Judith Zambrano, William Materano**, Ibis Quintero**y Raiza Gil**
* Profesores. ULA. Núcleo Universitario Rafael Rangel. Dpto. de Biología y Química.
** Programa de intercambio Científico,
*** TSU. Laboratorio de Fisiología de Post cosecha. Trujillo. Venezuela.
Resumen
Se evaluó el efecto de los tratamientos inmersión en agua caliente y posterior almacenamiento en frío sobre la calidad de la naranja Valencia, Citrus sinensis L. Los frutos fueron colocados en agua caliente a 38, 46 y 54 ºC durante 30 min antes de su almacenamiento a 5 °C durante 3 semanas. Se utilizaron los frutos no tratados como control, provenientes de dos plantaciones ubicadas en Trujillo, Venezuela, a una altitud de 955 y 366 m.s.n.m., respectivamente. En un muestreo al azar se realizaron las siguientes determinaciones: apariencia, daños por el frío, acidez titulable (AT), sólidos solubles totales (SST), SST/AT, azúcares reductores (Ar), ácido ascórbico, carotenoides y los parámetros de color (L, hue o color y chroma o intensidad). No se observaron diferencias en la apariencia externa ni en la evaluación de daños por el frío, siendo aceptable la apariencia externa al final del almacenamiento. El contenido de SST y ácido ascórbico no fue afectado por estos dos factores mientras que la AT mostró diferencias significativas debidas al nivel altitudinal. El contenido de Ar resultó estadísticamente diferente debido al tratamiento térmico y a la altitud. Así mismo, se observaron diferencias significativas en la respuesta del contenido de ß-caroteno y la luminosidad debido al tratamiento con calor, mientras que el chroma fue afectado por la altitud. Los resultados del estudio indican que los frutos de naranja Valencia pueden tolerar la exposición a temperaturas hasta 38 ºC sin sufrir daños en la calidad.
Palabras Clave: Citrus; daño por el frío; tratamiento con calor; almacenamiento.
Summary
The purpose of the investigation was to evaluate the effect of hot water inmersion treatemnts and cold storage on Valencia oranges, Citrus sinensis L. Fruits were placed in hot water at 38, 46 and 54 ºC during 30 min prior to storage at 5 ºC during three weeks. No treated fruits, coming from two plantations in Trujillo, Venezuela at an altitude of 955 and 366 meters above sea level, were used as a control. In a random sample the following observations were made: appearance, chilling injury, titrationable acidity (TA), total soluble solids (TSS), TSS/TA, reducing sugars, ascorbic acids, carotenoids and color parameters (L, Hue or color and chroma or intensity). No differences on evaluation of external appearance and chilling injury were observed, presenting an acceptable external appearance at the end of storage period. Total soluble solids and ascorbic acid were not affected by the studied factors, while acidity showed significant differences due to altitudinal level. Reducing sugar content was statistically different due to the water treatment and altitude. Heated water had significant effects on ß-caroteno and luminosity, while chroma was affected by altitude. Results of this study indicated that Valencia oranges can tolerate heat treatments up to 38 ºC without compromising market quality.
]]> Key Words: Citrus; chilling injury; heat treatments; storage.Recibido: octubre 02,2001
Introducción
La duración de la conservación de los frutos cítricos requiere temperaturas relativamente bajas comprendidas en un rango de 6 a 10 °C, dependiendo del cultivar, tiempo de almacenamiento, humedad relativa y ventilación, (Grierson y Ben-Yehoshua, 1986). No obstante, algunos cultivares de cítricos son susceptibles al daño por el frío cuando se almacenan a temperaturas por debajo de 10 °C durante largos períodos.
Estudios en frutos de naranja ‘Tarocco’ mostraron que la severidad del daño podría aminorarse utilizando tratamiento con calor mediante inmersión en agua caliente (Schirra et al., 1997) y tratamientos postcosecha con Thiabendazol (Schirra y Mulas, 1995). El efecto positivo de los tratamientos con calor para el almacenamiento de los cítricos está bien documentado.
El curado postcosecha a temperaturas entre 34 y 36 ºC durante 72 h controla efectivamente los desórdenes postcosecha en los cítricos y reducen su sensibilidad al daño por el frío (Ben-Yehoshua et al.,1987; Lurie, 1998).
