comportamiento poscosecha de frutos de ciruela … · calcio, los cuales incrementan la rigidez de...
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1 Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC) Facultad de Ciencias Agropecuarias,
Tunja (Colombia).
2 Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC) Facultad de Estudios a Distancia, Grupo
de Investigación CIMA Tunja (Colombia).
2 Autor para correspondencia. [email protected]
Comportamiento poscosecha de frutos de ciruela
(Prunus salicina Lindl.) en estado madurez
comercial con tres dosis de CaCl2
Postharvest behavior of prune fruits (Prunus salicina
Lindl.) In commercial maturity with three doses of CaCl2
OMAR ALEJANDRO MEDINA- SANABRIA1
ALFONSO RINCÓN PÉREZ2
VLADIMIR RUBIANO- GONZÁLEZ1
____________________________________________________________________________
RESUMEN
La aplicación de cloruro de calcio (CaCl2) a frutos y hortalizas en poscosecha es comúnmente
utilizado para mantener la firmeza del fruto, proteger de patógenos y retardar la madurez. Por esto,
se trataron frutos de ciruela seleccionados en estados de madurez comercial con cloruro de calcio
(CaCl2), en dosis de 0% (testigo), (2%), (4%) y (6%) en 2 L de agua. Se utilizó un diseño
completamente al azar con cuatro tratamientos (correspondientes a las dosis de cloruro de calcio)
cada uno con 3 repeticiones, para un total de 12 unidades experimentales compuestas cada una por
15 frutos. Cada dos días se midió pérdida de peso, pH, firmeza, acidez total titulable (ATT) y
sólidos solubles totales (SST). Se realizaron medidas hasta que se completaron todas las unidades
de muestreo. En las variables pérdida de peso, ATT y pH no hubo diferencia significativa en la
mayoría de tomas de muestra. La relación de madurez al final de las medidas no presentó
diferencias significativas, sin embargo, la firmeza mostró diferencias significativas siendo al final
del experimento el tratamiento a 6% los valores más altos y el 2% el valor menor, los sólidos
solubles totales variaron significativamente a lo largo del almacenamiento, obteniendo los mayores
valores el tratamiento al 4% y los menores valores en los tratamientos testigo, 2% y 6%. Por lo
tanto, el uso de cloruro de calcio en frutos de ciruela favorece la acumulación de solidos solubles
totales en grados Brix, y ayuda a mantener la firmeza, por lo que se puede utilizar como tratamiento
de poscosecha en dichos frutos.
Palabras clave adicionales: Solidos Solubles Totales, Firmeza, Acidez Total Titulable, pesos.
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ABSTRACT
The application of calcium chloride (CaCl2) fruits and vegetables is commonly used to maintain
the firmness of the fruit, protect against pathogens and delay maturity. For this reason, plum fruits
selected in commercial maturity stages were treated with calcium chloride (CaCl2) in doses of 0%
(control), (2%), (4%) and (6%) in 2 L of water. A completely randomized design was used with
four treatments (corresponding to calcium chloride doses) each with 3 replicates, for a total of 12
experimental units each composed of 6 fruits. Weight loss, pH, firmness, total titratable acidity
(ATT) and total soluble solids (SST) were measured every three days. Measurements were made
until all sampling units were used. In the variables weight loss, ATT and pH there was no
significant difference at most of the sampling points. The maturity relation at the end of the
measurements did not show differences, the firmness showed significant differences being at the
end of the experiment the treatment at 6% the highest values and 2% the lower value, the total
soluble solids showed significant differences along Of the time obtaining the highest values the
treatment to 4% and the lowest values in the treatments 0%, 2% and 6%. Therefore, the use of
calcium chloride in plum fruits favors the accumulation of total soluble solids, and maintains
constant parameters such as brix degrees, helps to maintain firmness, so it can be used as post-
harvest treatment in prune fruits.
Additional keywords: Total Soluble Solids, Firmness, Total Acidity, Titratable acidy, weight.
