46

Resultados

6. RESULTADOS

6.1 Formulacin de las pelculas comestibles

Basndose en lo investigado por Del-Valle et al. (2005), quienes recubrieron fresa con

dos formulaciones de pelculas comestibles, la primera hecha con el extracto de

muclago puro, sin plastificantes, mientras que su segunda formulacin contena 5%

glicerol, durante las pruebas preliminares de esta investigacin, se intent formar una

pelcula a base del extracto de muclago puro (obtenido despus de eliminar por

centrifugacin la fibra de nopales molidos). Esta pelcula no se pudo desprender de la

superficie en donde se form. En un principio, se probaron superficies de tefln para

tratar de facilitar el desprendimiento de la pelcula una vez seca, pero an con ellas no

se logr y por lo tanto, no podra realizarse su caracterizacin posterior (Figura 22). Fue

as, como se decidi hacer una segunda pelcula que s incluyera plastificante. De las

experiencias de Del-Valle et al. (2005) y de Arizmendi (2004), quien utiliz dos

plastificantes (glicerol y polietilenglicol) para elaborar pelculas comestibles hechas a

base que muclago de nopal, se tom la idea de hacer pruebas con diferentes porcentajes

de esos dos plastificantes. Se tom el extracto de muclago puro y se mezcl con los

plastificantes, pero no fue posible obtener una pelcula que se desprendiera. La razn

era la concentracin tan baja de muclago en el extracto obtenido, ya que an

empleando plastificantes no era posible la formacin de la pelcula.

Figura 22. Pelcula a base del extracto de nopal con plastificantes (PEG y glicerol).

Por lo anterior, se decidi obtener el muclago seco en polvo y emplearlo directamente

en la formulacin de una pelcula comestible. Despus de probar los plastificantes a

diferentes concentraciones, se logr formar sobre cajas de Petri, pelculas hechas a base

47

Resultados

de muclago de nopal al 4%, con glicerol 1% y polietilenglicol 1% (Figura 23). Las

pelculas resultantes se podan desprender y manejar con relativa facilidad. Tambin se

prob con aceite de oliva como plastificante para otra formulacin, ya que es el

plastificante de la pelcula comestible hecha a base de quitosano que se planeaba utilizar

en esta investigacin y que ha sido caracterizada y aplicada en fresa con anterioridad en

la Universidad de las Amricas, Puebla. El uso del aceite de oliva por si solo no hizo

posible la formacin de una pelcula comestible que se pudiera desprender (Figura 23 y

24), por lo que se decidi probar con mezclas de aceite de oliva y glicerol a diferentes

concentraciones. Se experiment con dos marcas de aceite de oliva, pero con una de

ellas no fue posible la formacin de la pelcula, por lo que se descart y fue la marca

Kirland la que se incluy en dicha formulacin. Lo anterior sugiere una investigacin

posterior ms profunda sobre el aceite de oliva. De todas las formulaciones probadas, la

que contena 4% muclago de nopal seco, 1% aceite de oliva y 1% glicerol fue la que

present las mejores caractersticas (Figura 25), por lo que se decidi caracterizarla

durante esta investigacin y aplicarla junto con las dos anteriormente mencionadas para

realizar una comparacin entre ellas. Un porcentaje mayor de aceite de oliva generaba

pelculas grasosas en su superficie.

Figura 23. Pelcula comestible MAG. Figura 24. Pelcula comestible MPG.

Las dos formulaciones hechas a base de muclago de nopal atraparon mucho aire en su

homogenizacin y la etapa en la que se le sac el aire mediante una bomba de vaco fue

muy prolongada, pero necesaria para evitar la formacin de agujeros en la pelcula, que

pudieran afectar su caracterizacin. El perodo de secado y su temperatura son muy

importantes, ya que un sobresecado hace que las orillas de las pelculas se vuelvan

quebradizas y es muy difcil desprenderlas de la superficie en donde se forman.

48

Resultados

6.2 Estandarizacin del proceso de obtencin del muclago de nopal

Despus de hacer una revisin en la bibliografa sobre los mtodos disponibles para la

extraccin del muclago de nopal, se encontraron algunas opciones. A continuacin se

mencionan sus caractersticas, ventajas y desventajas.

Medina-Torres et al. (2000) reportan una modificacin al procedimiento propuesto por

McGarvie y Parolis en 1979. En este proyecto trabajan con nopal obtenido en Milpa

Alta (Mxico). Los nopales son molidos, luego centrifugados a 10 000 rpm, decantados

y el sobrenadante precipitado con acetona, a una relacin 1:2 pulpa de nopal:acetona. El

precipitado obtenido fue recolectado, lavado con alcohol isoproplico (1:1) y finalmente

se sec. No reportan el % de rendimiento obtenido, ya que su estudio se enfoca en la

propiedades reolgicas de la goma de muclago de nopal (Opuntia ficus indica). Sin

embargo, una desventaja en este proceso es el empleo de disolventes no incuos.

Matsuhiro et al. (2006) extraen muclago de las frutas o tunas del nopal (Opuntia ficus

indica de la regin de Tiltil, Chile) para realizar una caracterizacin del mismo. Las

tunas se pelaron, se molieron y la mezcla se filtr. El filtrado se centrifug a 4000 rpm y

el sobrenadante se concentr con vaco. Posteriormente, se dializ contra agua destilada

durante 48 h. La solucin resultante se concentr con vaco y se mezcl con etanol (1:5

v/v). El precipitado se separ mediante centrifugacin, se disolvi en agua destilada y se

liofiliz. El % rendimiento reportado fue del 3.8%, que parece ser muy alto, sin

embargo, la metodologa es ms compleja, adems de ser aplicada en tuna, no en nopal

verdura como se tena planeado para esta investigacin.

Arizmedi (2004) reporta un procedimiento para la extraccin de muclago de nopal. En

este trabajo se emplea nopal Opuntia tomentosa Salma-Dick. Su mtodo es una

modificacin del propuesto por Forni en 1994. Primero se muelen los nopales, se les da

un tratamiento trmico a 90C por 10 minutos y se separa la fibra por centrifugacin a

5000 rpm x 10 minutos. El sobrenadante obtenido es precipitado con etanol, separado,

secado y molido. El rendimiento promedio de muclago reportado en este estudio fue

del 24.13 1.5% sobre la materia seca de los cladodios de O. tomentosa, que es mucho

mayor segn el autor que el obtenido en O. ficus indica reportado segn Crdenas et al.

(1997) y mencionado en este estudio, teniendo un % de rendimiento entre 0.88 y 1.22

en nopales tiernos. Este procedimiento emplea un disolvente inocuo, que es compatible

con alimentos, sin embargo, una desventaja es la obtencin de una mezcla del agua y

materiales solubles del nopal con el etanol, cuya separacin posterior representa un

trabajo adicional en el proceso de extraccin.

49

Resultados

De las tres opciones anteriores se decidi trabajar con esta ltima. No se obtuvo el dato

de la relacin sobrenadante:etanol para hacer la precipitacin del muclago, pero se

tom como referencia lo propuesto por Matsuhiro et al. (2006). Se inici con una

relacin 1:5 sobrenadante:etanol. Lo anterior gener un gran volumen de mezcla que

deba ser destilada para recuperar el etanol, con el fin de ser reutilizado en este mismo

proceso. As que se prob bajar el volumen empleado, hasta encontrar que con una

relacin 1:4 era suficiente para obtener los mismos resultados. Con lo anterior, se

disminuy el volumen de la mezcla antes mencionada y se redujo el trabajo posterior

para la recuperacin del etanol.

Otra modificacin hecha al procedimiento de Arizmendi (2004) fue el periodo en

congelacin de la mezcla sobrenadante/etanol para lograr una completa precipitacin

del muclago. Se probaron periodos de 1, 2 y 3 das en congelacin (-10C),

encontrando que con un da en congelacin se obtena el rendimiento promedio ms alto

(Tabla 1), de esta manera, este paso fue incluido en el procedimiento que se propone en

esta investigacin.

Tabla 1. Rendimiento (%) de muclago de nopal obtenido con diferentes perodos de

precipitacin en congelacin (-10C).

Periodo en congelacin

(das)

Rendimiento

(%)

0 0.42

1 0.50

2 0.40

3 0.34

Para las pruebas preliminares de este estudio se emplearon diferentes tipos de nopal

(Opuntia ficus indica): el nopal chito, adquirido en el mercado de San Pedro Cholula,

Puebla, que son pencas peladas muy gruesas, normalmente comidas en platillos

preparados como sustituto de carne, pero que no se encuentran ms que en temporada

de lluvias en Mxico; un nopal silvestre de la regin de Zacatepec, Pue. que result ser

muy fibroso y difcil de manipular y el nopal Largo de la zona de Milpa Alta, Estado

de Mxico, que fue adquirido en un supermercado de la localidad. Sin embargo, este

ltimo no fue empleado en este proyecto, ya que estamos en una regin donde se cultiva

el nopal de la variedad Criollo y tiene la ventaja de poder adquirirse durante todo el

50

Resultados

ao en el mercado de la localidad. Los diez lotes de nopal ocupados durante el proyecto

fueron de la regin de Zacapechpan, Puebla.

6.2.1 Rendimiento de muclago

El muclago de nopal (Opuntia ficus indica variedad Criollo) (Figura 25) empleado en

este proyecto se extrajo de 10 lotes de peso variable (Apndice B). El rendimiento de

muclago en promedio fue del 0.435 0.111%. El valor mximo obtenido fue de

0.555% y el menor de 0.253%. El contenido de muclago en el nopal depende de las

condiciones ambientales, tales como fro o lluvia debido a la habilidad de sus

polisacridos de absorber agua como un mecanismo de defensa en caso de enfrentar

condiciones de estrs (Seplveda et al., 2007).

Figura 25. Muclago de nopal seco en polvo.

6.3 Caracterizacin de las pelculas comestibles

6.3.1 Propiedades fsicas

6.3.1.1 Espesor

En investigaciones anteriores realizadas en el laboratorio, las pelculas comestibles

hechas a base de quitosano se han formado en cajas de Petri de 8.8 cm de dimetro con

volmenes de 15 y 30 mL de solucin formadora de pelcula. De lo anterior, se propuso

probar diferentes volmenes para obtener pelculas de distintos espesores que se

pudieran caracterizar. Los volmenes probados fueron 15, 20, 25 y 30 mL de solucin

MPG y MAG sobre cajas de Petri. Se secaron y se pudieron despegar fcilmente todas,

excepto las de 15 mL por ser demasiado delgadas. Por lo tanto, las pelculas de 20, 25 y

30 mL de estas soluciones seran caracterizadas. Tomando en cuenta que la cmara para

medir la permeabilidad a gases (CO2 y O2) tiene un rea de transferencia en donde se

51

Resultados

sujeta la pelcula de 54.1 cm2, era necesario formar pelculas ms grandes que las

obtenidas como antes se menciona. Por esa razn, fue que se seleccionaron cajas de

Petri de 14.1 cm de dimetro, en las que se pudieran hacer pelculas y que sirvieran para

todas las evaluaciones de su caracterizacin. Con reas mayores, se decidi duplicar los

volmenes que inicialmente se ocuparan con las cajas de Petri chicas para las cajas de

14.1 cm de dimetro y con ello lograr 3 espesores distintos de pelcula (40, 50 y 60

mL).

