Efecto de recubrimientos sobre la postcosecha y la evolución del color del zumo de la fruta del naranjo¹

Evaluation of the effect of postharvest protectors in orange juice over the time¹

Willian Materano*, Anne Valera**, Judith Zambrano*, Miguel Maffei** y Claudia Torres***

¹ Trabajo financiado por el Consejo de Desarrollo Científico, Humanístico y Tecnológico de la Universidad de Los Andes. (Código NURR-C-338-03-01-C) *Profesores,

**Ingenieros investigadores y

***Lic. Biología asociada a la Investigación. ULA. Núcleo Universitario Rafael Rangel. Grupo de Investigación de Fisiología de Poscosecha. Trujillo. Venezuela. E-mail: materano@ula.ve; zjudithe@ula.ve

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la cera Primafresh^® y cubierta de policloruro de polivinilo (PVC) de 32 micras de espesor en frutas de naranja (Valencia), Citrus sinensis L. Osbeck, almacenados bajo refrigeración, sobre el contenido de carotenoides (CC) y los parámetros de color (L., Croma y Hue) del zumo durante el período de comercialización. Un lote de frutos fue sumergido en Primafresh^® a la concentración original 20% de sólidos y colocados en bandejas de anime. Otro lote colocado en bandejas de anime y recubierto con PVC. Posteriormente se almacenaron a 8 °C (±0,5 °C), 80-85% HR durante 21 días, realizándose evaluaciones a intervalos de 7 días. Frutos no tratados se utilizaron como control. Durante cada evaluación se determinó la pérdida de peso, CC totales y los parámetros de color. Los tratamientos con recubrimiento redujeron la pérdida de humedad, Primafresh^® (1,22%) y cubierta de PVC (1,11%), dando lugar a menor pérdida de masa fresca de los frutos, en comparación con el grupo control (5,17%). Se encontró una razón de cambio de CC de 0,4426 mg l^-1 día^-1 para el control y para los frutos tratados con Primafresh^® y PVC de 0,2605 mg l^-1 día^-1 y 0,1991 mg l^-1 día^-1, respectivamente. En cuanto al color se obtuvo una razón de 0,1085 unidades de Croma por día en el tratamiento control, en Primafresh^® (0,0564 unid día^-1) y PVC (0,0480 unid día^-1). El estudio demostró que el uso de ceras Primafresh^® y cubiertas PVC influyó en el cambio de color y en el CC.

Palabras Clave: Naranja; Citrus sinensis L.; Primafresh^®; PVC; ceras; carotenoides; calidad.

SUMMARY

The objective of this study was to evaluate the effect of the Primafresh^® wax and cover with polyvinyl policloruro (PVC) of 32 microns of thickness in the content of total carotenoids and the parameters of color (L., Chroma and Hue) of the juice, during the period of commercialization, of 'Valencia' orange fruits, Citrus sinensis L. Osbeck, stored under refrigeration. A group of fruits was submerged in Primafresh^® at the original concentration of 20% and placed in polypropylene trays. Another group was placed in polypropylene trays and covered with PVC. No treated fruits were used as a control. The fruits were stored at 8 °C (±0,5 C), 80-85% HR during 21 days, and the lost of weight, total carotenoids, and color were evaluated at intervals of 7 days. The treatments with covering reduced the lost of humidity (1.22 and 1.11% for Primafresh^® and PVC respectively), and there was a lower lost of weight of the fruits, while in the control group there was lost of humidity of 5.17%. It was found a rate of change of carotenoid concentration of 0.4426 mg l^-1 day^-1 for the control, and of 0.2605 and 0,1991 mg l^-1 day^-1 for the tratments with Primafresh^® and PVC respectively. Moreover, the rate of change of the color was 0.1085 units of Chroma by day^-1 in the control treatment, and 0.0564 and 0.0480 units day^-1 for the tratments with Primafresh^® and PVC. The study shown that the use of Primafresh^® wax and PVC covers influenced the changes of color and carotenoid content of the orange.

Key Words: Orange; Citrus sinensis L.; Primafresh^®; PVC; waxes; carotenoids; quality.

RECIBIDO: diciembre 20, 2006  APROBADO: abril 22, 2007

INTRODUCCIÓN

Los frutos de naranja, Citrus sinensis, producidos en Trujillo-Venezuela, por lo general, no cumplen con las exigencias de calidad del mercado tanto para la industria o mercado fresco; esto es debido en gran medida a deficiencias en el manejo general del cultivo, y de manera muy acentuada a las prácticas inapropiadas de cosecha y recolección, maltrato por empaque y transporte inadecuado. A nivel de mercado mayorista y minorista, el producto es manejado inapropiadamente; se almacena a temperatura ambiente, la cual se hace mayor debido al aumento de la actividad fisiológica del fruto disminuyendo la vida útil del mismo, presentándose pérdidas postcosecha de hasta 20-40 por ciento (Tariq et al., 2001).