La inmersión de los frutos en agua caliente es uno de los tratamientos con más fácil aplicación y seguro para el medio ambiente. Su aplicación para controlar la podredumbre en limones fue recomendado por Fawcett (1936) en la primera mitad del siglo XX. La inmersión en agua caliente (49 °C, 20 min) se utilizó en la cuarentena para controlar la mosca Caribbean en grapefruit (Sharp, 1985). Estudios en grapefruit mostraron que la susceptibilidad al daño por el frío dependía del clima (Young, 1961; Yelenosky, 1978), de la práctica cultural (Eaks,1991) de la exposición al sol (Purvis, 1984; Nordy et al., 1987) y de la fecha de cosecha (Pantastico et al., 1968; Grierson, 1974).
El trabajo se llevó a cabo con el objeto de determinar si los tratamientos con calor podrían incrementar la tolerancia al daño por el frío en frutos de naranja ‘Valencia’ y la relación con la altitud de las plantaciones
Materiales y métodos
Se utilizaron naranjas Valencia provenientes de dos plantaciones comerciales del estado Trujillo, Venezuela: La Vitu y Pampanito ubicadas a una altitud de 955 y 366 m.s.n.m., respectivamente. Los frutos fueron cosechados a la madurez comercial (mínimo SST:AT de 9) y seleccionados tomando como criterio la similitud en el tamaño, color, forma y ausencia de daños tanto mecánicos como producidos por insectos.
]]> Los frutos se transportaron al laboratorio, almacenados a 23 °C durante 12 h antes de aplicar los tratamientos para asegurar homogeneidad en la temperatura inicial. Se hizo un registro del ascenso de la temperatura en tres frutos por cada temperatura seleccionada mediante el uso de termocuplas introducidas en el centro del fruto y conectadas a un sistema monitorizado por computadora (WORK BENCH PC, 1993).El tratamiento con calor estuvo basado en la inmersión de los frutos en baños de agua con agitación, a temperaturas de 38, 46 y 54 ºC, durante 30 min. Las temperaturas y el tiempo de exposición fueron el resultado de pruebas de tolerancia realizadas en ensayos preliminares con frutos de naranja Valencia, los cuales se colocaron en cajas de cartón para ser almacenados en un cuarto cava a 5 °C (±0,5 °C) durante tres semanas seguido de una semana a 23 °C (±1 °C). La temperatura seleccionada fue 5 ºC para el almacenamiento a fin de estudiar la eficacia del tratamiento post-recolección para minimizar los daños por el frío.
La humedad relativa (HR) en el cuarto de almacenamiento se mantuvo a 85–95%, utilizando humidificadores de aire. Frutos no tratados fueron utilizados como controles almacenados bajo las mismas condiciones. Los frutos se evaluaron visualmente para detectar el daño por el frío en el momento de ser transferidos a temperatura ambiente, usando una escala de 0 a 4; donde 0 indicó sin daños y 4 indicó daño severo.
La apariencia fue evaluada utilizando una escala de 1 a 5 (donde 1=no aceptable; 2=medianamente aceptable; 3=aceptable/comercial; 4=bueno y 5= excelente). El grado de la decoloración de la superficie del fruto, el deterioro y la incidencia de enfermedades fueron los factores utilizados para evaluar la calidad externa. Las muestras fueron evaluadas por seis panelistas entrenados, a cada uno de ellos se le entregaron cuatro muestras de cada tratamiento.
Cada tratamiento consistió de un mínimo de 20 frutos. Para los análisis destructivos, fueron seleccionados al azar cinco frutos de cada tratamiento. El color del flavedo fue medido usando un equipo Minolta CR-200 Chromameter utilizando los términos luminosidad (L), a* y b* de la Commission International de L’Eclairage (CIE). El instrumento estuvo estandarizado por medio de una baldosa blanca de cerámica. Los valores a* y b*, obtenidos en el colorímetro fueron usados para calcular el Hue (color) y el chroma (intensidad), Hue=tan-1b/a, Chroma=(a2 + b2)1/2 (Francis, 1969).
Los sólidos solubles totales (SST) se midieron a 20 ºC mediante refractometría utilizando un refractómetro ABBE-36 Bausch and Lomb en el jugo, y la acidez titulable (AT) se determinó en una alicuota de 10 ml de jugo por titulación potenciométrica con NaOH 0,1 N hasta alcanzar un PH=8,1 (Soule et al., 1967).
La cuantificación de los azúcares reductores (Ar) se hizo mediante la técnica de Ting (1956) con ciertas modificaciones. El contenido de ácido ascórbico (mg 100ml-1) del jugo fue determinado volumetricamente por el método del 2-6 diclorofenol-indofenol (Ting y Rousseff, 1986).