Para obtener el espesor de las pelculas comestibles, se utiliz un micrmetro para medir

quince puntos distintos de cada pelcula. La tabla 2 muestra los espesores promedio

obtenidos para cada tipo de pelcula comestible. En el apndice C estn registrados los

espesores promedio para cada una de las pelculas evaluadas.

Tabla 2. Espesores promedio de las diferentes pelculas comestibles.

Tipo de Pelcula

Espesor Promedio

(m) % CV

MAG 40 92.32.8b 3.1 MAG 50 118.46.1cd 5.1 MAG 60 155.915.0ef 9.6 MPG 40 104.24.0bc 3.9 MPG 50 131.012.3d 9.4 MPG 60 167.216.5f 9.8

Q 40 34.24.4a 12.8 Q 50 41.87.2a 17.3 Q 60 48.73.1a 6.4

Letras diferentes indican diferencias significativas de los espesores

de las pelculas de las diferentes formulaciones (p10%) en algunas pelculas, se

puede notar que sus espesores no fueron uniformes, especialmente en las hechas a base

de quitosano. Para este caso, con los tres volmenes, se obtienen las pelculas ms

delgadas, lo que las hace ms susceptibles a variacin en su espesor en el perodo de

secado. La nivelacin de las parrillas de la estufa juega un papel muy importante en la

uniformidad del espesor de las pelculas. Las pelculas hechas a base de muclago de

nopal presentan espesores mucho ms grandes que las de quitosano. La solucin

formadora de las pelculas MAG y MPG contiene 4% de muclago, mientras que las

pelculas Q se formaron con 1% de quitosano, la cantidad de materia seca total hace que

las de muclago sean ms gruesas. Entre las dos formulaciones hechas a base de

52

Resultados

muclago de nopal no hay diferencia significativa para las pelculas hechas con el

mismo volumen de solucin formadora. Para las pelculas hechas con las formulaciones

a base de muclago de nopal, se observa que para los tres volmenes de solucin

probados, se obtienen espesores significativamente diferentes, confirmando que a mayor

volumen se genera mayor espesor. Sin embargo, dicho comportamiento no es el mismo

en las pelculas de quitosano, ya que para stas, los espesores obtenidos con los tres

volmenes de solucin formadora, no son significativamente diferentes (p>0.05).

En trabajos anteriores se reporta la caracterizacin de pelculas de quitosano con la

misma formulacin empleada durante esta investigacin (quitosano: cido actico:

aceite de oliva 1:2.5:0.6), pero formadas con volmenes de 15 y 30 mL en cajas de Petri

de 8.8 cm de dimetro (60.82 cm2 superficie). Lpez (2007) registr un espesor

promedio de 39.6 m para 15 mL y 78.9 m para 30 mL de solucin formadora,

mientras que Guzmn (2003) report 38.1 m para 15 mL y 76.2 m para 30 mL,

formadas en cajas de Petri de 8 cm de dimetro. Para las pelculas Q15 (Lpez, 2007) se

emplearon 0.25 mL/cm2 y 0.50 mL/cm2 para las Q30, mientras que durante esta

investigacin se utilizaron cajas de Petri de 14.1 cm de dimetro (156.1 cm2 superficie)

con volmenes de 0.26, 0.32 y 0.38 mL/cm2 para las pelculas Q40, Q50 y Q60,

respectivamente. De lo anterior, solamente las pelculas Q15 podran ser comparables

con las pelculas Q40, las cuales presentan un espesor promedio menor a los reportados

por Lpez (2007) y por Guzmn (2003). Dado que la nica diferencia en la formulacin

es el tipo de aceite de oliva usado, probablemente sto puede ser la causa de dicha

diferencia.

6.3.1.2. Transmisin de luz (Color)

La tabla 3 muestra los valores promedio y la desviacin estndar de los parmetros L, a,

b, saturacin (C) y tono (h) de las pelculas comestibles elaboradas con 40, 50 y 60 mL

de las tres formulaciones: MAG, MPG y Q, respectivamente. En el Apndice D se

encuentran los resultados desglosados.

53

Resultados

Tabla 3. Parmetros de color de las pelculas comestibles: MAG, MPG y Q de tres

espesores distintos (40, 50 y 60 mL de solucin formadora de pelcula). Tipo de pelcula Espesor (m) Lh ah bh Saturacin ( C ) Tono (h)

MAG 40 92.3 59.23.4cd 5.30.1b 12.10.7b 13.20.6b 66.41.8c MAG 50 118.4 53.82.9bc 5.00.2ab 12.41.0b 13.40.9b 67.72.6cd MAG 60 155.9 50.73.5b 4.60.4a 12.80.1b 13.60.2b 70.01.4de MPG 40 104.2 56.22.7c 5.00.2ab 15.50.5c 16.30.4c 72.21.3e MPG 50 131.0 50.52.5b 5.30.3b 16.00.7c 16.80.5c 71.71.5e MPG 60 167.2 44.92.41a 5.30.2b 15.60.9c 16.50.9c 71.31.3e

Q 40 34.2 86.40.7e 5.20.2b 1.40.2a 5.40.2a 14.91.5a Q 50 41.8 85.71.5e 5.40.3b 1.50.3a 5.60.3a 15.92.1a Q 60 48.7 83.11.4e 5.80.5c 2.10.2a 6.20.5a 19.91.2b

Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas entre las formulaciones (p0.05) en la

luminosidad de las pelculas formadas con los tres volmenes distintos. Comparando

entre formulaciones, las de quitosano presentaron los valores promedio de luminosidad

ms altos para los tres espesores.

El parmetro a de color es positivo para los tres tipos de pelculas. Las pelculas

MAG 50, MAG 60 y MPG 40 presentan los valores ms pequeos para este parmetro,

el resto de las pelculas no son significativamente diferentes (p>0.05) entre ellas excepto

las pelculas de quitosano formadas con 60 mL de solucin, ya que el valor promedio de

a es estadsticamente diferente (p

54

Resultados

formar las pelculas. Las pelculas MPG muestran los valores del parmetro b ms

altos, seguidas por las MAG y finalmente las Q, cuyos valores son mucho ms bajos. Se

puede explicar esa diferencia en el parmetro b entre las pelculas hechas a base de

quitosano y las de muclago de nopal, por la presencia del propio muclago de nopal,

que es un polvo ligeramente amarillo. La presencia de plastificantes pudo haber

afectado tambin dicha coloracin. Durante las pruebas preliminares se utilizaron

diferentes marcas de aceite de oliva en las formulaciones de las pelculas MAG y Q.

Con cada una de ellas se obtenan pelculas con un color ligeramente distinto. Se

decidi emplear la marca Kirland ya que fue con la nica que se pudieron formar,

desprender y manipular las pelculas de muclago de nopal. Sin embargo, seguramente

el color de estas pelculas es afectado por la coloracin del aceite de oliva.

La saturacin presenta la misma tendencia que el parmetro b, es decir, hay diferencia

significativa (p0.05) entre las pelculas de la misma formulacin con

distinto volumen de solucin formadora. Las pelculas MPG presentan los valores de

saturacin mayores, mientras que en las de quitosano se observaron los menores

valores.

El tono de las pelculas fue significativamente diferente (p0.05) con el obtenido para las MPG 40. Para las pelculas MAG, las de 40 y 50 mL

no fueron significativamente diferentes (p>0.05), al igual que no se observ diferencia

significativa (p>0.05) entre las formadas con 50 y con 60 mL de solucin formadora.

Entre las tres pelculas MPG no se encontr diferencia significativa (p>0.05). Para el

caso de las pelculas de quitosano, las formadas con 60 mL fueron significativamente

diferentes (p

55

Resultados

caractersticas de las pelculas comestibles. Como se mencion en la seccin de espesor,

solo la pelcula Q 40 puede ser comparable con las reportadas en la Tabla 4.

Tabla 4. Parmetros de color de pelculas comestibles hechas a base de quitosano

reportados en la bibliografa. Tipo de pelcula Reportado por: Lh ah bh Saturacin ( C ) Tono (h)

Q 15 Lpez, 2007 71.88 5.47 4.86 7.36 41.62

Q 30 Lpez, 2007 60.37 5.41 7.65 9.37 54.68

Q 15 Guzmn, 2003 94.61 1.95 1.00

Q 30 Guzmn, 2003 90.17 3.05 2.46

6.3.2. Propiedades mecnicas

En la tabla 5 se muestran los valores promedio y las desviaciones estndar de las

propiedades mecnicas de las pelculas comestibles hechas a base de formulaciones de

muclago de nopal (MAG y MPG) y de las pelculas de quitosano (Q). Los datos de

cada una de las pelculas evaluadas se encuentran en el Apndice F.

Tabla 5. Parmetros de textura de las pelculas comestibles hechas a base de muclago

de nopal (MAG y MPG) y quitosano (Q) con distintos espesores.

Tipo de pelcula Espesor (m) Fuerza (g) Elongacin (mm) rea (gs) Gradiente (g/s)

MAG 40 92.3 284.327.6a 5.90.7b 655.8101.5a 62.76.8a MAG 50 118.4 415.848.4b 6.10.8b 842.772.0ab 84.36.2a MAG 60 155.9 479.022.6bc 7.00.4b 1259.189.9cd 109.57.7a MPG 40 104.2 287.423.7a 13.20.6d 1267.2102.7cd 33.03.4a MPG 50 131.0 314.832.4ab 12.91.0d 1326.734.3d 37.14.8a MPG 60 167.2 366.524.8ab 10.81.0c 1413.4104.9de 54.45.9a

Q 40 34.2 1032101.6d 1.70.2a 911.2136.9bc 574.157.8b Q 50 41.8 1209.4114.9e 2.50.3a 1079.3115.6c 681.290.8c Q 60 48.7 1693.7101.9f 2.70.3a 1578.5239.5e 907.069.8d

Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas entre el parmetro de textura correspondiente de las

diferentes pelculas (p0.05) entre la fuerza de rompimiento de las

dos pelculas hechas a base de muclago (Apndice G). Sin embargo, los valores

promedio para la fuerza de rompimiento de las pelculas de quitosano s son

significativamente diferentes (p

56

Resultados

pelculas de muclago de nopal (Tabla 5). Para las pelculas MAG, las fuerzas de

rompimiento requeridas para aquellas formadas con 50 y 60 mL de solucin formadora

no son significativamente diferentes entre s (p>0.05), mientras las de 40 mL s lo

fueron (p

57

Resultados

En investigaciones realizadas con pelculas comestibles hechas a base de protenas y

plastificantes, se ha observado que a mayor concentracin de plastificante, se requiere

de una menor fuerza para romper la pelcula (Park et al., 1994). Lo anterior concuerda

con el comportamiento de las pelculas hechas a base de muclago de nopal, ya que en

las dos formulaciones se emple un porcentaje mayor de plastificante que en las hechas

a base de quitosano.

