Estudio De Las Características Fisicoquímicas y Fisiología De Maracuyá Amarillo ( Passiflora edulis Sims var. Flavicarpa

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1 Estudio De Las Características Fisicoquímicas y Fisiología De Maracuyá Amarillo (Passiflora edulis Sims var. Flavicarpa Degener) Durante Su Almacenamiento, Para Tres Cultivares De Vercruz México. Oscar del Angel C. 1 ; Manuel Vargas O. 1 ; Adán Cabal P. 1 ; Moisés López S. 1 ; Javier de la Cruz 2 1:Instituto Tecnológico Superior de Huatusco. Av. 25 poniente N 100 Colonia reserva territorial Huatusco Veracruz México. C.P Tel fax: ; 2: Unidad de investigación y desarrollo de alimentos, Instituto Tecnologico de Veracruz. Resumen Se seleccionaron tres parcelas del estado de Veracruz, cultivadas con maracuyá, se clasificaron como zona alta 1,200 metros sobre el nivel del mar(m.s.n.m), media 650 m.s.n.m. y baja 450 m.s.n.m., de cada una se seleccionaron tres bloques de 20 frutas y se almacenaron a temperaturas de 35, 20 y 10 C. Se realizaron análisis fisicoquímicos y fisiológicos para evaluar su calidad y comportamiento postcosecha. El mayor peso promedio del fruto fue de105g(zona baja); la zona media tiene la mejor proporción de componentes(39% cáscara, 19% semilla, 42% jugo) y el valor más alto de Brix(16). La mayor densidad en jugo(1.05 g ml -1 ) se presento en zona alta. La zona baja mostró más acidez(3.4%) y el menor ph(2.96). La temperatura10 C conservo por más tiempo los frutos(28 días zona alta, zona media 24 días y zona baja 20 días); a esta temperatura se observo una reducción en la producción de CO 2 y etileno en frutos de zona baja con intervalos de 27 a 72 µl CO 2 (kg h) -1 y de 56 a 112 µl C 2 H 4 (kg h) -1 respectivamente. La deshidratación de la cáscara daña la apariencia externa pero no afecta la parte comestible, la menor perdida de peso se expreso en la zona alta a 10 C.(50% en 28 días). Abstract Three orchards were selected in Veracruz estate, cultivated with passion fruit, they were classified as a high zone 1,200 m. above sea level (masl), middle 650 masl, and low zone 450masl, fruit were collected from each orchard and separated on three lots that were stored at 35, 20 or 10 C.. They were carried out chemical analysis and physiologic to evaluate their quality and behavior postharvest. The biggest weight average gives the fruit it was105g(low zone); the middle zone has the best proportion in components(39%shell, 19% seed, 42% juice) and the highest valor gives Brix(16). The biggest density in juice(1.05 g ml -1 ) presents in high zone. The low zone showed more acidity(3.4%) and the smallest ph(2.96). The temperatura10 C conserves for more time the fruit(28 days high zone, middle zone 24 days and low zone 20 days); to this temperature one observes a reduction in the production of CO 2 and ethylene in fruits of low zone with intervals of 27 to 72 µl CO 2 (kg h) -1 and 56 to 112 µl

2 C 2 H 4 (kg h) -1 respectively. The dehydration gives the shell it damages the external appearance but it doesn't affect the edible portion. The lost minor gives weight expressed in the high zone to 10 C.(50% in 28 days). Introducción El maracuyá es orinario de Brasil y su distribución es amplia en todos los países de la cuenca amazónica (Basurto y Córtez, 2000). La especie Passiflora edulis (maracuyá morado), dio origen a través de una mutación a Passiflora edulis Sims flavicarpa Degener (maracuyá amarillo); este fruto se cultiva para aprovechar su jugo, el cual pede ser consumido en fresco o procesado (García, 2002). La producción de maracuyá en México ha pasado por varias etapas, aparentemente, en la inicial se realizaron siembras de traspatio, para 1989 se establecieron plantaciones comerciales, otra etapa se caracteriza por el hecho de que algunos productores decidieron seguir con el cultivo a pesar del reducido mercado existente y entraron a un proceso de transformación artesanal de la fruta, buscando