La concentración de ß-caroteno partió del uso de acetona en frío y n-hexano (75:60) para la extracción, filtrando al vacío hasta obtener extractos sin color. Se realizaron repetidos lavados con agua destilada y la fase conteniendo los carotenoides se secó sobre sulfato de sodio anhidro. También fue medida la absorbancia de la solución a 436 nm, empleando como blanco una solución hexano-acetona (Casas et al., 1976). El contenido en carotenoides, expresado como mg de ß-caroteno, se determinó mediante una curva patrón obtenida con ß-caroteno puro.
El análisis de varianza sobre un diseño totalmente aleatorizado con arreglo factorial 4x2 con cuatro repeticiones para un total de 8 tratamientos. Los datos fueron analizados usando el General Lineal Model (Proc GLM) del SAS (SAS, Inc. Cary, 1989). Las medias fueron comparadas por medio de la prueba de Rango Múltiple de Duncan. El grado de significación de la prueba de F y la diferencia significativa fue aceptada a un nivel de P<0,05.
Resultados y discusión
]]> La temperatura en el centro de los frutos alcanzó 38 y 46 ºC a los 30 min, mientras que los frutos expuestos a 54 ºC sólo en 27 min (ver Figura). No se observaron diferencias en la apariencia externa y la evaluación de daños por el frío; sin embargo, las medias de los datos de seis replicaciones ± DE son mostradas en el Cuadro 1. La apariencia externa fue aceptable al final del almacenamiento tanto en los frutos tratados como no tratados. El desarrollo de daños por el frío alcanzó un valor de 3,564 en los frutos tratados a 54 ºC y menor en los frutos tratados a 38 °C. Probablemente, el tratamiento a 54 °C pudiera inducir daños por el calor. Frutos sometidos a pretratamiento de 38 ºC antes de almacenamiento a 5 ºC mostraron menor daño comparados con los controles.Los resultados coinciden con los señalados por Shellie y Mangan (1994) en frutos de naranja Valencia expuestos a 46, 47 y 50 ºC durante 0, 1, 2, 3 y 4 h en relación a la apariencia externa de los frutos. Vale la pena señalar el hecho, que la altitud no tuvo influencia en la apariencia externa y el desarrollo de daños por el frío. Se ha comprobado que un choque térmico produce en los órganos vegetales una inducción rápida de un pequeño grupo de proteínas denominado HSP (heat shock proteins) que pueden conducir a mejorar el mantenimiento de la calidad de los frutos después de recolectados (Paull, 1990).
FIGURA. Cambios de la temperatura en el centro de los frutos
durante los tratamientos térmicos a 38, 46 y 54 °C.
| CUADRO 1. Efecto de las variables experimentales (temperatura y nivel altitudinal) sobre la apariencia y los daños por el frío en los frutos de naranja Valencia, almacenados durante 3 semanas a 5 °C, transferidos a 23 ºC (± 1 ºC) durante 1 semana. | |||
| Temperatura °C | Nivel Altitudinal | Apariencia | daños por el frío |
| Control | Alto Bajo | 3,46±0,34 3,34±0,19 | 2,89±0,46 2,98±0,31 |
| 54 | ]]> Alto Bajo | 3,19±0,61 3,10±0,48 | 3,56±0,51 3,24±0,86 |
| 46 | Alto Bajo | 3,30±0,29 3,34±0,31 | 2,85±0,54 2,85±0,63 |
| 38 | Alto Bajo | 3,56±0,28 3,54±0,21 | ]]> 2,76±0,24 2,79±0,12 |
| Valores de las medias de las seis replicaciones ± DE. | |||
El efecto de la temperatura y el nivel altitudinal sobre la composición química se muestra en el Cuadro 2. El contenido de SST y ácido ascórbico no fue afectado por estos dos factores mientras que la AT mostró diferencias significativas debidas al nivel altitudinal. Las naranjas producidas en zonas altas donde existe gran amplitud entre las temperaturas diurnas y nocturnas presentan mayor acidez y en general mejor calidad (Leal, 1977). Los resultados de la acidez son inferiores a los obtenidos por Zambrano et al. (2001) en un estudio realizado en estas zonas.