En un estudio realizado por Park et al. (1994) con pelculas hechas a base de protenas

(zena de maz y gluten de trigo) con glicerol y polietilenglicol como plastificantes,

estos autores propusieron que una mezcla de partes iguales de estos dos plastificantes,

es la combinacin que produce pelculas con las mejores caractersticas de fuerza y

elongacin. Para el caso de las pelculas hechas a partir de muclago de nopal

elaboradas durante esta investigacin tambin se propuso la misma mezcla de

plastificantes que utilizaron Park et al. (1994), pero en este caso, la formulacin MPG

result en pelculas con menor fuerza de rompimiento y muy elsticas. Durante las

pruebas preliminares se hicieron pelculas a base de muclago de nopal slo con glicerol

como plastificante, pero fue imposible despegarlas enteras de la superficie donde se

formaron, ya que eran muy quebradizas (Figura 27). Lo mismo sucedi al emplear

nicamente polietilenglicol, de ah, que se decidi usarlos combinados y el porcentaje

empleado en la formulacin MPG fue el que permiti manipular mejor dicha pelcula.

Figura 27. Pelcula comestible a base de muclago de nopal seco y glicerol.

6.3.2.2. Elongacin

La elongacin o elasticidad de las pelculas es la distancia (mm) que la pelcula puede

estirarse antes de romperse. Comparando los valores promedio de la elongacin para las

tres formulaciones, se encuentra diferencia significativa (p

58

Resultados

solucin formadora y sus valores promedio de elongacin no presentaron diferencia

significativa (p>0.05) entre ellos. Las pelculas de quitosano presentaron los valores

ms bajos de elasticidad (Figura 28) , lo cual est relacionado con sus valores tan altos

en la fuerza de rompimiento. No hubo diferencia significativa (p>0.05) entre los valores

promedio de elasticidad de las pelculas MAG y Q con diferentes espesores. Cha y

Chinnan (2004) reportan que a un incremento en el contenido total de plastificante, se

observa un aumento en el % de elasticidad de la pelcula. Lo anterior puede explicar la

magnitud de la elasticidad de las pelculas de muclago de nopal, ya que en sus

formulaciones se utiliza 1% de glicerol y 1% de aceite de oliva o de polietilenglicol, lo

cual es mayor al 0.6% del aceite de oliva empleado en las pelculas a base de quitosano.

Butler et al. (1996) observan este mismo comportamiento de la elongacin en las

pelculas formadas con diferentes concentraciones de plastificantes.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

MAG 40 MAG 50 MAG 60 MP G 40 MP G 50 MP G 60 Q 40 Q 50 Q 60

Elo

ngac

in

(mm

)

Figura 28. Valores promedio para la fuerza elongacin de las pelculas comestibles hechas a base de

muclago de nopal (MAG y MPG) y quitosano (Q).

El polietilenglicol en las pelculas hechas a base de muclago de nopal influye tambin

en la elasticidad. Al parecer el polietilenglicol forma mejores enlaces a travs de

interacciones hidrofbicas entre el muclago de nopal y glicerol, que los formados entre

el aceite de oliva con el muclago de nopal y glicerol. Se cree que la elasticidad

generada por el polietilenglicol se debe a la cadena de carbono larga presente en este

plastificante (Arizmendi, 2004).

59

Resultados

6.3.2.3. rea

El rea bajo la curva se considera como el trabajo realizado para romper la pelcula.

Comparando los valores promedio del rea (Tabla 5), no se observa diferencia

significativa (p>0.05) entre las tres formulaciones (Apndice G). Las pelculas MAG 40

y 50 presentan los valores promedio ms bajos, mientras que las Q 60 muestran los

valores ms altos (Figura 29), lo cual coincide con el valor ms alto de fuerza de

rompimiento. Para la pelculas MAG, el rea obtenida con las pelculas de 60 mL es

mayor a las reas obtenidas con las pelculas de 40 y 50 mL. Para la formulacin MPG

no se observ diferencia significativa (p>0.05) entre los valores promedio del rea de

las pelculas formadas con los tres distintos volmenes. En el caso de las pelculas de

quitosano, se observ la misma tendencia que con las pelculas MAG, es decir, las

pelculas con 40 y 50 mL de solucin formadora no presentaron diferencia significativa

(p>0.05) entre sus valores de rea, mientras que el rea para las pelculas con 60 mL fue

la mayor. En el trabajo de investigacin realizado por Guzmn (2003) se reporta que las

pelculas hechas a base de quitosano con aceite de oliva como plastificante obtuvieron

una mayor rea bajo la curva comparadas con las elaboradas con otros plastificantes

como el cido larico y mirstico. En la presente investigacin, la combinacin del

quitosano y aceite de oliva generaron pelculas que requirieron un mayor trabajo para

romperse que las obtenidas con las formulaciones a base de muclago de nopal. Se

requiere de mayor investigacin para definir especficamente el efecto de cada uno de

los elementos que forma parte de las formulaciones propuestas a base de muclago de

nopal.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

M AG 40 M AG 50 M AG 60 M PG 40 M PG 50 M PG 60 Q 40 Q 50 Q 60

re

a (g

s)

Figura 29. Valores promedio para el rea de las pelculas comestibles hechas a base de muclago de

nopal (MAG y MPG) y quitosano (Q).

60

Resultados

6.3.2.4. Gradiente

El gradiente (pendiente) indica dureza o suavidad en la evaluacin de las pelculas

durante la prueba de penetracin. Las pelculas de quitosano muestran valores del

gradiente significativamente diferentes (p0.05) entre todas las pelculas de las dos formulaciones de muclago de nopal

(Apndice G). Slo en el caso de las pelculas de quitosano se observa que a menor

espesor, se presenta menor gradiente, es decir, mayor suavidad. (Figura 30).

En el presente estudio se observa el comportamiento reportado por Rotzinger (2002) y

Guzmn (2003), quienes confirman que al aumentar la concentracin del plastificante,

disminuye el valor del gradiente, es decir, la pelcula se suaviza. Como se mencion

anetriormente, las formulaciones a base de muclago de nopal contienen mayor cantidad

de plastificante que las elaboradas a base de quitosano.

0

200

400

600

800

1000

1200

M AG 40 M AG 50 M AG 60 M PG 40 M PG 50 M PG 60 Q 40 Q 50 Q 60

Gra

dien

te (g

/s)

Figura 30. Valores promedio para el gradiente de las pelculas comestibles hechas a base de muclago de

nopal (MAG y MPG) y quitosano (Q).

6.3.3. Propiedades de transporte

6.3.3.1. Velocidad de transmisin al vapor de agua (VTVA) y permeabilidad (k/x)

Una de las propiedades ms importantes de una pelcula comestible es su permeabilidad

al vapor de agua. En la tabla 6 se muestran los valores promedio para la velocidad de

transferencia de vapor de agua (VTVA) y permeabilidad k/x de las pelculas evaluadas

61

Resultados

en este trabajo, mientras que en el Apndice H se encuentran todos los datos

experimentales de VTVA y permeabilidad k/x de las pelculas de muclago de nopal

(MPG y MAG) y quitosano (Q).

Se puede observar la misma tendencia en los valores promedio para la velocidad de

transferencia al vapor de agua (VTVA) de las tres distintas pelculas en cada

formulacin, es decir a menor espesor, mayor VTVA. Sin embargo, al realizar el

ANOVA y la prueba de Tukey (Apndice I) se determin que no hay diferencia

significativa (p>0.05) entre los valores de VTVA para las pelculas MAG y Q con

distinto espesor. En las pelculas MPG no hay diferencia significativa (p>0.05) entre los

valores de VTVA para las pelculas hechas con 60 y 50 mL de solucin formadora, lo

mismo que entre las de 50 y 40 mL. Las pelculas MPG 60 y MPG 50 tienen valores de

VTVA comparables con los de las pelculas de quitosano formadas con los tres distintos

volmenes de solucin.

Tabla 6. Valores para la velocidad de transferencia de vapor de agua (VTVA) y

Permeabilidad k/x de las pelculas comestibles hechas a base de muclago de nopal

(MPG y MAG) y quitosano (Q).

Pelcula VTVA (g/ m2 h) Permeabilidad k/x

(g/m2 h mmHg) Espesor (m)

MPG 60 156.696.66b 8.790.37 177.3 19.0

MPG 50 200.6330.53bc 11.251.71 133.2 16.8

MPG 40 225.255.57c 12.640.31 106.3 0.0

MAG 60 36.020.56a 2.020.03 167.9 11.2

MAG 50 46.424.21a 2.600.24 122.0 10.0

MAG 40 75.097.12a 4.210.40 94.0 0.0

Q 60 173.0227.99b 9.711.57 46.7 2.0

Q 50 188.0910.9bc 10.560.61 33.1 2.2

Q 40 196.2927.43bc 11.021.54 30.2 0.9 Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas entre los valores de VTVA

de las pelculas obtenidas con las diferentes formulaciones (p

62

Resultados

formulacin MPG, es decir, el polietilenglicol con el glicerol mezclados con el

muclago de nopal generan una pelcula parecida en sus propiedades de barrera al vapor

de agua a la de quitosano con aceite de oliva como plastificante. En general, los

polisacridos generan pelculas que no son buena barrera al vapor de agua, debido a su

naturaleza hidroflica (Krochta et al., 1994). Sin embargo, esta caracterstica permite el

movimiento del vapor de agua a travs de la pelcula, previniendo la condensacin de

agua, que puede ser una fuente potencial para el deterioro microbiano en frutas y

vegetales. Cabe mencionar que si las pelculas comestibles se elaboran a base de

polisacridos puros, sin la adicin de plastificantes, tienden a presentar velocidades de

transferencia al vapor de agua ms bajos que la mayora de las pelculas hechas a base

de protena, por ejemplo. La adicin de lpidos en las formulaciones de las pelculas

hechas a base de polisacridos las hace excelentes barreras al vapor de agua (Habig y

Krochta, 1994). Lo anterior se observ en las pelculas hechas a base de muclago de

nopal con aceite de oliva y glicerol como plastificantes, quienes presentaron los valores

ms bajos de VTVA. Este comportamiento es parecido al reportado por Nelson y

Fennema (1991), quienes probaron que existe una disminucin en la permeabilidad al

vapor de agua en pelculas hechas a base de celulosa con el incremento de la

concentracin de la fraccin lipdica en la formulacin. En esta investigacin, las

pelculas MAG contienen un mayor % de aceite de oliva (1%) que las elaboradas con

quitosano (0.6%).

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

MPG 60 MPG 50 MPG 40 MAG 60 MAG 50 MAG 40 Q 60 Q 50 Q 40

VTVA

(g/ h

m2 )

Figura 31. Velocidad de transferencia de vapor de agua (VTVA) para las pelculas hechas a base de

muclago de nopal (MPG y MAG) y quitosano (Q).

63

Resultados

Park et al. (1994) reportan que las pelculas con mayor flexibilidad tienen una mayor

permeabilidad al vapor de agua para el caso de formulaciones hechas a base de celulosa

(metilcelulosa o hidroxipropil celulosa) con polietilenglicol como plastificante. Ese

mismo comportamiento se observa en las pelculas MPG elaboradas en el presente

estudio, ya que fueron las ms elsticas y mostraron valores altos de VTVA.

