar que el sistema de producción ecológico ralentiza la maduración de los frutos mientras permanecen unidos al árbol, lo cual permite que alcancen algunos parámetros que precisan un cierto periodo en el campo para desarrollarse, como es el grado de coloración. Los dos sistemas agrícolas han provocado un efecto diferente en diversos parámetros cualitativos, tanto en el momento de la cosecha como después de la conservación frigorífica. En manzanas tipo Golden suele ser una práctica habitual retrasar la recolección, pese a haber alcanzado el diámetro comercial, para que la piel desarrolle el color amarillo que el mercado demanda, con los riesgos que ello implica. En la tabla 2 se observa que los frutos ecológicos presentan valores más elevados de a*+b*. Ello indica una mayor evolución del color en estos frutos, con tonalidades más amarillas en la piel, aun estando en un estado más inmaduro, como es el caso de la cosecha 1. Otro parámetro claramente favorable de la producción ecológica ha sido la acidez que es significativamente más elevada en el momento de la cosecha y a lo largo de la 118

3 conservación frigorífica y el periodo de vida útil. Mantener un alto nivel de ácidos en las manzanas se considera un factor decisivo de cara a la aceptación y satisfacción del consumidor. En los sólidos solubles, en general, no se aprecian diferencias entre los dos sistemas de producción a excepción del momento de la segunda cosecha, en que los frutos ecológicos presentan un contenido mayor. La firmeza (Tabla 2) ha sido similar independientemente del sistema de producción pese a que el contenido de calcio de los frutos ecológicos era menor (Tabla 3). En la zona de producción del presente estudio, la consecución de frutos firmes y con contenidos de calcio adecuados suele ser un problema importante. En principio, y para la variedad estudiada, el sistema de producción ecológico no permite solventar este problema. Por un lado con este sistema la aplicación de calcio en campo, aunque está permitida, se ve limitada. Por otro, destacan los elevados contenidos de potasio de los frutos ecológicos que, aunque mejoran la calidad de los frutos, pueden disminuir el calcio dado el antagonismo de ambos elementos minerales. El valor más elevado de fósforo observado en los frutos ecológicos es deseable porque este nutriente aumenta la resistencia a las bajas temperaturas durante la frigoconservación. Asimismo los niveles más bajos de nitrógeno son favorables de cara a una larga conservación y para evitar la aparición de alteraciones fisiológicas. Además de la composición mineral, la capacidad antioxidante de los frutos es importante para conocer su aptitud a la conservación frigorífica. En diversos cultivos se ha observado un incremento de ácido ascórbico como consecuencia del sistema de producción ecológico (Worthington, 1998). En el presente estudio no se han obtenido diferencias en la capacidad antioxidante total respecto a la fecha de recolección ni el sistema de producción, tanto en el momento de la cosecha como después de la conservación (Tabla 4). En cambio, el contenido de ácido ascórbico fue superior en los frutos de la cosecha 1, no mostrando diferencias ambos sistemas. En la cosecha 2, aunque los valores fueron más bajos, los frutos ecológicos presentaron un contenido significativamente mayor que los convencionales, aunque durante la frigoconservación esta diferencia no se mantuvo. Un incremento en la maduración de los frutos va asociado a un bajo contenido de antioxidantes (Lentehric et al., 1999). Este comportamiento puede explicar la disminución del ácido ascórbico en los frutos ecológicos de la segunda cosecha ya que presentaban un estado de madurez más avanzado pero no el descenso producido en los frutos convencionales en los que, según el índice de almidón (Tabla 1), la madurez en ambas cosechas era similar. Referencias Brubaker, G., Müller-Mullot, W. and Southgate, D Methods for determination of vitamins in food. Recommended by COST 91. Elsevier, London. Lentheric, I., Pinto, E., Vendrell, M. and Larrigaudiere, C Harvest date affects the antioxidative systems in pear fruits. Jouurnal of Horticultural Science & Biotechnology, 74: Vilaplana, R., Valentines, M.C., Toivonen, P. and Larrigaudière, C Antioxidant potential and peroxidative state of golden smoothee apples treated with 1- methylcyclopropene. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 131: Weibel, F.P., Bickel, R., Leuthold, S. and Alföldi, T Are organically grown apples tastier and healthier? A comparative field study using conventional and alternative methods to measure fruit quality. Proceeding XXV IHC congress part 7, M. Herregods eds,