Dado que la naranja es un fruto perecedero es importante alargar su vida de almacenamiento, manteniendo su calidad, tanto de los frutos que se destinan a consumo fresco como aquellos dirigidos a uso industrial. Uno de los procedimientos utilizados para prolongar la vida de los frutos una vez cosechados es a través del almacenamiento refrigerado; sin embargo, temperaturas inferiores a 10 °C pueden ocasionar daños por frío en refrigeración convencional.

Las frutas cítricas presentan acentuada pérdida de las cualidades visuales durante el almacenamiento refrigerado debido a su transpiración excesiva, por lo tanto para reducir estos daños se sugiere el uso de técnicas de atmósfera modificadas tal como el uso de ceras, películas de polietileno de baja densidad y de PVC; del mismo modo embalajes plásticos posibilitan una forma de estas atmósferas que retardan la senescencia, mantienen la firmeza y turgencia de las frutas. El uso de recubrimientos epidermales como aceites, ceras y plásticos cambia la atmósfera interna de los frutos, disminuyendo el metabolismo, y frena la pérdida de agua en poscosecha (Ceretta et al., 1999; Couey, 1982; Ben-Yehoshua, 1985; Baldwin, 2001).

Las ceras protectoras al aplicarse en la superficie de los frutos bloquean los estomas y reducen la permeabilidad de la cutícula al oxígeno, lo cual disminuye la tasa de respiración y en consecuencia, aminora la velocidad normal de maduración. Las bajas concentraciones de oxigeno (O₂) y altas de dióxido de carbono (CO₂) reducen la tasa respiratoria y la producción de etileno originando retardo en los cambios de color, consistencia, aroma y sabor de los frutos (Kader, 1995), además están relacionadas con la permeabilidad de los envoltorios (Aular et al., 2001).

El color es una de las cualidades más importantes del jugo de naranja y es principalmente debido a los pigmentos carotenoides. Los frutos cítricos en general son una fuente importante de estos pigmentos naturales (Gross, 1987). Varios estudios han demostrado la importancia del color como parámetro de la calidad en productos de los frutos cítricos en general. Así, en los Estados Unidos, por ejemplo, esta cualidad se utiliza para la clasificación comercial del jugo de naranja (Huggart et al., 1977-1979; Tepper, 1993).

Según Gama y Sylos (2005), las naranjas Valencia son una de los principales cultivares de naranja dulce usadas en la producción de jugo debido a su color intenso en comparación con otros materiales. En consecuencia, la determinación de los carotenoides contenidos (CC) en el zumo de esta fruta tiene gran interés por la decisiva contribución de estas sustancias al color del zumo, así como por su actividad biológica, destacando en este sentido su naturaleza de provitamina A.

En la preferencia del consumidor se encontró una alta correlación (r = 0,903) entre el CCT y la intensidad del color del zumo (Casas et al., 1976). Del mismo modo, Cortes et al. (2006) encontraron una estrecha relación lineal entre estos parámetros.

El CC varía considerablemente con la madurez de los productos vegetales y con la pérdida de clorofila. De todos los carotenoides identificados en la naturaleza, aproximadamente 115 se encuentran en los cítricos. Cabe indicar que los carotenoides, además de servir como precursores de vitamina A en el organismo humano, también cumplen una función biológica protectora contra la formación y la acción de los radicales libres.

Algunos cultivares de naranja tienen un sabor y aroma excelente, pero presentan el problema de la producción de un jugo de color pálido, otro problema es el cambio de pigmentación con las estaciones.

El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de los recubrimientos (cera Primafresh^® y cubierta de PVC) sobre la postcosecha y la evolución del color del zumo de la fruta del naranjo Valencia refrigerados, evaluando los parámetros de calidad pérdida de peso, CC, luminosidad, Croma y Hue.

MATERIALES Y MÉTODOS

De una siembra comercial ubicada en Santa Ana (900 m.s.n.m.), estado Trujillo se cosecharon frutos de naranja Valencia destinados a la comercialización con valores promedios de 11,9; 2,86 y 1,62 correspondientes a °Brix, pH y acidez titulable respectivamente; se seleccionaron 432 frutos de acuerdo a los siguientes criterios: a) tamaño homogéneo, b) ausencia de daños por plaga, enfermedades y/o mecánicos y c) color de la corteza verde-amarillo.