Gontard et al. (1994) reportaron que el cido olico con C18 usado como plastificante en

pelculas hechas a base de gluten de trigo, disminuy la permeabilidad al vapor de agua

de las pelculas debido a su grupo carboxil, que es poco hidroflico, adems de que este

cido tiene un cierto grado de movilidad por su doble enlace. Por lo anterior, se reduce

la densidad de la red o estructura que forma y es as como mejora las propiedades de

barrera a la humedad. Ellos afirman que las caractersticas del componente lipdico

usado en la formulacin de una pelcula comestible, particularmente hidrofobicidad,

punto de fusin y grado de instauracin, determinan en gran medida, la permeabilidad al

vapor de agua de una pelcula compuesta. Adems, el tipo de plastificante podra

aumentar o disminuir la permeabilidad al vapor de agua, dependiendo de su

concentracin.

6.3.3.2. Permeabilidad a gases: O2 y CO2

La mayora de las investigaciones sobre pelculas comestibles incluyen la determinacin

de permeabilidades a gases, especialmente oxgeno y dixido de carbono, ya que estas

propiedades estn relacionadas con las velocidades de oxidacin y respiracin de los

alimentos en los que se aplican. Sin embargo, es muy difcil comparar los resultados

obtenidos de una investigacin a otra por la diferencia en las condiciones

experimentales como temperatura, espesor de las pelculas, composicin de la pelcula y

la humedad relativa.

En el Apndice J se encuentran las curvas estndar que relacionan el porcentaje de O2 o

CO2 con el rea bajo la curva (ABC) obtenida del software integrador conectado al

cromatgrafo. A partir de la ecuacin de cada una de estas curvas se pudo calcular la

concentracin del gas en estudio que pas a travs de las diferentes pelculas

comestibles. Con esa informacin se obtuvo la velocidad de transferencia (ml/cm2 min)

y la permeabilidad (P/x) (ml/m2 h Pa) del gas a travs de las pelculas comestibles

hechas a base de muclago de nopal y quitosano. En la tabla 7 se presentan los valores

64

Resultados

de la velocidad de transferencia y permeabilidad al O2 (P/x) para las diferentes pelculas

evaluadas.

Tabla 7. Velocidad de transferencia y permeabilidad al O2 (k/x) de las pelculas

comestibles hechas a base de muclago de nopal (MAG y MPG) y quitosano (Q).

Pelcula Espesor (m)

Velocidad de

transferencia al O2 (ml/cm2 min)

Permeabilidad al O2 P/x

(ml/m2 h Pa)

Q 60 48.24.9 0.1020.026 6.0511.520a

Q 50 36.15.4 0.2380.052 14.0723.055b

Q 40 30.20.4 0.2460.053 14.5513.158b

MAG 60 144.02.6 0.2220.018 13.1171.046ab

MAG 50 114.77.5 0.2300.017 13.6161.024b

MAG 40 90.73.2 0.3240.049 19.1942.897b

MPG 60 157.02.6 0.3100.043 18.3282.564b

MPG 50 129.08.9 0.3100.048 18.3812.813b

MPG 40 102.05.3 0.3440.052 20.3543.930bc Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas entre las permeabilidades al O2 para las diferentes pelculas comestibles (p0.05) en sus valores

de permeabilidad al O2. La pelcula Q 60 entre todas las pelculas evaluadas obtiene en

promedio el valor ms bajo de permeabilidad al O2 seguida de la pelcula MAG 60, es

decir, las pelculas ms gruesas de las formulaciones MAG y Q resultaron ser mejor

barreras al O2 que el resto de las pelculas evaluadas. Excluyendo las pelculas Q 60 y

MAG 60, adems de la MPG 40, que obtuvo el valor ms alto de permeabilidad al O2,

todas las pelculas restantes no muestran diferencia significativa (p>0.05) entre sus

valores promedio de permeabilidad al O2. Las pelculas de las formulaciones hechas a

base de muclago de nopal presentaron espesores mucho ms elevados que las

elaboradas a partir de quitosano, con lo cual se esperara que tuvieran permeabilidades a

los gases ms bajas, pero esta tendencia no se observa en los datos obtenidos en esta

investigacin, es decir, son ms permeables a este gas.

La formulacin MPG muestra los valores ms altos de permeabilidad al O2, lo cual

coincide con el efecto que tuvo el uso del polietilenglicol como plastificante en

65

Resultados

pelculas hechas a base de protenas en un estudio llevado a cabo por Park y Chinnan

(1994). Ellos atribuyen este comportamiento a la flexibilidad que las pelculas tienen

por el uso de este plastificante. En otro estudio con pelculas hechas a base de gluten de

trigo, Park et al. (1994) reportan que la permeabilidad al O2 aumenta al incrementar la

relacin glicerol/protena. En la presente investigacin, las dos formulaciones hechas a

base de muclago de nopal emplean glicerol como plastificante, lo cual puede estar

contribuyendo al valor de permeabilidad a este gas obtenido para cada una de estas

pelculas. Los plastificantes son usados para disminuir las atracciones intermoleculares

entre cadenas de polmeros adyacentes, lo que a su vez facilita la penetracin de las

molculas de gas a travs de la estructura de la pelcula comestible (Kester y Fennema,

1986).

En la tabla 8 se presentan los valores de transferencia y permeabilidad al CO2 para las

diferentes pelculas evaluadas. En ella se puede observar que no hay diferencia

significativa entre los valores de la permeabilidad al CO2 entre las distintas

formulaciones, segn el anlisis de varianza de los datos (Apndice K). Las pelculas de

quitosano, la MAG 60 y la MPG 40 muestran los valores ms altos de permeabilidad al

CO2. La pelcula MPG 40 presenta el valor promedio ms alto de ellos, es decir, no es

una buena barrera al paso del CO2.

Las pelculas de quitosano presentan espesores ms bajos que los de las pelculas hechas

a base de muclago de nopal, por lo que se podran esperar valores ms altos de

permeabilidad al CO2 en estas pelculas que en otras pelculas ms gruesas. Sin

embargo, los valores de permeabilidad de las pelculas de quitosano son comparables

con los de las formulaciones hechas a base de muclago de nopal, con un espesor mucho

ms elevado.

Las pelculas MAG presentaron los valores promedio ms bajos de permeabilidad al

CO2 aunque como se mencion anteriormente no son significativamente diferentes a los

que presentaron las otras formulaciones. La pelcula MAG 40 muestra el menor valor

para este parmetro, comportamiento que puede ser explicado por la presencia del aceite

de oliva en la formulacin. Ese valor es seguido por el de la pelcula MAG 50 y la

pelcula MAG 60 obtiene el mayor valor de las tres pelculas de esta formulacin. Esta

tendencia es contraria a la esperada, es decir, a menor espesor mayor permeabilidad al

gas en estudio. Lo cual puede ser explicado por la probable presencia de

microperforaciones en las pelculas, por las cuales a traviesa el gas. Estas perforaciones

pueden ser debidas a las burbujas de aire atrapado en la solucin formadora de pelcula,

66

Resultados

que al momento de secar la pelcula generan pequeos agujeros en ella. Para comprobar

la presencia de tales irregularidades en la pelcula, podra ser recomendable realizar

observaciones al microscopio.

Tabla 8. Velocidad de transferencia y permeabilidad al CO2 (k/x) de las pelculas

comestibles hechas a base de muclago de nopal (MAG y MPG) y quitosano (Q).

Pelcula Espesor (m)

Velocidad de

transferencia al CO2 (ml/cm2 min)

Permeabilidad al CO2 P/x

(ml/m2 h Pa)

Q 60 41.76.66 0.000850.00022 0.0500.013ab

Q 50 47.32.31 0.000880.00069 0.0520.041ab

Q 40 38.01.00 0.000920.00010 0.0540.006ab

MAG 60 167.710.97 0.000650.00004 0.0390.002ab

MAG 50 122.01.00 0.000370.00015 0.0220.009a

MAG 40 94.00.00 0.000310.00015 0.0180.003a

MPG 60 177.319.03 0.000350.00012 0.0210.007a

MPG 50 133.1016.85 0.000590.00001 0.0350.001ab

MPG 40 106.106.00 0.001140.00009 0.0680.005b Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas entre la permeabilidad al CO2 de las diferentes formulaciones (p

67

Resultados

Tabla 9. Caracterizacin de la fresa (Fragaria ananassa) variedad Festival.

Parmetro Valor obtenido Valor reportado

Contenido slidos solubles (%p/p) 9.530.06 7.51.21; 9.030.0572

pH 3.430.02 3.980.121

Humedad (%) 89.400.16 90.960.0572

Acidez titulable (% p/p) 1.510.09 0.870.091

Parmetros de color L 21.371.03 19.280.542

a 6.551.41 20.341.132

b 2.910.92 10.110.212

Parmetros de textura

Firmeza (gf) 1627.65573.58 173.43;147.1827.102 1Vargas et al., 2006; 2Lpez, 2007; 3Hernndez-Muoz et al., 2006.

Se observan algunas diferencias entre los valores obtenidos durante este trabajo y los

reportados en la bibliografa, lo cual se atribuye a la diferencia en la variedad de fresa

empleada. Vargas et al. (2006) utilizaron fresa de la variedad Camarosa y Lpez

(2007) no reporta la variedad empleada, pero sus valores son incluidos, ya que aplic a

fresas, pelculas comestibles hechas a base de quitosano y sus resultados son de mucho

valor para la presente investigacin.

El contenido de slidos solubles, el pH y la humedad son de la misma magnitud. El

porcentaje de acidez titulable de la fresa empleada en esta investigacin fue mayor que

el reportado en la bibliografa, diferencia debida probablemente al distinto grado de

madurez de la fruta y su variedad. Entre los parmetros de color, la luminosidad es

ligeramente ms alta que la reportada, mientras que los parmetros a y b son

menores.

En cuanto a firmeza de la fresa, Hernndez-Muoz et al. (2006), quienes emplearon

fresa variedad Camarosa obtuvieron datos de firmeza comparables a los reportados

por Lpez (2007), mientras que los reportados en la presente investigacin son

superiores. La diferencia puede ser debida al mtodo empleado.

6.5 Evaluacin de la fresa en almacenamiento

La fresa, como cualquier otra fruta, sigue con su metabolismo activo durante el perodo

postcosecha, caracterizado por una alta tasa de respiracin y un rpido proceso de

68

Resultados

senescencia. Debido a los cambios biofsicos y bioqumicos normales unidos al ataque

fngico, este fruto sufre un rpido deterioro que reduce su vida til.

Para el seguimiento de la evolucin de los procesos de deterioro pueden evaluarse

diversos parmetros indicativos de la frescura del producto, tales como prdida de peso,

firmeza, color externo, acidez, contenido total de slidos solubles, pH y desarrollo

microbiano. En esta investigacin se registraron los valores iniciales y finales de pH,

porcentaje de acidez titulable, humedad y contenido de slidos solubles (Bx) del

perodo de almacenamiento de 21 das en refrigeracin. Los parmetros evaluados a lo

largo del perodo de almacenamiento fueron: prdida de peso, color externo, textura y

desarrollo microbiano, adems de una evaluacin sensorial.