______________________________________________________________________________
I. INTRODUCCIÓN
La ciruela del ciruelo japonés (Prunus
salicina L.) es una drupa redonda u oval
recubierta de una cera blanquecina
denominada pruina y posee un pedúnculo
mediano y velloso. En su interior se encuentra
un hueso oblongo y comprimido, algo áspero,
conteniendo en su interior la semilla del fruto
(Calvo, 2009). Las ciruelas son frutos
climatéricos caracterizados por tener la
capacidad de continuar el proceso de
maduración después de ser cosechados,
debido a que presentan un rápido incremento
en la actividad respiratoria y su producción de
etileno continua después de la cosecha como
lo describe Kays (2003).
En frutos altamente perecederos como la
ciruela, el conocimiento del momento óptimo
para la cosecha es muy importante ya que el
consumidor requiere de productos con
máxima calidad, por lo que es necesario
utilizar técnicas que faciliten al productor
entregar un fruto maduro comercialmente, lo
que muchas veces se dificulta, pues la
cosecha generalmente se realiza en un estado
inmaduro cuando el fruto no ha alcanzado el
color ni el sabor deseado, y no en el estado de
madurez óptimo, como lo describen (Tapia y
Reginato 2012). Por esto, el momento de la
cosecha es uno de los aspectos más
importantes a considerar en el manejo
poscosecha, dado que determinará en gran
parte la calidad final de ésta (Salvador y otros
2003).
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Debido a la creciente producción frutícola
en Colombia surge la necesidad de asegurar
al consumidor final un producto de buena
calidad con características organolépticas
óptimas. En la actualidad se han
estandarizado algunos tratamientos
poscosecha entre ellos el uso de retardantes
de madurez que permiten prolongar la vida
útil de la fruta. La aplicación de cloruro de
calcio es uno de los tratamientos muy
utilizados, ya que además de mantener la
firmeza de los frutos, es un inhibidor
enzimático que permite preservar la
organización celular (Zurita 2003).
El calcio tiene un papel importante en la
reducción y el control de muchos desordenes
en los frutos, ya que su efecto es el de retardar
los procesos fisiológicos y químicos en éstos.
La velocidad de senescencia muchas veces
depende del estado del calcio en los tejidos y
afecta parámetros como la respiración, los
contenidos de proteína y clorofila, y la fluidez
de la membrana (Poovaiah 1986).
Saks y otros 1990, Singh y otros1993)
propusieron las aplicaciones de calcio (Ca),
por aspersión sobre el fruto por tener un papel
importante en la conformación de las
membranas de la pared celular,
fortalecimiento de su integridad y por ende la
textura durante el tiempo de conservación, sin
embargo, en este ensayo solo fue aplicó en
poscosecha. Según White y Broadley (2003)
el Ca influye en la permeabilidad de la
membrana, activación de enzimas específicas
y en la evolución de la senescencia de los
frutos, considerando que un aumento de su
concentración en el tejido altera los procesos
de la respiración y senescencia.
La firmeza y resistencia al ablandamiento
han sido atribuidas a la estabilidad de la
membrana por la formación de pectatos de
calcio, los cuales incrementan la rigidez de la
pared celular de las frutas (Marschner 2002).
Los tratamientos con calcio se usan para
aumentar la vida poscosecha de un amplio
rango de frutas y vegetales, entre las cuales se
pueden nombrar: manzana, fresa, melón,
pera, durazno, tomate, mango, col de
Bruselas y naranja. El calcio puede también
reducir la germinación, la esporulación y el
crecimiento de patógenos (Conway y otros
1994) en ciruelas (Serrano y otros 2004),
melones (Luna-Guzman y otros 2000) y
ananá (Antoniolli 2003). De manera que el
objetivo de este experimento fue determinar
el comportamiento poscosecha de los frutos
de ciruela en estado de madurez comercial
sometidas a 4 dosis (0%, 2%,4% y 6% de
Cloruro de Calcio (CaCl2).