Los frutos se lavaron y desinfectaron con una solución de hipoclorito de sodio al 5% y se secaron al aire. Un lote de 144 frutos fue sumergido en Primafresh^® a la concentración original 20% de sólidos y colocados por triplicado en bandejas de anime (12 frutos/replica). De igual forma, otro lote de 144 frutos fue colocado en bandejas de anime y recubierto con PVC. Posteriormente se almacenaron a 8 °C (±0,5 °C), 80-85% HR durante 21 d, realizándose evaluaciones de la pérdida de peso, CC y los parámetros de color (L, Croma y Hue) del jugo a los 0, 7, 14 y 21 d. Frutos no tratados se utilizaron como controles, almacenándose bajo las mismas condiciones.

La pérdida de masa fresca se obtuvo pesando los frutos de naranja durante cada evaluación en una balanza electrónica marca METTLER CJ 4000, y se calculó en base al porcentaje de peso perdido. Se aplicó la fórmula Pp=[(peso inicial-peso final)/(peso inicial)]×100.

El color fue medido usando un colorímetro Minolta Chroma Meter CR 300 utilizando los términos luminosidad (L), a y b de la Commission Internationale de l’Eclairage (CIE). Los valores a y b obtenidos en el colorímetro fueron usados para calcular Hue = tan^-1 b/a, Croma = (a²+b²)^1/2 (Francis, 1969).

El CCT se midió en 10 ml de muestra de zumo bajo extracción con una mezcla de acetona:hexano (6:4 v/v) y posterior saponificación con KOH. Se realizaron repetidos lavados con agua destilada y la fase CC se secó con sulfato de sodio anhidro. Finalmente se midió la absorbancia de la solución a 450 nm, empleando como blanco una solución de hexanoacetona (Casas et al., 1976).

Con los valores del CC y del Croma (color) del zumo se determinó la ecuación de regresión de tendencia exponencial del tipo Y= A.Xⁿ para el CC y Croma como representación de la curva de maduración; para la interpretación de los resultados se utilizó la linealización a fin de hallar la ecuación que rige cada parámetro y así encontrar la pendiente de ésta, que representa la tasa de cambio mediante la transformación de la función en una línea recta del tipo Y = mx.b. (Gutiérrez et al., 2003).

Los resultados para todas las evaluaciones fueron analizados estadísticamente mediante análisis de varianza y prueba de rango Múltiple de Duncan utilizando el paquete estadístico SAS^® (2001). Los datos cumplieron los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianza.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el Cuadro 1 se puede observar que la mayor pérdida de masa fresca la exhibieron los frutos control con porcentajes de 0,78 2,32 y 5,17 durante las evaluaciones a los 7, 14 y 21 días, respectivamente. A los 21 d de almacenamiento el análisis estadístico reveló diferencias altamente significativas (P<0,001) entre los promedios del porcentaje de pérdida de masa fresca de los frutos control respecto a los frutos tratados con Primafresh^® y PVC, mientras que estos últimos no difieren estadísticamente.

Estos resultados ponen de manifiesto que los recubrimientos reducen la pérdida de humedad de los frutos durante el almacenamiento. En la Figura 1 se aprecia la evolución de la pérdida de peso siendo mucho mayor en el tratamiento control respecto a los recubrimientos. Esta diferencia en cuanto a la pérdida de peso puede atribuirse a que la cera Primafresh^® y la envoltura de PVC actúan como barreras protectoras que limitan la pérdida de humedad por transpiración; resultados semejantes han sido observados por Ceretta et al. (1999).

Asimismo, Gómez (2000) estudiando la influencia de ceras en la actividad respiratoria en frutos de parchita, Passiflora edulis var flavicarpa, observando que estas prolongaron la vida en almacén del producto, redujeron la pérdida de peso y permitieron mantener una adecuada apariencia externa. Resultados similares fueron señalados por Aular et al. (2001) evaluando el efecto de diferentes envolturas plásticas en P. edulis Sims.

En el Cuadro 1 se presentan los resultados del CC cuyos valores oscilan entre 18,32 y 33,08 mg l^-1 de jugo correspondiendo los mayores promedios al jugo de los frutos del tratamiento control presentando diferencias significativas al compararse con el CC del jugo de los frutos tratados con cera Primafresh^® y envoltura de PVC. El contenido de CT aumentó con el tiempo de almacenamiento en todos los tratamientos.