6.5.1 Prdida de peso

Para esta investigacin, la prdida de peso se expresa como porcentaje de reduccin de

peso frente al peso inicial del producto. Toda la fruta de los seis tratamientos y el

control mostr una prdida de peso progresiva durante el almacenamiento. La fresa

recubierta con las tres formulaciones present prdidas de peso superiores a las del

control como se observa en la Figura 32. Al final del perodo de almacenamiento de 21

das bajo refrigeracin a una Tb.s.de 4.5C, Tb.h. 3.3C y H.R. > 85 %, la fruta sin

recubrimiento (control) present una prdida total de peso del 25.5%, seguida de la fruta

recubierta con una capa de la formulacin MAG, la cual perdi un total de 28.9% de su

peso inicial (Tabla 10). Los dems lotes tuvieron una prdida de peso total entre 30.1 y

37.9% a los 21 das de almacenamiento. La fresa recubierta con dos capas de la pelcula

de quitosano perdi 48.5% ms de peso que la fruta del control. A pesar de parecer altas

estas prdidas de peso son comparables con las reportadas por Almenar (2005), quien

obtuvo una prdida de peso a los 6 das de fresa almacenada a 10C del 45%, mientras

que a 3C, la prdida de peso promedio es del 25%.

Debido a que no se cuenta con informacin de replicados, no se puede afirmar

basndose en anlisis estadsticos si hay o no diferencia significativa entre los

tratamientos. Por lo anterior, slo se puede decir que los recubrimientos no

contribuyeron a frenar la prdida de peso en la fresa. Las prdidas de peso totales al

final del perodo de almacenamiento fueron superiores para los lotes recubiertos con dos

capas que con solo una de cualquiera de las formulaciones evaluadas. Probablemente el

doble perodo de secado en los lotes recubiertos con dos capas de pelcula comestible

69

Resultados

contribuy a la prdida de peso durante el almacenamiento, por el dao ocasionado a las

clulas.

La prdida de peso en frutas y vegetales frescos se debe principalmente a la prdida de

agua, resultado de sus procesos de transpiracin y respiracin, que en el caso de frutas

recubiertas con pelculas comestibles ocurre generalmente a travs de la parte

hidroflica de sta. Normalmente las pelculas comestibles hechas a base de

polisacridos son muy permeables al vapor de agua y para contrarrestar esto, se

adicionan lpidos. Los valores de permeabilidad al vapor de agua de las pelculas

aplicadas a fresas evaluadas en la presente investigacin mostraron que las

formulaciones MPG y Q no son buenas barreras al vapor de agua, mientras que la

formulacin MAG mostr valores mucho menores a los obtenidos en las otras dos

formulaciones para los tres espesores evaluados. Lo anterior explica porqu el lote de

fresa recubierta con una sola capa de la formulacin MAG present la menor prdida de

peso de todos los lotes. El empleo de aceite de oliva imparti caractersticas

hidrofbicas a las pelculas hechas a base de muclago de nopal.

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

0 3 6 9 12 15 18 21

Tiempo de almacenamiento (das)

Prd

ida

de p

eso

(%) C

Q-1Q-2Q-2MAG-1MAG-2MPG-1MPG-2

Figura 32. Prdida de peso de fresa durante el almacenamiento en refrigeracin.

Normalmente la fresa se puede comercializar antes de perder el 10% de su peso inicial,

ya que a ese grado de deshidratacin, esta fruta no es atractiva al consumidor. De la

tabla 10 se puede observar que la fruta sin recubrimiento presenta una prdida de peso

menor al 10% hasta el sptimo da de almacenamiento en las condiciones antes

70

Resultados

mencionadas. Todos los dems lotes excepto el recubierto con una capa de la

formulacin MAG, logran mantener una prdida de peso por debajo de ese porcentaje

hasta el quinto da de almacenamiento. La fruta recubierta con una capa de la pelcula

MAG mantiene una prdida de peso menor al 10% hasta el da 6, sin embargo, este

perodo es menor al alcanzado por la fruta control.

Tabla 10. Prdida de peso (%) de los lotes de fresa recubiertos con una y dos capas de

las pelculas comestibles hechas a base de muclago de nopal y quitosano. Da C Q 1 Q 2 MAG 1 MAG 2 MPG 1 MPG 2

0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

1 1.1 0.7 1.5 2.2 1.9 2.3 1.6

2 3.3 4.7 4.9 4.0 4.5 4.2 4.2

3 4.1 5.5 6.1 5.1 6.1 5.5 5.4

4 5.5 7.3 8.2 6.6 8.0 7.1 7.2

5 6.5 9.0 10.0 7.9 9.8 8.5 8.8

6 7.7 11.5 12.8 9.8 11.8 10.3 11.0

7 8.9 12.9 14.4 11.0 13.6 11.7 12.4

8 10.1 14.9 17.0 12.9 15.5 13.5 14.4

9 11.3 16.9 19.0 14.4 17.2 14.9 16.1

10 12.4 18.8 20.8 16.0 18.7 16.6 17.6

11 13.4 20.2 22.2 17.2 20.1 17.9 18.9

12 14.8 21.8 24.0 18.4 21.8 19.3 20.7

13 16.2 23.3 25.9 19.7 23.5 20.5 22.1

14 17.6 24.8 27.8 20.9 25.0 21.9 23.9

15 18.5 26.2 29.2 21.9 26.3 23.0 24.8

16 19.9 27.5 30.8 23.1 27.7 24.4 26.4

17 20.9 28.4 31.9 23.8 28.6 25.3 27.4

18 21.7 29.5 33.4 25.0 29.9 26.4 28.8

19 23.5 31.0 35.0 26.5 31.2 27.7 30.0

20 24.3 32.3 36.5 27.7 32.7 29.0 31.5

21 25.5 33.3 37.9 28.9 34.2 30.1 32.8

Prdida de peso

total (%) 25.5 33.3 37.9 28.9 34.2 30.1 32.8

6.5.2 pH

Los valores de pH al inicio y al final del almacenamiento en refrigeracin de la fresa

con una y dos capas de las pelculas comestibles Q, MAG y MPG se encuentran en la

Tabla 11.

Las fresas control presentaron un pH promedio de 3.43 0.02 al inicio del perodo de

almacenamiento. La aplicacin de una o dos capas de las tres pelculas probadas en

fresa modificaron el pH de la fruta fresca. Los valores de pH iniciales para las fresas

71

Resultados

recubiertas con una y dos capas de la formulacin de quitosano se mantuvieron muy

parecidos a los de la fruta fresca, ya que el pH de la solucin formadora de pelcula fue

en promedio de 3.32, ligeramente menor al de la fruta. Este pH es bajo por la

concentracin de cido actico (2.5%) presente en la solucin, necesaria para disolver el

quitosano. En cambio, los lotes de fresa recubierta con una y dos capas de las

formulaciones hechas a base de muclago de nopal obtuvieron pHs iniciales ms altos,

debido al pH de la solucin formadora de pelcula. Para la solucin MAG se registr un

pH promedio de 4.71, mientras que el pH de la solucin MPG fue de 4.73.

Al final del perodo de almacenamiento, todos los tratamientos mostraron un aumento

en su pH respecto al inicial de la fruta sin recubrimiento (control). La fresa recubierta

con una capa de pelcula de quitosano present el menor aumento en el pH (0.27

unidades) y el mayor incremento se registr en la fruta recubierta con dos capas de la

pelcula MPG-2, siendo de 0.56 unidades. Segn Holcroft y Kader (1998), los cambios

de pH intracelular de la fresa son mayoritariamente debidos a la capacidad tampn de

los cidos orgnicos, por lo que la concentracin de CO2 podra afectar al metabolismo

de dichos cidos y, por ello, influir en los cambios de pH. En su investigacin, Han et

al. (2004) reportaron igualmente un aumento en el pH durante el perodo de

almacenamiento de fresa tanto recubierta con una pelcula de quitosano como sin

recubrimiento, hecho que coincide con los datos reportados por otros autores (El

Ghaouth et al., 1991 y Garcia et al., 1988), quienes argumentan que un aumento en el

pH durante el almacenamiento demuestra la senescencia del producto. La fruta

recubierta con una o dos capas de la formulacin de quitosano, con dos capas de la

formulacin MAG y con una capa de la formulacin MPG mostraron aumentos

menores en pH al presentado por la fruta control, es decir, estos recubrimientos

disminuyeron los cambios en pH, retardando la senescencia del producto. Lo anterior es

debido a que los recubrimientos antes mencionados formaron una capa semipermeable

sobre la superficie de la fruta, que modific su atmsfera interna.

72

Resultados

Tabla 11. Valores promedio de pH de las fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible (Q, MAG y MPG) al inicio y al final del perodo de almacenamiento en

refrigeracin.

pH Tratamiento Valor Inicial Valor Final

C 3.430.02a 3.790.06ab MAG-1 3.880.02b 3.850.05b MAG -2 4.200.03c 3.740.05ab MPG-1 3.860.01b 3.780.03ab MPG-2 3.920.01b 3.990.02c

Q-1 3.400.06a 3.700.02a Q-2 3.360.02a 3.740.05ab

Letras diferentes en la misma columna indican diferencias significativas entre los valores de pH de las fresas de los distintos lotes (p0.05)

entre los porcentajes de acidez titulable de los lotes recubiertos con una o dos capas de

las soluciones formadoras de pelcula, incluyendo el control. Las fresas recubiertas con

dos capas de la pelcula MPG presentaron el porcentaje de acidez ms bajo, mientras

que las recubiertas con dos capas de la pelcula de quitosano, presentaron el valor ms

alto en promedio para este parmetro. El hecho de que la fruta recubierta con la pelcula

de quitosano presente valores ms altos est relacionado con la formulacin de la

pelcula aplicada como se mencion en la seccin de pH, ya que esta contiene un 2.5%

de cido actico y seguramentemente, afect el porcentaje de acidez de la fruta.

Despus de 21 das de almacenamiento en refrigeracin, no se observ diferencia

significativa (p>0.05) entre los porcentajes de acidez titulable para las fresas sin

recubrimiento y las recubiertas con una capa de la formulacin MAG. Estos dos lotes

tienen los porcentajes de acidez ms bajos comparados con el resto de los lotes tratados.

Los lotes que mostraron los valores de acidez ms altos y sin diferencia significativa

(p>0.05) entre ellos fueron los recubiertos con dos capas de la formulacin MAG, una

capa de la formulacin MPG y con una o dos capas de la pelcula de quitosano.

73

Resultados

Tabla 12. Valores promedio de acidez titulable (%) de las fresa con (1 y 2 capas) de los

recubrimientos comestibles (Q, MAG y MPG) al inicio y al final del perodo de

almacenamiento en refrigeracin.