II. MATERIALES Y METODOS
El trabajo se realizó en el laboratorio
de Fisiología Vegetal de la Universidad
Pedagógica y Tecnológica de Colombia, sede
Tunja. Como material vegetal se utilizaron
frutos de ciruela (Prunus salicina Lindl.)
comprados en un supermercado del
municipio de Duitama, en un estado 5 de
madurez, de un tamaño homogéneo, libre de
daños mecánicos y en buenas condiciones
fitosanitarias. Se utilizó cloruro de calcio en
polvo al 98% (CaCl2) como retardante de
madurez.
Se utilizó un diseño completamente al
azar con 4 tratamientos (concentraciones al
(0%) testigo, (2%), (4%) y (6%) en 2 L de
agua, cada uno con tres repeticiones, para un
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total de 12 unidades experimentales (UE).
Cada UE estuvo compuesta por 15 frutos
aproximadamente. Se utilizaron frutos en
estados de madurez comercial, los cuales
fueron desinfectados con una solución de
cloro con una concentración de 200 partes por
millón (ppm) en 5 L de agua y posteriormente
se secaron con papel absorbente.
Se realizó la inmersión en la solución
de CaCl2 en dosis al 0% testigo, 2%, 4% y 6%
durante 5 minutos, los frutos se colocaron en
recipientes de Icopor, y se dejaron a
temperatura ambiente 16°C. Se realizaron
mediciones cada 2 días. En total se realizaron
seis mediciones. Las variables medidas
fueron las siguientes: la firmeza del fruto se
determinó mediante la utilización de un
penetrómetro digital PCE-PTR200 (PCE-
Ibérica SL, Albacete, España) con
aproximación 0,05 N. La pérdida de masa se
determinó mediante la medición de la masa
fresca en una balanza electrónica Acculab
VIC 612 de 0,01g de precisión (Sartorius
Spain S.A., Madrid) durante la fase
poscosecha. Para esta variable se marcó un
fruto por cada unidad experimental, a la cual
se le realizaban las mediciones a través del
tiempo.
Para el pH, se tomó 1 mL de jugo
aproximadamente, se llevó a 30 mL con agua
destilada, y se midió con un potenciómetro
Hanna HI8424 (Hanna Instruments,
Woonsocket, RI) previamente calibrado con
soluciones buffer de pH 7,0 y 4,0. Los Sólidos
Solubles Totales (SST) se midieron con un
refractómetro digital Hanna HI 96803 (Hanna
Instruments, Woonsocket, RI) de rango 0% a
85% con precisión 0,1 °Brix. Para la acidez
total titulable (ATT), se realizaron cálculos
con datos de volumen de NaOH, incorporado
en 1 g de jugo de frutos, llevado a 30 mL con
agua destilada, agregando 3 gotas de
fenolftaleína en una titulación
potenciométrica hasta pH de 8,2. Para ello, se
utilizó la fórmula:
%Acidez = (A*B*C) *100/D
Dónde: A = volumen de NaOH
gastado; B = Normalidad del NaOH (0,1); C
= peso equivalente expresado en g de ácido
predominante en el fruto (ácido mallico 0,067
g meq-1); D = masa en gramos de la muestra
utilizada (1 g).
La relación de madurez (RM) se
calculó mediante la relación SST/ATT. Con
los datos obtenidos se realizaron pruebas
análisis de varianza y pruebas de
comparación de Tukey (P≤ 0,05). Los
análisis se realizaron con un programa
estadístico SAS v.9.2e.
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Pérdida de masa fresca
No se presentaron diferencias
significativas para el peso de los frutos
sometidos a diferentes concentraciones de
CaCl2 como lo indica la figura 1A. Lo anterior
permite deducir que la aplicación de CaCl2 no
afecta el peso en los frutos. Kader (2002)
afirma que las principales causas de pérdida
de masa fresca en los productos agrícolas en
poscosecha, son la transpiración y la
respiración. Al respecto Mejía (2013) y
Rincón y otros (2014) concluyen que la
mayor pérdida de masa en frutas y hortalizas
durante la poscosecha, obedece a la
transpiración por efecto de la transferencia de
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masa en función del gradiente de humedad,
área del fruto, temperatura y la humedad
relativa, en la medida en que el producto se
aproxima a la muerte tisular disminuye el
gradiente de humedad y por ende también la
tasa de transpiración.