El la figura 2 se observa la tendencia a aumentar el CCT desde 0 días hasta los 14 días de almacenamiento, visualizándose  las diferencias significativas entre el zumo de los frutos recubiertos respecto al control. Valores comprendidos entre 7,62 y 23,71 mg |^-1 fueron mostrados por Gama y Sylos (2005) en estudios de la composición de carotenoides de jugo de naranja Valencia de Brasil. Lee y Coates (2003) estudiaron 6,25 mg  |^-1 de CCt en jugo de naranja fresco antes de pasteurización.

Para el zumo de los frutos control las ecuaciones de regresión de tendencia exponencial Y= 17,092X^0,4426 cuyo coeficiente r² es 0,9247 permite determinar la tasa de aumento de CC de 0,4426 mg |^-1 día^-1 representada por la pendiente de la ecuación Y=0,4426X+2,839 de tipo punto pendiente correspondiente a la curva de evolución del CC de estos, durante el transcurso del almacenamiento.

El cuadro 2 muestra las ecuaciones representativas de CC del jugo de los frutos tratados con Primafresh^® y PVC cuya tasa de CC fue de 0,2605 mg |^-1 día^-1, respectivamente lo cual indica que los frutos control la evolución del CCT fue mayor, seguidos por los tratados con cera Primafresh^® y menor en los tratados con envoltura de PVC. Casas et al. (1976) realizaron evaluaciones rápidas  basadas en grado de correlación entre la CCT del zumo y la absorbancia, a través de la ecuación de la recta de regresión: Y=3,686X + 0,159 con una significancia del 99%.

En el cuadro 1 se observan los valores promedios de las características que definen el color del zumo de frutos de naranja Valencia tratadas con cera Primafresh^® , envoltura de PVC y control de almacenadas a 8ºC (± 0,5ºC) durante 21 días.

En cuanto a la luminosidad no se detectaron diferencias significativas entre los tratamientos en ninguna de las evaluaciones lo cual se puede evidenciar en la figura 3A. Con respecto al Hue los mayores valores corresponden al tratamiento PVC y los menores al control, encontrándose diferencias significativas sólo los 21 días de almacenamiento (cuadro 1); este comportamiento se muestra en la figura 3B.

En relación al croma se pueden apreciar valores promedios de 56,21 a 63,45, correspondiendo los mayores valores a los frutos control; resultando estos estadísticamente diferentes a los tratados con cera Primafresh^® y envuelta de PVC. Estos resultados sugieren que el jugo extraído de los frutos control, varió de un color naranja pálido a naranja intenso en menor tiempo que los frutos tratados con Primafresh^®, según se aprecia en la figura 3C.

El cuadro 2 proporciona la información de las ecuaciones de regresión de tendencia exponencial para la evolución en la pureza relativa del color dominante, representado por el Croma con r² significativos. Mediante la linealización se obtienen las pendientes con valores de 0,1085,0,0564 y 0,0480 unid día^-1 como razón de cambio para los tratamientos control, Primafresh^®  y PVC respectivamente. Se puede inferir que la envoltura de PVC tuvo mayor influencia en la evolución del color, seguido del tratamiento Primafresh^® y los frutos control. Resultados similares encontraron Lye et al. (2003) en frutos de lima Tahití Citrus Latifolia, conservados bajo refrigeración  usando recubrimiento de cera Citrosol^®. Sepúlveda et al. (1996) indicaron que el color estaba estrechamente relacionado con el CC en estudios del jugo de granadilla, P. edulis Sims.

CONCLUSIONES

- Los resultados de esta investigación sugieren la existencia de una relación directamente proporcional entre el grado de evolución del CC y el color asociados con los vcambios en la calidad de los frutos.

- Los tratamientos con cera Primafresh^® y cubierta de PVC actúan como barreras protectoras que limitan la transpiración, por lo tanto reducen la pérdida de humedad en los frutos haciendo que el porcentaje de`pérdida de masa fresca de estos sea menor, en comparación con el grupo control. Así mismo, estos tratamientos retardan el proceso de cambios que conllevan a la senescencia de los frutos, pues los frutos del grupo control presentaron estos cambios en menor tiempo que los tratados con cera Primafresh^® y cubierta de PVC.

El CCT incrementó con el tiempo de almacenamiento en todos los tratamientos, evidenciándose diferencias significativas entre el CC del zumo de los frutos recubiertos respecto al control.

-En cuanto a los parámetros de color, en la luminosidad no se observaron efectos estadísticamente significativos entre los tratamientos y en el hue se observaron diferencias significativas sólo a los 21 días de almacenamiento. En relación al croma, el zumo extraído de los frutos control resultó estadísticamente diferente al zumo de los frutos tratados con cera Primafresh^® y envoltura de PVC.

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