su venta en forma de jugo, pulpa, mermelada, miel, cáscara en almíbar, vino y licor. A fines de 1995, se presentó la idea de sembrar maracuyá en grandes extensiones en Veracruz, con la convicción de que las frutas exóticas representan una buena alternativa de producción (Schwentesius et al., 1995). El consumo del maracuyá no ha alcanzado aun el nivel de otras frutas cultivadas en el país, sin embargo es sabido que ya forma parte de algunos postres y bebidas. Específicamente en la región de Huatusco Veracruz existe una planta procesadora de jugo de maracuyá, INFRUVER (Industrializadora de fruta veracruzana) que, en la actualidad no cuenta con información objetiva que permita respaldar la calidad de su producción. En el presente trabajo se pretende establecer una exploración de la calidad de los frutos procesados en dicha planta procedentes de tres zonas de cultivo, para lo cual se determinaron parámetros: a) Físicos:(peso del fruto, relaciones cáscara semilla jugo, resistencia a la penetración, densidad del jugo); b) Bioquímicos (p.h, Brix, acidez titulable, relación grados brix/ acidez); c) Fisiológicos: (perdida de peso, producción de CO 2 y Etileno). Materiales y métodos Peso unitario, composición porcentual de los elementos del fruto, densidad del jugo y Pérdida fisiológica de peso: Cada fruto se peso y se registro su peso unitario, posteriormente se le extrajo el jugo y la semillas colocándolas por separado, se peso cada componente (Cáscara-semilla-jugo) y se determino la composición porcentual para cada

3 elemento, obteniendo el rendimiento en jugo (% jugo), las mediciones se determinaron por pesada directa en una balanza electrónica marca OHAUS (Modelo TS4KD). La densidad del jugo se calculo mediante la relación masa/volumen del mismo. La pérdida fisiológica de peso se determinó por pesada directa de cada uno de los frutos en la balanza electrónica. Los resultados se reportaron como % pérdida de peso. % pérdida de peso = Peso inicial - Peso final Peso inicial * 100 Color: Se determino el ángulo de color hue ( ºh ) de la cáscara de los frutos. Se realizaron tres mediciones por fruto utilizando un colorímetro MiniScan XE Plus Hunter Lab, el equipo proporciono los valores a y b; con los cuales se calculó el ángulo hue como tan -1 (b/a). el equipo fue calibrado antes de cada muestreo. Firmeza: Se analizó la firmeza sobre la epidermis de los frutos, la medición se realizó en tres diferentes partes del fruto donde se aplicó una fuerza de compresión con una punta cónica de 6 mm de diámetro, utilizando un penetrómetro de frutos, con capacidad de lectura de 0-20 kg/cm 2 (Wagner FDK 20; Norfolk, Va). El valor fue expresado como la fuerza requerida para que la punta cónica del penetrómetro se introduzca en la pulpa sobre la unidad de área que ocupa la punta (NOM, 1982). Sólidos solubles: Se determinó por triplicado la cantidad de sólidos solubles del jugo extraído de la pulpa de los frutos mediante un refractómetro ABBE digital (LEICA MARK II). Los resultados obtenidos se reportaron como (%) de sólidos solubles o ºBrix con corrección por temperatura ( ºBrix por cada ºC arriba de los 20 ºC o ºBrix por cada ºC debajo de 20 ºC) (AOAC, 1990). Acidez titulable: El contenido de acidez se determinó como % de ácido cítrico por gramo de jugo de pulpa de los frutos, Vera (2006) señala que el ácido cítrico representa el 93% de los aniones en los jugos de maracuyá. Se realizó por titulación con NaOH 0.1 N de acuerdo al método establecido por la AOAC (1990). Valor de ph: Se realizo por triplicado con medición directa en el jugo de la fruta empleando un potenciómetro ORIÓN modelo 5 STAR equipado con un electrodo de combinación de vidrio previamente calibrado y estandarizado con soluciones de ph conocido. Producción de CO 2 y etileno (VPE): Se determinó la velocidad de respiración de los frutos durante su almacenamiento, para lo cual se colocaron frutos individuales en frascos de vidrio