Firmeza
En la figura 1B se observa que se
presentaron diferencias significativas entre
los diferentes tratamientos durante los días 2,
4, 5 y 6 de almacenamiento de los frutos,
además presentándose la menor firmeza en el
tratamiento al 2% de CaCl2. Esto se debe a
que posiblemente el CaCl2 causa un efecto
sobre la firmeza debido a que estimula la
actividad de las enzimas que degradan la
pared celular. Mata y otros (2007) y Locaso y
otros (2007) en sus estudios describen que no
cambia la firmeza del fruto durante el tiempo
de poscosecha. De acuerdo con Reyes y otros
(2017) el calcio se une a los residuos cargados
negativamente de ácidos urónicos
esterificados generados por la enzima pectina
metil - estearasa durante maduración, lo que
aumenta la resistencia mecánica de los
tejidos. Sin embargo, los resultados obtenidos
en el presente estudio indican que la firmeza
disminuyó en cada uno de los tratamientos
utilizados.
pH
El pH presentó diferencias
significativas entre tratamiento solamente en
el día dos de almacenamiento, y en los demás
días no se presentaron diferencias
significativas entre tratamientos como se
observa en la figura 2 A, lo que indica que la
aplicación de CaCl2 tiene muy poco efecto
sobre el cambio de pH en los frutos de ciruela.
Al respecto (Sánchez y otros 2013)
encontraron diferencias significativas entre
los valores de pH obtenidos en frutos de
ciruela, en cinco estados de madurez; pero al
inicio y al final del almacenamiento (29 días)
no hubo diferencia significativa entre estados
de madurez. Además, la variación entre los
datos iniciales y finales en cada estado mostró
un leve aumento como ocurrió en el presente
estudio. Según Reyes y otros (2017) este
comportamiento posiblemente se produce
debido a mayores concentraciones de calcio
en las frutas, que permiten una reducción de
la actividad de la poligalactunorasa y, por lo
tanto, se presentan aumentos leves en los
niveles de pH. No obstante, en ciruelas
Prunus persica,cv. Rich Lady y Prunus
salicina, cv. Black Splendor y Prunus
persica, cv. Andros, durante la etapa de
maduración y sobremaduración no hubo
cambios en el pH ni en el contenido de SST
durante 7 días (Puerta-Gomez y Cisneros-
Zevallos 2011, Manganaris y otros 2007).
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ns
ns
ns
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0
5
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testigo
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4% CaCl
6% CaCl
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Tiempo (dda)
testigo
2% CaCl
4% CaCl
6% CaCl
B
Figura 1. Efecto de diferentes concentraciones de cloruro de calcio (0%, 2%, 4% y 6%) sobre A) la pérdida
de masa fresca y B) firmeza en frutos de ciruela durante la poscosecha
* Diferencias estadísticas al 5%, ** diferencias estadísticas al 1%, ns no hay diferencias de acuerdo con el
Anova.
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ns**
ns ns nsns
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2
3
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5
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pH
Tiempo (dda)
testigo
2% CaCl
4% CaCl
6% CaCl
A
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0,02
0,04
0,06
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0,1
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0,14
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0 1 2 3 4 5 6 7 8
ATT
%
Tiempo (dda)
testigo
2% CaCl
4% CaCl
6% CaCl
B
Figura 2. Efecto de diferentes concentraciones de cloruro de calcio (0%, 2%, 4% y 6%) sobre A) pH y B)
Acidez Total Titulable (ATT) en frutos de ciruela durante la poscosecha
* Diferencias estadísticas al 5%, ** diferencias estadísticas al 1%, ns no hay diferencias de acuerdo con el
Anova.
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Acidez Total Titulable
Esta variable mostró diferencias
estadísticas (P≤0.05) entre los tratamientos en
el día 2, siendo el tratamiento de 2% de CaCl2
el que presentó mayor valor en esta variable
en los últimos días, con 0.1% (Figura 2B). Se
indica que leves aumentos en el calcio
citosólico pueden llevar a la disminución de
la actividad de enzimas, como la
poligalacturonasa y la pentil-metil- esterasa,
y a la limitación de la entrada de iones como
el K+, el cual es fundamental para la
homeostasis celular, debido al aumento del
potencial osmótico celular ligado al proceso
de crecimiento del fruto (Marschner 2012).