% Acidez titulable

Tratamiento Valor Inicial Valor Final

C 1.560.05b 0.930.02a

MAG-1 1.420.16ab 1.000.051ab

MAG -2 1.510.06ab 1.210.04bc

MPG-1 1.440.01ab 1.340.10c

MPG-2 1.310.01a 1.130.04b

Q-1 1.540.16b 1.320.07c

Q-2 1.660.06bc 1.370.01c Letras diferentes en la misma columna (a-c) indican diferencias significativas en los valores

de acidez titulable de las fresas con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible (p

74

Resultados

recubierta con una capa de cualquiera de las tres formulaciones propuestas en esta

investigacin al inicio del perodo de almacenamiento en refrigeracin (Tabla 13). Sin

embargo, el contenido de slidos solubles se increment en las fresas que recibieron dos

capas de las distintas pelculas. Las fresas recubiertas con dos capas de las formulacin

de quitosano obtuvieron en promedio 9.77 0.25 Bx, mientras que con dos capas de

las formulaciones elaboradas a base de muclago de nopal se obtuvieron los valores ms

altos para este parmetro al inicio del almacenamiento. El aumento registrado fue de

aproximadamente 2.5% ms en su contenido de slidos solubles, lo cual era de

esperarse, ya que las soluciones formadoras de pelcula hechas a base de muclago de

nopal contienen 4% de muclago seco, cantidad mucho mayor que el quitosano seco

presente en la formulacin de quitosano.

Tabla 13. Valores promedio de slidos solubles (%) de la fresa con (1 y 2 capas) y sin

recubrimiento comestible (Q, MAG y MPG) al inicio y al final del perodo de

almacenamiento en refrigeracin.

Contenido de slidos solubles totales (Bx)

Tratamiento Valor Inicial Valor Final

C 8.20.3a,A 100.0a,B

MAG-1 8.50.0a,A 140.0c,B

MAG -2 10.80.0c,A 11.830.76b,A

MPG-1 8.50.0a,A 14.50.5c,B

MPG-2 10.70.2c,A 18.830.29e,B

Q-1 8.50.0a,A 120.0b,B

Q-2 9.770.25b,A 170.0d,B Letras diferentes (a-e) en la misma columna o (A-B) en la misma lnea indican diferencias

significativas entre el contenido de slidos solublestotales en las fresas con (1 y 2 capas) o

sin recubrimiento comestible (p0.05) entre sus contenidos

75

Resultados

de slidos solubles. Finalmente, los lotes de fruta recubierta con dos capas de la

formulacin Q y de la MPG mostraron los valores ms elevados en el contenido de

slidos solubles. El comportamiento anterior se puede explicar por la prdida

considerable de agua ocurrida durante los 21 das del almacenamiento. En la Figura 33

se puede observar la tendencia de la prdida de peso total y el contenido de slidos en

las fresas al final del perodo de almacenamiento.

Vargas et al. (2006) en su estudio realizado a fresas recubiertas con una pelcula

comestible elaborada a base de quitosano y cido olico (1:1), reportaron que no se

present un cambio significativo en su contenido de slidos solubles durante el

almacenamiento en refrigeracin por 10 das. Cabe mencionar que el mtodo de

aplicacin de la pelcula es similar al empleado en la presente investigacin y su

proceso de secado es por conveccin natural durante 1 hora a 20C, adems de empacar

a las fresas en cajas de PET (750 mL) colocando aproximadamente 10 fresas por caja.

Dicha informacin podra ser comparada con la obtenida para el lote de fresa recubierta

con una capa de la formulacin de quitosano al 1% con aceite de oliva al 0.6%. Sin

embargo, este lote mostr un contenido de slidos solubles despus de 21 das de 12

Bx, que es significativamente mayor (p

76

Resultados

6.5.5 Humedad

Los valores promedio del porcentaje de humedad para las fresas recubiertas con una o

dos capas de las formulaciones de pelculas comestibles MAG, MPG y Q al inicio y al

final del perodo de almacenamiento en refrigeracin (4.5C y 85% HR), se encuentran

en la Tabla 14. Al inicio del perodo de almacenamiento, las fresas de los lotes

recubiertos con dos capas de cualquiera de las formulaciones de pelculas comestibles

propuestas presentan valores de contenido de humedad menores a los de los lotes

recubiertos con una sola capa o sin recubrimiento, lo que significa que el doble perodo

de secado necesario para las dos capas aplicadas, provoc prdida de humedad en la

fresa.

Tabla 14. Valores promedio de humedad de las fresa con (1 y 2 capas) y sin

recubrimiento comestible (Q, MAG y MPG) al inicio y al final del perodo de

almacenamiento en refrigeracin.

Humedad (%)

Tratamiento Valor Inicial Valor Final

C 90.540.08ab,A 88.220.42c,B

MAG-1 90.250.27ab,A 83.950.98ab,B

MAG -2 87.770.17a,A 84.860.32b,B

MPG-1 92.223.05b,A 82.630.23ab,B

MPG-2 87.830.09a,A 80.773.26ab,B

Q-1 90.290.04ab,A 84.360.19b,B

Q-2 88.540.12a,A 81.040.86ab,B Letras diferentes (a-c) en la misma columna o (A-B) en la misma lnea indican diferencias significativas entre los contenidos de humedad en las fresas con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible (p

77

Resultados

podra decir que una capa de la formulacin de quitosano o dos capas de la formulacin

MAG resultan ser una mejor barrera para la humedad que el resto de las combinaciones.

El comportamiento observado en la fresa recubierta con dos capas de la formulacin

MAG puede ser explicado por la velocidad de transferencia al vapor de agua (VTVA)

que presenta la pelcula en s, al ser caracterizada. En la seccin de permeabilidad de las

pelculas comestibles de la presente investigacin, se encuentra reportado que las

pelculas MAG fueron las menos permeables al vapor de agua de todas las

caracterizadas, lo cual ayud a mantener la humedad interna de la fresa durante el

almacenamiento.

6.5.6 Color

Los cambios en el color de la fruta fresca son un buen indicador de su maduracin. Los

valores para los parmetros de color Lh, saturacin (S) y tono (h) de los lotes de fresa

con (1 o 2 capas) y sin recubrimiento comestible (Q, MAG y MPG) durante el

almacenamiento en refrigeracin (4.5C) se encuentran graficados en las Figuras 34, 35

y 36. En el Apndice L, se muestran los datos del color (Lh, ah y bh) para los siete lotes

de fresas.

20.2

20.4

20.6

20.8

21.0

21.2

21.4

21.6

21.8

22.0

22.2

0 5 10 15 20 25

Almacenamiento (das)

Lh

CQ-1Q-2MAG-1MAG-2MPG-1MPG-2

Figura 34. Luminosidad (Lh) de la fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible (Q, MAG y

MPG) a lo largo del almacenamiento en refrigeracin.

Los lotes de fresa control, Q-2, MPG-1 y MPG-2 no mostraron diferencia significativa

(p>0.05) en la luminosidad durante los 21 das de almacenamiento en refrigeracin

78

Resultados

(Tabla 15). Sin embargo, todos los lotes presentan al menos dos aumentos en la

luminosidad seguidos por disminuciones en este parmetro de color a lo largo del

perodo de almacenamiento (Figura 34). La fresa recubierta con una sola capa de la

formulacin hecha a base de quitisano mostr un valor de luminosidad el quinto da de

almacenamiento, que fue significativamente superior y diferente al registrado el primer

da. Para este lote, los das 5, 7, 13 y 21 muestran valores de luminosidad superiores

significativamente al resto, es decir, las fresas mostraron una luminosidad

significativamente mayor al final del perodo de almacenamiento comparada con su

luminosidad inicial (p0.05) al registrado al inicio del

almacenamiento.

Tabla 15. Luminosidad (Lh) de los lotes de fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible (Q, MAG y MPG) durante el almacenamiento en refrigeracin.

Tratamiento

Da C Q-1 Q-2 MAG-1 MAG-2 MPG-1 MPG-2

1 21.371.03a,A 20.750.65a,A 20.731.12a,A 20.781.02a,A 20.300.46a,A 20.570.55a,A 20.380.70a,A

3 21.720.54a,B 21.240.76ab,AB 20.910.53a,A 21.070.51a,AB 20.840.40ab,A 20.660.63a,A 20.840.58a,A

5 21.870.76a,A 21.580.43b,A 21.381.09a,A 22.030.75b,A 21.280.29b,A 21.270.56a,A 21.200.53a,A

7 21.470.77a,A 21.520.51b,A 21.140.78a,A 21.330.51ab,A 20.960.31b,A 20.980.59a,A 20.960.49a,A

9 21.220.67a,A 21.300.63ab,A 20.950.80a,A 21.050.76a,A 20.560.40ab,A 20.830.52a,A 20.700.46a,A

11 21.240.57a,A 21.470.47ab,A 21.090.65a,A 21.210.50ab,A 21.130.42b,A 20.840.43a,A 20.830.39aA

13 21.460.51a,AB 21.660.45b,B 21.240.64a,AB 21.430.46ab,AB 21.110.38b,AB 21.050.42a,AB 20.920.43a,A

15 21.040.43a,A 21.340.34ab,A 20.840.76a,A 21.100.41a,A 21.040.36b,A 20.840.57a,A 20.710.37a,A

17 20.980.47a,A 21.190.44ab,A 20.910.62a,A 21.120.23a,A 20.770.62ab,A 20.650.39a,A 20.910.47a,A

19 21.060.31a,AB 21.480.46ab,B 20.990.67a,AB 21.260.19ab,AB 20.810.41ab,A 20.840.40a,A 20.890.40a,A

21 21.050.39a,AB 21.570.46b,B 20.990.58a,AB 21.120.26a,AB 20.850.48ab,A 20.710.36a,A 21.050.45a,AB

Letras diferentes (a-b) en la misma columna o (A-B) en la misma lnea indican diferencias significativas entre la luminosidad en las

fresas con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible (p0.05) en la luminosidad de las fresas entre todos los lotes. Para el da 3,

la fruta del lote control presenta una luminosidad significativamente superior (p

79

Resultados

de luminosidad de estos dos lotes no son significativamente diferentes a los del resto.

En los das 5, 7, 9 y 11 no se observa diferencia significativa entre la luminosidad de los

siete lotes de fresa. Para el da 13, slo el lote Q-1 muestra una luminosidad promedio

significativamente superior (p0.05). El da 15 y 17 no se observa

diferencia significativa (p>0.05) entre la luminosidad de los siete lotes. Para el da 19,

es el lote de fresa recubierto con una capa de la formulacin de quitosano, el que

muestra el mayor valor de luminosidad de todos los lotes, mientras que en los lotes

MAG-2, MPG-1 y MPG-2 se observan los menores valores. El ltimo da del

almacenamiento en refrigeracin, es el lote Q-1 el que muestra el mayor valor de

luminosidad comparado contra el resto de los lotes. Ya que la fresa recubierta con una

capa de la formulacin Q-1 mostr uno de los valores de humedad ms altos al final del

perodo de almacenamiento, esto podra explicar porqu fue el lote de fresa que present

la mayor luminosidad al final del este perodo. Cuando se presenta una menor prdida

de humedad superficial, los colores se perciben ms luminosos.