En cuanto a la relación SST/acidez no se observa efecto de los factores estudiados, aún cuando algunos autores señalan que los frutos provenientes de zonas altas presentan un buen balance de la relación SST/acidez comparados con frutos de zonas bajas (Leal, 1977; Leal y Salamancas, 1977; Salibé, 1971). No obstante, los valores de la relación SST/acidez son inferiores a los presentados en otros estudios (Shellie y Mangan, 1994; Schirra et al., 1997).
| CUADRO 2. Efecto de la temperatura y nivel altitudinal sobre la composición química de frutos de naranja Valencia, almacenados a baja temperatura. | ||||||
| Variable | SST | ]]>
Acidez (%) | SSR/Acidez | Ácido Ascórbico | A.Reductores | ß-caroteno |
| Temperatura | ]]> | |||||
| Control | 9,88 | 0,89 | 11,02 | ]]> 41,64 | 30,48ab | 0,495 b |
| 54 °C | 8,95 | 0,94 | 9,43 | 40,39 | 28,31 b | 0,387 c |
| ]]> 46 °C | 9,25 | 0,93 | 9,86 | 40,31 | 27,73 b | 0,382 c |
| 38 °C | 9,78 | 0,90 | ]]> 10,79 | 42,61 | 34,98 a | 0,573 a |
| Nivel Altitudinal | ]]> | |||||
| Alto | 9,98 | 0,92 a | 10,76 | 41,34 | 22,21 b | 0,461 |
| Bajo | 8,90 | ]]> 0,82 b | 10,80 | 41,14 | 38,54 a | 0,456 |
| Medias de cada grupo acompañadas de diferentes letras difieren significativamente de acuerdo a la prueba de Rango multiple de Duncan. | ||||||
El tratamiento térmico tuvo efecto significativo en el contenido de Ar. Los tratamientos a 46 y 54 ºC mostraron valores bajos comparados con el tratamiento 38 ºC y los controles, resultados no compatibles a los señalados por Lurie (1998), quien señala que en algunos productos el contenido de azúcares es favorecido por el tratamiento con calor. En naranja los Ar comprenden glucosa y fructosa en proporción 1:1 (Ting y Attaway, 1971) los cuales provienen de la acumulación de fotoasimilados del proceso fotosintético (Goldschmitdt y Koch, 1996). El mecanismo bioquímico del efecto de la temperatura en los frutos es aún desconocido, probablemente la acción combinada del calor y el frío minimice los cambios propios del proceso de la maduración. El contenido de Ar resultó estadísticamente diferente debido a la altitud siendo mayor en los frutos provenientes de la zona ubicada a bajo nivel altitudinal. Desafortunadamente no se realizaron análisis de sacarosa, lo cual hubiese contribuido a explicar estos resultados.
Se observaron diferencias significativas en la respuesta del contenido de ß-caroteno debido al tratamiento con calor. Esto permite sugerir que el calentamiento a temperaturas superiores a 38 °C sensibiliza la degradación del ß-caroteno (Cuadro 2).
Para una información más completa del color de los frutos tratados y no tratados se calculó el hue o color y el chroma o intensidad, sin embargo, no se observaron diferencias significativas en el hue, mientras que la L, fue afectada por el tratamiento térmico (Cuadro 3). Como se evidencia en el mismo cuadro se observan diferencias significativas debido al incremento en el chroma, lo cual muestra una aparente influencia del nivel altitudinal en la intensidad del color de estos frutos. Resultados similares fueron mostrados por Shellie y Mangan (1998) en naranjas Navel. La exposición al calor mostró efecto significativo en la L, presentando el menor valor los frutos tratados a 54 ºC.
]]>| CUADRO 3. Efecto de las variables experimentales (temperatura de los tratamientos térmicos y el nivel altitudinal) sobre los parámetros de color (L, hue y chroma) de frutos de naranja Valencia almacenados a 5 ºC durante tres semanas, transferidos a 23 ºC (±1 ºC) durante 1 semana. | |||
| Variables | L. (luminosidad) | Hue (color) | Chroma (intensidad) |
| Temperatura | ]]> | ||
| Control | 31,71 a | 128,82 | 3,70 |
| 54 °C | 30,86 b | 130,42 | 3,66 |
| ]]> 46 °C | 31,62 a | 129,40 | 3,48 |
| 38 °C | 31,47 ab | 123,23 | 3,16 |
| ]]> | |||
| Nivel Altitudinal | |||
| Alto | 31,60 | 131,63 | 3,76 a |
| ]]> bajo | 31,23 | 128,94 | 3,24 b |
| Medias de cada grupo acompañadas de diferente letra difieren significativamente de acuerdo a la prueba de Rango Múltiple de Duncan. | |||
Basado en los resultados de este estudio, se concluye que los frutos de naranja Valencia pueden tolerar la exposición a temperaturas hasta 38 °C sin sufrir daños en la calidad. Tratamientos de esta magnitud proveen seguridad en el proceso de cuarentena. Se requieren estudios de otros factores a fin de lograr la optimización comercial de estos tratamientos.
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