Es posible que los procesos metabólicos
disminuyan al aumentar el calcio en el fruto,
lo que lleva a una alteración en la maduración
de este (Ramírez y otros 2005). Por otra parte,
Reyes y otros (2017) afirman que los ácidos
orgánicos son utilizados como sustratos en la
respiración o se convierten en azúcar en la
gluconeogénesis, fenómeno que explica la
disminución del ATT en el día 4 y 5 de
almacenamiento de la ciruela.
Sólidos Solubles Totales
La Figura 3A muestra cómo se
presentaron diferencias significativas en los
días de almacenamiento 2, 4 y 5, lo que
demuestra que la aplicación de cloruro de
calcio afectó los SST presentes en los
diferentes tratamientos. Las concentraciones
de CaCl2 al 6% mostraron en el día 2 un valor
máximo de 12°Brix. El tratamiento testigo
mostró un valor máximo de 6°Brix, mientras
que los tratamientos de 2% y 4%, presentaron
valores máximos de 7°Brix y 10°Brix,
respectivamente (Figura 3A). En el último día
no se presentaron diferencias estadísticas.
Los resultados encontrados contrastan con
estudios realizados en frutos de arándano, en
los que se evaluó la aplicación de diferentes
fuentes de calcio en poscosecha y en los
cuales no se evidenciaron diferencias en
cuanto al contenido de sólidos solubles
totales del fruto (Manríquez y otros 2011);
esto, posiblemente, influenciado por el estado
fenológico, la forma de aplicación y el
producto utilizado.
Él aumento de los sólidos solubles
totales depende en gran medida del proceso
de degradación de los carbohidratos
polisacáridos a disacáridos o monosacáridos
mediante hidrólisis de la pared celular
(Menéndez y otros 2006). Estos procesos son
dependientes de la actividad enzimática y ésta
a su vez, es dependiente de la temperatura. Al
respecto Reyes y otros (2017) afirman que un
incremento en los SST se produce debido al
hidrólisis del almidón y polisacáridos de la
pared celular, dando lugar a azúcares
solubles, además, por la pérdida de agua por
transpiración que es mayor que la pérdida de
carbohidratos producidos por la respiración.
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CONCLUSIONES
ns
**
ns**
** ns
0
2
4
6
8
10
12
14
0 1 2 3 4 5 6 7
SST
(°B
rix)
Tiempo (dda)
testigo
2% CaCl
4% CaCl
6% CaCl
A
Figura 3. Efecto de diferentes concentraciones de cloruro de calcio (0%, 2%, 4% y 6%) sobre los Sólidos
Solubles Totales (SST) en frutos de ciruela durante la poscosecha.
* Diferencias estadísticas al 5%, ** diferencias estadísticas al 1%, ns no hay diferencias de acuerdo con el
Anova.
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IV. CONCLUSIONES
La aplicación de cloruro de calcio,
en dosis de 2%, 4% y 6% generó un efecto
contrario sobre el progreso del fruto,
perturbando características físicas, como
la firmeza y químicas, como los SST, ATT
y el contenido de calcio en el fruto lo cual
generó un bloqueo de la mayoría de los
procesos de la maduración.
La aplicación de cloruro de calcio
presentó un efecto notorio, lo que lleva a
pensar que dosis más bajas como el 2% de
CaCl2 podrían contribuir de forma positiva
a la conservación de las características
físicas y químicas en el fruto sin afectarlo.
Para determinar mejor la
aplicación del cloruro de calcio en ciruela
es necesario la utilización de métodos
combinados con temperatura, empaques y
ceras. También se debería efectuar la
comparación de otros métodos para
retardar la madurez de los frutos como los
químicos. Al igual que se necesita que la
verificación con frutos de ciruela en
diferentes estados de madurez para
comprobar su efectividad.
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