Los cambios en el tono (h) de la fresa con (1 o 2 capas) y sin recubrimiento comestible

se encuentra graficado en la Figura 35, mientras que en la Tabla 16, se encuentran los

valores promedio de este parmetro para cada lote de fresa a lo largo del perodo de

almacenamiento.

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

0 5 10 15 20 25

Almacenamiento(das)

Tono

(h)

CQ-1Q-2MAG-1MAG-2MPG-1MPG-2

Figura 35. Tono (h) de los lotes de fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestibles (Q, MAG y

MPG) a lo largo del perodo de almacenamiento en refrigeracin.

80

Resultados

Revisando el comportamiento del tono (h) en cada uno de los lotes a lo largo del

perodo de almacenamiento en refrigeracin se observ que solamente la fruta control

no present diferencia significativa en este parmetro, mientras que todos los lotes de

fresa recubierta mantuvieron este parmetro estable por unos das, pero posteriormente

present variaciones. Cabe sealar que todos los lotes mostraron un aumento en el

tono(h) al final del perodo de almacenamiento (despus del da 15). Para la fresa

recubierta con una capa de la formulacin de quitosano, se observ un valor para el

tono(h) significativamente superior el da 3, mientras que no hubo diferencia

significativa en este parmetro hasta el da 13.

El lote identificado como Q-2 no present diferencia significativa en tono (h) hasta el

da 13. Despus del da 15 se presenta un aumento en el tono (h).

La fruta recubierta con una capa de la formulacin MAG fue muy estable en cuanto al

tono (h), ya que no hubo diferencia significativa en los valores de este parmetro a lo

largo del almacenamiento. Fue el da 15 en donde se registr un tono (h)

significativamente menor (p

81

Resultados

Tabla 16. Tono (h) de los lotes de fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible (Q, MAG y MPG) durante el almacenamiento en refrigeracin.

Tratamiento Da C Q-1 Q-2 MAG-1 MAG-2 MPG-1 MPG-2

1 23.964.14a,A 21.363.26ab,A 22.603.46b,A 24.875.25ab,A 21.622.73ab,A 25.513.05ab,A 25.192.44ab,A

3 25.502.73a,A 23.272.81b,A 22.712.88b,A 24.863.15ab,A 23.333.67b,A 26.292.82b,A 25.443.13ab,A

5 24.003.52a,A 22.642.44ab,A 22.742.78b,A 24.474.07ab,A 21.512.36ab,A 24.673.72ab,A 23.993.00a,A

7 23.802.68a,A 20.872.65ab,A 22.743.34b,A 24.364.49ab,A 21.693.52ab,A 25.053.04ab,A 24.372.61a,A

9 25.683.69a,B 21.092.49ab,AB 21.612.80ab,AB 23.104.15ab,AB 20.462.81ab,A 25.164.39ab,AB 23.313.84a,AB

11 22.814.26a,A 19.631.93ab,A 19.393.10ab,A 20.904.11ab,A 21.052.57ab,A 22.734.26ab,A 20.152.52a,A

13 23.144.14a,B 19.412.27ab,AB 18.913.43ab,AB 21.265.01ab,AB 18.092.46a,A 21.873.93ab,AB 20.363.69a,AB

15 21.783.75a,A 18.952.17a,A 17.693.62a,A 19.894.11a,A 19.333.22ab,A 20.804.38a,A 20.613.15a,A

19 24.553.67a,AB 20.821.81ab,A 20.872.42ab,A 24.544.06ab,AB 22.802.99b,AB 26.455.05b,B 25.364.67ab,AB

21 26.034.32a,AB 23.824.52b,AB 22.951.88b,A 26.665.06b,AB 25.773.75bc,AB 27.763.24b,AB 29.404.33b,B Letras diferentes (a-c) en la misma columna o (A-B) en la misma lnea indican diferencias significativas entre en el tono de las

fresas con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible (p0.05) para

este parmetro. Los das 9 y 13, la fresa recubierta con dos capas de la formulacin

MAG presentan el tono ms bajo, mientras que en la fresa control se observa el valor

ms alto de este parmetro. En el resto de los lotes no se observa diferencia significativa

(p>0.05). El da 19, los lotes Q-1 y Q-2 presentan los valores ms bajos de tono (h) con

un color rojo no tan oscuro como el de las fresas en los otros lotes. El lote MPG-1

muestra el valor promedio ms alto para este parmetro de color (color rojo oscuro

intenso).

El lote recubierto con dos capas de la formulacin de quitosano present el menor valor

de tono (h), mientras que el lote recubierto con dos capas de la formulacin MPG

obtuvo el mayor valor para este parmetro al final del perodo de almacenamiento (da

21).

Durante los primeros 13 a 15 das se mantuvo estable el color de la fresa en todos los

lotes, despus se observ un incremento en el tono (h) provocado por el incremento en

el contenido de antocianinas, pigmentos presentes en la fresa que se sintetizan

normalmente en la maduracin de la fresay contribuyen al color rojo de la misma.

Los cambios en la saturacin (C) de la fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible se encuentra graficado en la Figura 36, mientras que en la Tabla 17, se

82

Resultados

encuentran los valores promedio de este parmetro para cada lote de fresa a lo largo del

perodo de almacenamiento.

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

0 5 10 15 20 25

Almacenamiento (das)

Satu

raci

n (C

)

CQ-1Q-2MAG-1MAG-2MPG-1MPG-2

Figura 36. Saturacin (C ) de los lotes de fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible a lo

largo del perodo de almacenamiento en refrigeracin.

Revisando el comportamiento de la saturacin (C ) de los siete lotes de fresa a lo largo

del perodo de almacenamiento se observa que en la fresa del lote control, se presenta

una disminucin significativa de este parmetro a partir del da 11. El lote Q-1 obtiene

su valor ms alto de saturacin (C ) el primer da del almacenamiento, a partir del da 3

se observa una ligera disminucin que no hace diferencia significativa (p>0.05) con el

valor reportado al inicio de este perodo. El valor de este parmetro se mantiene estable

hasta el ltimo da del perodo de almacenamiento, en el que su valor es

significativamente menor (p

83

Resultados

La fresa recubierta con una sola copa de la formulacin MPG-1 presenta una saturacin

inicial superior pero sin diferencias significativas (p>0.05) con respecto a la registrada

hasta el da 7 del almacenamiento. Posteriormente se observa una disminucin

significativa (p0.05) hasta el da 9 del almacenamiento en refrigeracin. Posteriormente se detecta

una disminucin significativa en este parmetro (p

84

Resultados

El cambio neto de color (E) se increment conforme transcurrieron los das del

almacenamiento (Figura 37). Los lotes Q-1 y MAG-1 presentaron los cambios netos en

color ms bajos de todos los lotes evaluados, mientras que la fruta control present el

mximo E al final del perodo de almacenamiento. Con esta informacin y la de los

parmetros de color anteriores, se podra decir que la aplicacin de una capa de las

pelculas MAG y Q es efectiva para mantener el color de la fresa en las condiciones de

almacenamiento empleadas.

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

0 5 10 15 20 25

Almacenamiento (das)

E

CQ-1Q-2MAG-1MAG-2MPG-1MPG-2

Figura 37. Cambio neto de color (E) de los lotes de fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible a lo largo del perodo de almacenamiento en refrigeracin.

6.5.7 Textura

Uno de los principales factores usados para determinar la calidad de la fruta y su vida

postcosecha es la prdida de firmeza durante el almacenamiento de fruta suave, como es

el caso de la fresa (Tanada-Palmu y Grosso, 2005). El ablandamiento de la fruta se

atribuye a la degradacin de los componentes de la pared celular, principalmente

pectinas, debido a la accin de enzimas especficas como la poligalacturonasa. En la

Figura 38, se muestra el comportamiento de la fuerza promedio necesaria para romper el

tejido de la fresa (gf) con (1 o 2 capas) y sin recubrimiento comestible, mientras que en

la Tabla 18, se muestran sus valores promedio. En los apndices N y O se encuentran

los ANOVAS y resultados de la Prueba de Tukey realizados.

85

Resultados

0.0

500.0

1000.0

1500.0

2000.0

2500.0

3000.0

3500.0

4000.0

0 5 10 15 20 25

Almacenamiento (das)

Fuer

za (g

f)CQ-1Q-2MAG-1MAG-2MPG-1MPG-2

Figura 38. Fuerza de rompimiento (gf) para fresas con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible (Q, MAG y MPG) durante el perodo de almacenamiento en refrigeracin.

Observando cada uno de los lotes de fresa a lo largo del perodo de almacenamiento se

puede decir que los lotes C, Q-1, Q-2 y MPG-1 no mostraron diferencia significativa

(p>0.05) en la fuerza requerida para romper la fruta comparada con la registrada al

inicio de dicho perodo. Sin embargo en los tres lotes restantes s hubo variaciones. El

lote de fresa recubierto con una capa de la formulacin MAG present un ligero

incremento durante el almacenamiento, sin embargo, disminuy la fuerza de

rompimiento (gf) al final de este perodo. El lote MAG-2 mostr un incremento

significativo (p0.05) la fuerza de rompimiento hasta finalizar el perodo de

almacenamiento. Finalmente, el lote MPG-2 present un incremento significativo

(p

86

Resultados

Tabla 18. Fuerza de rompimiento (gf) para fresas con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible (Q, MAG y MPG) durante el perodo de almacenamiento en refrigeracin.

Tratamiento Da C Q-1 Q-2 MAG-1 MAG-2 MPG-1 MPG-2

1 1671.6357.8a,C

1668.6457.9a,C

1539.3453.0a,BC

1431.2342.4a,BC

1000.9238.6a,B

1688.8494.8a,C

807.2190.0a,AB

5 1850.8456.6a,A

1390.4451.1a,A

1428.4376.5a,A

1999.0793.2ab,A

1610.81000.5ab,A

1777.6837.3a,A

2007.4879.3ab,A

10 2096.6497.9a,AB

1960.0483.2a,AB

1304.7275.4a,A

2749.5627.3b,B

2607.0446.6b,B

2429.7541.2a,B

2121.31077.3b,AB

14 2251.2497.7a,A

2178.1952.2a,A

1280.1405.2a,A

2313.1430.0ab,A

3379.8939.4bc,AB

2396.2725.2a,A

2832.8959.4b,AB

18 1986.8447.3a,AB

2113.5350.3a,AB

1247.6434.4a,A

2620.9925.4b,BC

3305.8279.7bc,C

2592.5828.2a,BC

2926.4847.5b,BC

21 1852.1257.4a,A

2105.8665.2a,AB

1433.2433.6a,A

2009.5578.7ab,AB

2734.3871.6bc,B

2108.1265.7a,AB

2786.1424.9b,B

Letras diferentes (a-c) en la misma columna o (A-C) en la misma lnea indican diferencias significativas entre en la fuerza de rompimiento (gf ) de las fresas con (1 y 2 capas) o sin recubrimiento comestible (Q, MAG y MPG) (p

87

Resultados

rompimiento (gf) de la fruta durante el perodo de almacenamiento en refrigeracin con

respecto a su valor inicial. La misma tendencia fue observada en los trabajos de

investigacin de Ribeiro et al. (2007), Bhaskara Reddy et al. (2000) y El Ghaouth et al.