4 de 1 L de capacidad provistos de una tapa de metal a la cual se le insertó un septum de hule. Para garantizar la hermeticidad completa de los frascos se sellaron con cinta teflón. Los frascos se mantuvieron dentro de las cámaras cerradas por 3.5 horas para la acumulación de dióxido de carbono (CO 2 ) y etileno. El gas producido por la respiración fue extraído con una jeringa para cromatografía de gases a través del septum de hule, utilizando 1 ml de espacio de cabeza del gas contenido en el frasco. La cuantificación se realizó en un cromatógrafo de gases HP5890 series II con una columna Poraplot Q de 12 m de longitud, por 0.30 mm de diámetro interno, bajo condiciones de 150 C en el inyector SPLIT, 80 C en el horno, 250 ºC en el Detector de Ionizacion de Flama (FID) 250 C en el Detector de Conductividad Térmica (TCD) y utilizando nitrógeno (N 2 ) como gas acarreador a un flujo de 2 ml/min. Los resultados de CG (cromatografía de gases) se representan por el área bajo la curva de operación; con estas áreas se calcularon las concentraciones de etileno y C0 2 mediante una curva estándar para etileno y otra para C0 2. Para calcular la concentración de etileno y CO 2 presente en la muestra se empleó la formula indicada por Salveit y Yang (1987). Vgas Etm Etb 1 TPE = T P 1000 Donde: TPE= tasa de produccion de etileno en nl/kg-h. Vgas= volumen de la cámara volumen del fruto (ml). T = tiempo de residencia del fruto en la cámara (h). E tm = mg /L de etileno en la muestra. E tb = mg /L de etileno en el testigo. P = peso del fruto en kg. 1/1000 = factor de conversion de mg / L A µl. Nota: Para el cálculo de la producción de CO 2 se utilizo la misma formula con los datos obtenidos del área bajo la curva de este gas en el cromatograma. Los muestreos se hicieron por triplicado. Análisis estadístico: Los análisis se realizaron por triplicado teniendo como unidad experimental un fruto, bajo un diseño completamente al azar, los datos fueron sujetados a un análisis de varianza con el modelo general linear(glm) mediante el paquete estadístico SAS (Statistical Analisis System V. 8.0), las medias fueron comparadas por prueba de Duncan mediante el mismo software. Las graficas se realizaron con el programa Statistica V. 6.1.

5 Resultados y discusión Parámetros fisicoquímicos Para el maracuyá en particular a pesar de su incipiente aceptación en los mercados regionales y nacionales no existe una delimitación de la calidad que posen los frutos cultivados en los municipios de la región. En el cuadro 1 se observa que existe cierta semejanza estadística entre los parámetros fisicoquímicos de los frutos de las distintas zonas sin embargo si se realiza una comparación entre los valores específicos de cada parámetro puede observarse que la zona que cuenta con el mayor numero de atributos con mejores niveles es la zona media (650 m.s.n.m.) puesto que cuenta con un mayor rendimiento en jugo, más Brix, un ph más elevado, esto es de acuerdo con Aular y colaboradores (1995) quienes definen que un fruto de maracuyá de buena calidad será aquel que teniendo un buen peso, tamaño y apariencia, que pueda proveer una alta proporción de jugo de agradable sabor y aroma, la zona media es sobresaliente puesto que cuenta con el mejor rendimiento en jugo que el mencionado por distintos autores y valores de Brix cercanos a los más elevados dentro de los márgenes reportados, características que la colocan como la de mejor calidad entre las zonas evaluadas. PARAMETRO ZONA ALTA MEDIA BAJA PESO FRUTO (g) 99.28a ± a ± a ±35.98 % JUGO (Rendimiento) 41.53a ± a ± b ±9.14 % CÁSCARA 27.78b ± a ± a ±12.31 % SEMILLA 22.12a ± ab ± b ±5.58 VOLUMEN JUGO (ml) 42.03a ± a ± a ±15.32 DENSIDAD (g/ml) 1.06a ± b ± ab ±0.05 BRIX 15.91a ± a ± b ±2.02 ph 3.00b ± a ± b ±0.12 ACIDEZ 2.02b ± b ± a ±0.90 *Variables con la misma letra no son significativamente diferentes y aquellas que tienen letras distintas son estadísticamente diferentes.