4 Wimalasiri, P. and Wills, R Simultaneous analysis of ascorbic and dehydroascorbic acid in fruit and vegetables by high-performance liquid chromatography. J. Chromatogr. 256: Worthington, V Effect of agricultural methods on nutritional quality: A comparison of organic with conventional crops. Alternative Therapies 4: Tabla 1. Índice de almidón en cosecha de manzanas Golden Delicious producidas mediante el sistema ecológico (ECO) o convencional (CON). Cosecha 31/08/2005 Cosecha 06/09/2005 CON ECO CON ECO 6,4 a 1 A 2 5,0 bb 6,5 aa 6,0 aa Tabla 2. Efecto del sistema de producción ecológico (ECO) o convencional (CON) en la calidad de manzanas Golden Delicious en tiempo 0 (cosecha), 120 (días a 1 ºC) y (120 días a 1 ºC y 7 días a 20 ºC). Color (a*+ b*) Firmeza (kg/cm 2 ) Acidez (g/l) Sólidos Solubles (%) CON ECO CON ECO CON ECO CON ECO Tiempo Cosecha 31/08/ ,76 b 1 B 2 22,16 ab 7,02 aa 7,00 aa 4,75 ba 5,83 aa 10,88 aa 10,56 ab ,38 ba 29,86 aa 4,65 aa 4,50 bb 3,25 ba 4,62 aa 12,03 aa 12,24 aa ,99 aa 33,82 aa 4,46 aa 4,37 aa 2,88 ba 4,00 aa 11,46 aa 11,91 aa Tiempo Cosecha 06/09/ ,02 ba 25,56 aa 6,75 bb 7,03 aa 4,40 bb 5,83 aa 10,83 ba 11,50 aa ,70 ba 29,54 aa 4,55 aa 4,69 aa 3,36 ba 4,73 aa 11,76 aa 11,43 ab ,08 ba 34,17 aa 4,60 Aa 4,50 aa 2,83 ba 4,00 aa 11,58 aa 11,37 ab Tabla 3. Composición mineral en cosecha de manzanas Golden Delicious producidas mediante el sistema ecológico (ECO) o convencional (CON). Nitrógeno Fósforo Potasio Calcio Cosecha 31/08/2005 CON 51,0+ 3,7 7,6 + 0,4 137,9 + 34,1 4,6 + 0,4 ECO 48,0+ 0,3 9,4 + 0,1 202,3 + 6,0 3,9 + 0,2 Cosecha 06/09/2005 CON 56,5 + 5,7 7,6 + 0,9 168,5 + 17,5 4,6 + 0,4 ECO 38,4 + 1,2 8,7 + 0,1 196,2 + 6,7 3,5 + 0,4 120

5 Tabla 4. Capacidad antioxidante total (DPPH) y contenido de ácido ascórbico de manzanas Golden Delicious ecológicas (ECO) o convencionales (CON) en tiempo 0 (cosecha), 120 (días a 1 ºC) y (120 días a 1 ºC más 7 días a 20 ºC). DPPH (%) Ácido ascórbico (mg.kg -1 ) CON ECO CON ECO Tiempo Cosecha 31/08/ ,43 a 1 A 2 0,39 aa 46,75 aa 45,83 aa 120 0,37 aa 0,38 aa 21,10 aa 20,67 aa ,43 aa 0,47 aa 15,68 aa 17,82 aa Tiempo Cosecha 06/09/ ,34 aa 0,34 aa 30,78 bb 38,15 ab 120 0,42 aa 0,51 aa 22,50 aa 21,70 aa ,46 aa 0,52 aa 15,15 aa 17,78 aa 121