(1991). Cabe sealar que la fruta no recubierta tambin mantuvo su firmeza durante el

perodo de almacenamiento, lo cual pudo haber sido generado en cierta medida por el

proceso de desinfeccin inicial, eliminando la carga microbiana inicial que pudiera

afectar la textura en la fruta y por no sufrir el dao por manipulacin y secado al aplicar

los recubrimientos comestibles.

6.5.8 Microbiologa

La evaluacin del crecimiento de microorganismos sobre la superficie de la fruta puede

realizarse a travs del clculo de la velocidad de crecimiento respectivo (k), que se

determina como la pendiente de la grfica entre el log N y t, donde N es el nmero de

UFC/gfresa y t es el tiempo de almacenamiento (das). Este mtodo se aplic tanto para

hongos y levaduras como para mesfilos aerobios, sin embargo, un anlisis visual de las

cajas de Petri para evaluar mesfilos aerobios, indic que la mayora de los

microorganismos que crecieron sobre la fresa fueron hongos.

6.5.8.1 Mesfilos aerobios

En la Figura 39 se encuentran graficadas las cuentas de mesfilos (log N) para los siete

lotes de fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible (Q, MAG y MPG) a lo

largo del perodo de almacenamiento (21 das) en refrigeracin (4.5C).

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

0 5 10 15 20 25

Almacenamiento (das)

Log

N

C

Q-1

Q-2

MAG-1

MAG-2

MPG-1

MPG-2

Figura 39. Desarrollo de mesfilos aerobios en fresas con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible

(Q, MAG y MPG) durante el almacenamiento en refrigeracin.

88

Resultados

Al realizar la comparacin de las cuentas de UFC de mesfilos aerobios por gramo de

fresa de cada uno de los lotes (Log UFC/gfresa) a lo largo del perodo de

almacenamiento en refrigeracin se observaron aumentos significativos (p

89

Resultados

Tabla 19. Efecto de los recubrimientos comestibles (0, 1 y 2) de las formulaciones Q,

MAG y MPG en el crecimiento de mesfilos aerobios (Log UFC/gfresa) en fresa

almacenada durante 21 das en refrigeracin (4.5C, 85-90%HR)

Log UFC/gfresa Da C Q-1 Q-2 MAG-1 MAG-2 MPG-1 MPG-2

1 1.510.19a,B 1.000.00a,A 1.000.00a,A 1.200.25a,AB 1.430.15a,B 1.210.24a,AB 1.350.38a,AB 5 2.320.36a,C 1.180.21a,A 2.440.23b,C 1.860.33b,B 2.410.06b,C 2.590.16b,C 2.450.16b,C

10 2.640.85ab,AB 2.050.12b,A 2.730.54b,AB 2.030.34b,A 3.050.54c,B 2.870.20bc,AB 2.840.45bc,AB

14 3.080.51ab,AB 2.470.30bc,A 2.800.28b,A 2.680.12c,A 3.480.22cd,B 3.080.11c,AB 3.170.23c,AB 18 3.280.31b,A 2.820.30c,A 3.000.00bc,A 3.180.21d,A 3.600.45cd,AB 3.850.16d,B 3.610.25c,AB 21 3.330.40b,A 3.120.30c,A 3.220.34bc,A 3.680.11e,AB 3.890.30d,B 3.940.05d,BC 4.390.19d,BC

Letras diferentes (a-d) en la misma columna o (A-C) en la misma lnea indican diferencias significativas entre en las cuentas de UFCmesfilos/g de las fresas con (1 y 2 capas) o sin recubrimiento comestible (Q, MAG y MPG) (p

90

Resultados

Tabla 20. Velocidad de crecimiento microbiano para mesfilos aerobios (km) y

coeficiente de correlacin (R2) obtenidos para fresas con (1 y 2 capas) y sin

recubrimiento comestible (Q, MAG y MPG) almacenadas en refrigeracin (4.5C, 85-

90%HR).

Tratamiento km Coeficiente de correlacin R2

C 0.0878 0.9260 Q-1 0.1121 0.9823 Q-2 0.0907 0.7652

MAG-1 0.1179 0.9744 MAG-2 0.1152 0.9279 MPG-1 0.1237 0.9045 MPG-2 0.1320 0.9506

Cabe mencionar, que durante los primeros 14 das de almacenamiento el crecimiento

microbiano fue menor en los lotes recubiertos con una capa de la formulacin de

quitosano y de la formulacin MAG e incluso con dos capas de la formulacin de

quitosano, comparado con el crecimiento microbiano en la fresa control. Este

comportamiento coincide con investigaciones realizadas por Ribeiro et al. (2007),

quienes reportan que el crecimiento microbiano ms bajo ocurri al usar un

recubrimiento de quitosano al 1% con 0.1mL de Tween 80 como plastificante en una

solucin de cido clorhdrico en fresas almacenadas por 7 das en refrigeracin (0-5C y

85-90% HR) comparado con el de otros lotes de fresa recubiertos con formulaciones

hechas a base de almidn o de carragenina. Estos investigadores argumentan que este

hecho puede atribuirse a las propiedades fungistticas del quitosano y/o su habilidad de

inducir enzimas de defensa (quitinasa y -1,3-gluconasa). Ese mismo comportamiento

ha sido observado por otros investigadores como El Ghaouth et al. (1991) y Sanz et al.

(1999).

El hecho de que los lotes recubiertos con una y dos capas de la formulacin MPG

tuvieran cargas microbianas ms altas durante el perodo de almacenamiento pudo ser

ocasionado por el secado incompleto del recubrimiento, lo cual proporcion mejores

condiciones para una proliferacin ms rpida de los microorganismos, pero que de

extenderse ms el tiempo de secado o aumentarse su temperatura hubiera deshidratado

en mayor grado a la fruta.

Tambin se puede observar que la aplicacin de una segunda capa del recubrimiento no

ofrece beneficios, sino al contrario, al final del perodo de almacenamiento con las tres

91

Resultados

formulaciones es mayor el crecimiento microbiano en los lotes donde se aplicaron 2

capas.

6.5.8.2 Hongos y Levaduras

La fresa es una fruta altamente perecedera y su vida til termina regularmente debido a

infeccin por hongos. En la Figura 40 se encuentran graficadas las cuentas de hongos y

levaduras (log N) para los siete lotes de fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento

comestible (Q, MAG y MPG) a lo largo del perodo de almacenamiento (21 das) en

refrigeracin (4.5C, 85-90%HR). Todos los lotes presentaron un aumento en el

crecimiento de hongos y levaduras conforme transcurrieron los das en almacenamiento.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

0 5 10 15 20 25

Almacenamiento (das)

Log

N

CQ-1Q-2MAG-1MAG-2MPG-1MPG-2

Figura 40. Crecimiento de hongos y levaduras en fresas con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible

(Q, MAG y MPG) durante el almacenamiento en refrigeracin (4.5C, 85-90%HR).

La Tabla 21 muestra los resultados de los anlisis microbiolgicos (valores promedio y

sus desviaciones estndar) realizados para evaluar el crecimiento de hongos y levaduras

en la fresa con (1 y 2 capas) y sin recubrimiento comestible de los propuestos en esta

investigacin. Comparando el crecimiento microbiano de los siete lotes en los das 1, 5,

10, 14, 18 y 21, se observ que no hubo diferencia significativa (p>0.05) en las cuentas

de hongos y levaduras de todos los lotes para el primer da de almacenamiento.

Los lotes recubiertos con una y dos capas de la formulacin de quitosano y el lote

recubierto con una capa de la formulacin MAG mostraron las cuentas

significativamente ms bajas (p

92

Resultados

Para el da 10 del almacenamiento, el lote Q-1 present el menor crecimiento

significativo (p

93

Resultados

obtenidas de la fresa recubierta con una y dos capas de la formulacin de quitosano y la

fresa con dos capas de la formulacin MAG, lotes que presentaron valores similares

entre s. Las fresas de los lotes MPG-1 mostraron una mayor velocidad de crecimiento

de hongos y levaduras con respecto a las anteriores, mientras que las fresas del lote

MPG-2 obtuvieron la mayor velocidad de crecimiento de estos microorganismos.

De los conteos de hongos y levaduras y de las velocidades de crecimiento (kHyL) (Tabla

22) se puede decir, que la aplicacin de una o dos capas de la formulacin de quitosano

propuesta en esta investigacin mostr un beneficio real al final del perodo de

almacenamiento, ya que el crecimiento de hongos y levaduras fue menor al del lote

control. Se observ tambin que con la aplicacin de una capa de la formulacin MAG

se obtiene la menor velocidad de crecimiento de hongos y levaduras en fresas, sin

embargo, al final del perodo de almacenamiento la cuenta de hongos y levaduras es

similar a la del control. Las pelculas MAG obtuvieron los menores valores de VTVA,

por lo que no permiten el paso de humedad fcilmente y esto ayuda a que no exista agua

disponible que favorezca las condiciones para el crecimiento de hongos y levaduras.

Tabla 22. Velocidad de crecimiento microbiano para hongos y levaduras (kHyL) y

coeficiente de correlacin (R2) obtenidos para fresas con (1 y 2 capas) y sin

recubrimiento comestible (Q, MAG y MPG) almacenadas en refrigeracin (4.5C, 85-

90%HR).

Tratamiento kHyL Coeficiente de correlacin R2

C 0.0897 0.9686 Q-1 0.0946 0.9619 Q-2 0.1035 0.8306

MAG-1 0.0895 0.9693 MAG-2 0.1092 0.9808 MPG-1 0.1182 0.9138 MPG-2 0.1516 0.9822

En un estudio realizado por Vargas et al. (2006) sobre fresas recubiertas con

formulaciones hechas a base de quitosano al 1% y diferentes concentraciones de cido

olico (0, 1, 2 y 4%) almacenadas en refrigeracin (41C) se reporta que todos los

recubrimientos retrasaron la apariencia de infeccin fngica en comparacin con las

fresas no recubiertas, en las que el decaimiento empez desde el principio del

almacenamiento. Al final del almacenamiento, el porcentaje de fresas recubiertas

94

Resultados

infectadas fue menor al 50%, mientras que todas las muestras no recubiertas mostraron

signos de decaimiento por hongos. Estos resultados estn de acuerdo con aquellos

observados por otros autores que han recubierto fresas con quitosano (El Ghaouth et al.,

1991; Zhang y Quantick, 1998; Han et al., 2004) y otras frutas como la pera japonesa, el

durazno, kivi y uva (Vargas et al., 2006; Romanazzi et al.,2002). En las muestras de

Vargas et al. (2006) que fueron recubiertas con las formulaciones que contenan cido

olico se observaron menos signos de infeccin por hongos durante el almacenamiento

en refrigeracin, especialmente las que contenan 2 y 4% de este cido. Ellos sugieren

que esta concentracin de cido olico podra aumentar las propiedades antimicrobianas

del quitosano. De hecho, el cido olico es un agente fungisttico contra un amplio

espectro