6 Cambios postcosecha El desarrollo del color en frutos de maracuyá es importante debido a que la aparición de los pigmentos amarillos en las frutas las hace más apetitosas e interesantes para la vista del consumidor, la aparición de los tonos amarillos es gradual a lo largo del proceso de maduración, la zona media cual muestra poca variación entre sus medias lo que expresa un desarrollo del color mas uniforme. De acuerdo con los resultados se concluye que el desarrollo del color en los frutos de maracuyá se muestra susceptible a las variaciones de la temperatura durante el almacenamiento. La pérdida fisiológica de peso es uno de los factores más notorios en la etapa postcosecha del maracuyá. La deshidratación contribuye al aspecto de deterioro en la apariencia externa, en particular para el maracuyá la sensibilidad de esté a la pérdida de peso con referencia a la temperatura es de un 5% por cada 10 que aumente la temperatura de su almacenamiento. La zona menos afectada por la perdida de peso a 10 C fue la alta, de la cual los frutos llegaron a perder hasta un 50 % de su peso inicial pero esto ocurrió hasta el día 28 de su almacenamiento. La textura de la cáscara fue variable en todos los tratamientos y zonas, esto como efecto de la deshidratación que afecta la firmeza de la cáscara, auque es sabido también que las sustancias pécticas presentes en la misma sufren alteraciones por su degradación durante el proceso de maduración. El efecto de la temperatura sobre el ablandamiento de la cáscara es poco evidente, puesto que los frutos presentan arrugamientos y reducción de volumen, en todos los tratamientos se perciben incrementos bruscos en los valores de la fuerza por unidad de superficie requerida para la punción de la cáscara, esto no se traduce como un endurecimiento de la misma cáscara si no de la elasticidad y la perdida de turgencia de la misma generando así la necesidad de incrementar la fuerza para lograr la punción. Para todos los tratamientos y para todas las zonas es notorio que existe homogeneidad entre frutos de la misma zona dada la poca variación entre sus medias estadísticas durante su almacenamiento, este parámetro es muy estable ya que muestra pocas fluctuaciones, solo presenta una ligera tendencia hacia el aumento de los valores de Brix durante el almacenamiento. Con referencia a la acidez titulable se observo una marcada tendencia a la disminución durante el almacenamiento (ver fig. 2). Los valores de ph tienen un comportamiento inverso al de la acidez titulable puesto que los valores de este parámetro aumentan conforme los ácidos orgánicos son consumidos en el proceso de maduración. Para la zona alta su comportamiento fisiológico a 35 C muestra que tiene una velocidad de respiración que va desde los 27 hasta los 124 µlco 2 (kg h) -1, una tasa de producción de etileno varia entre 34 y 216µLC 2 H 4 (kg h) -1, su

7 almacenamiento duro 12 días, mientras que a 20 C, 30-88µLCO 2 (kg h) -1 y µLC 2 H 4 (kg h) -1 vida útil 20 días, en tanto que a 10 C, µLCO 2 (kg h) -1, µLC 2 H 4 (kg h) -1 con 28 días en almacén. Para la zona media su comportamiento fisiológico a 35 C, velocidad de respiración de 27-85µLCO 2 (kg h) -1, µLC 2 H 4 (kg h) -1, vida útil 11 días, su comportamiento a 20 C es de 30-94µLCO 2 (kg h) -1, µLC 2 H 4 (kg h) días de vida útil, mientras que a 10 C, 32-79µLCO 2 (kg h) -1, µLC 2 H 4 (kg h) -1 durando 24 días. La zona baja muestra comportamiento fisiológico a 35 C, velocidad de respiración de 38-80µLCO 2 (kg h) -1, µLC 2 H 4 (kg h) días de almacén; a 20 C, 48-79µLCO 2 (kg h) -1, µLC 2 H 4 (kg h) -1 con 16 días de vida útil; a 10 C, 27-72µLCO 2 (kg h) -1, µLC 2 H 4 (kg h) - 1 durando 20 días. EVOLUCIÓN DE LA ACIDEZ TITULABLE EN FRUTOS DE MARACUYÁ ALMACENADOS A 35 ºC 5,0 ±0,95*SD EVOLUCIÓN DE LA ACIDEZ TITULABLE EN FRUTOS DE MARACUYÁ ALMACENADOS A 20 ºC 5,0 ±0,95*SD ACIDEZ TITULABLE (% Ác. Cítrico) 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0, DÍAS Alta Media Baja ACIDEZ TITULABLE (% Ác. Cítrico) 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0, DÍAS Alta Media Baja ACIDEZ TITULABLE (% ÁC. Cítrico) EVOLUCIÓN DE LA ACIDEZ TITULABLE EN FRUTOS DE MARACUYÁ ALMACENADOS A 10 ºC 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 ±0,95*SD Alta Media Baja Figura 2. Comportamiento de la acidez titulable en frutos de maracuyá almacenados a tres temperaturas para las tres zonas de estudio DÍAS Conclusiones generales En relación a sus parámetros fisicoquímicos las tres zonas presentan valores ideales con respecto a los reportados por otros autores, sin embargo destaca la zona baja con el mayor peso promedio y la zona media por sus características fisicoquímicas un desarrollo de color más uniforme durante su almacenamiento, la apariencia externa de los frutos sufre daños

8 severos a causa de la deshidratación y el proceso de degradación de la cáscara, sin embargo el jugo que es la parte comestible permanece estable, la temperatura que conservo por más tiempo los frutos fue de 10 C siendo la zona alta con mayor duración (28 días) los cambios postcosecha del maracuyá se ven afectados por la temperatura. Bibliografía Abbott A., J Quality measurement of fruits and vegetables. Postharvest Biology and technology. Abstrae. Vol. 15 : U.S.A. AOAC Offials Methods of Análisis. 15th. Edition. Ed. Kenneth H. Published by The Association of Officials Analytical Chemists. Vol II. Arlington, Virginia, U.S.A p. Aular J.; Bautista D. y Maciel N Características de la fruta de parchita en tres localidades del lago de Maracibo. Agronomía Tropical. Vol. 46 (2): Basurto G. J. F. y Córtez V. M. A Seminario de Agro Negocios maracuyá. Facultad de Administración y Contabilidad. Universidad del Pacifico. Perú. 45 p. Francis F. J Color quality evaluation of orticultural crops. HortScience. Vol.15(1): García T., M., A Guía técnica cultivo de maracuya amarillo; Centro Nacional de Tecnología Agropecuaria y Forestal (CENTA); El Salvador; 35p. Jobling J Temperature management its essential for maintaining produce quality. Sydney postharvest laboratory. In. Good Fruit and Vegetables magazine. Vol.10(10): Sydney Australia. Kader A., A Maracuya: (Granada china, granadilla) Recomendaciones para mantener la calidad postcosecha. Postharvest technology. Research center. Department of pomology, Universidad of Davis California. U.S.A. Lipton W., J Interpretation of quality evaluations of horticultural crops. HortScience. Vol 15 (1) : U.S.A. Rebolledo R., H., H Manual S.A.S. por computadora Análisis estadístico de datos experimentales. Ed. Trillas. 206 p. México. Salisbury B., F. y Ross W. C.1992.Fisiología Vegetal. ed. Iberoamerica. California. 759p. Salveit M., E. y Yang S., F Ethylene. In: Eds. River L. y Crozier A. Principiples and practices of plant hormone analysis. Academic Press. Vol. 2 Chapter 6. Schwentesius R., R.; Gómez C., M. A.; Gómez T., L La producción y el mercado mundial del maracuyá, Centro de investigaciones económicas, sociales y tecnológicas de la agroindustria y la agricultura mundial (CIESTAAM), México.