DETERMINACION DE LOS INDICES DE madurez

En frutasI. INTRODUCCION

El índice de madurez se realiza para asegurar una calidad mínima aceptable para el consumidor y una larga vida de almacenamiento, estos son parámetros sencillos y de fácil uso en el campo y con equipos relativamente baratos y estos se establecen de acuerdo al tipo de frutas.

El grado de madurez de la fruta al momento de la cosecha, es un factor de gran importancia, debido a que de él depende principalmente la palatabilidad y aceptación del producto por el consumidor, además de la duración de almacenamiento. Cuando la fruta se cosecha inmadura, aunque reciba los más adecuados manejos de post cosecha, la calidad comestible y de presentación será inferior que la que se cosecha con la madurez óptima y es, además, muy susceptibles a desordenes fisiológicos que disminuyen el periodo de almacenamiento y la aptitud comercial debido a que algunos son frutos con escaso desarrollo de color. Estos serán ácidos, más duros y más propensos a deshidrataciones de almacenaje. También una cosecha prematura implicará perdidas de kilogramos de fruta pues éstas son más pequeñas.

En el zumo, los componentes más abundantes son los azúcares y el ácido cítrico, que suman casi el total de los sólidos solubles. En la maduración, el contenido en azúcares aumenta y el de ácidos disminuye.

La acidez de los zumos cambia, según la variedad y la maduración, entre límites muy amplios.

Los ácidos en los alimentos desempeñan funciones muy variadas, siendo las más importantes las amortiguadoras del pH, sinérgicos con los antioxidantes, prevención de reacciones de oscurecimiento, saborizantes e inhibidores del crecimiento microbiano.

Cuando un ácido y una base reaccionan, se produce una reacción; reacción que se puede observar con un colorante. Un ejemplo de colorante, y el más común, es la fenolftaleína (C20 H14 O4), que vira (cambia) de color a rosa cuando se encuentra presente una reacción ácido-base.

El agente titulante es una base, y el agente titulado es el ácido o la sustancia que contiene el ácido.

La acidez se la realiza con el fin de valorar la cantidad de ácido que predomina en un producto. El análisis de acidez no presenta mayor complejidad, ya que se trata de una reacción ácido-base a través de la detección del punto final con indicador o titulación potenciométrica. Los ácidos orgánicos presentes en los alimentos influyen en el sabor, color y la estabilidad de los mismos. Los valores de acidez pueden ser muy variables, por ejemplo, en el caso de las frutas, varían desde 0,2 a 0,3%. Los ácidos predominantes en frutas son: el cítrico (en la mayoría de las frutas tropicales), el málico (Ej. manzana), el tartárico (Ej. uvas y tamarindo).

Los productos pesqueros, aves y productos cárnicos son de acidez muy baja y el ácido predominante es el láctico y no los di o tri carboxílicos característicos de los tejidos vegetales. Esta determinación puede ser también importante en grasas y aceites, jugos de frutas y vegetales, etc. Por ejemplo, el deterioro de granos y productos de molienda va acompañado de un incremento de la acidez.

El método de titulación o volumetría se basa en determinar el volumen de NaOH estándar necesario para neutralizar el ácido contenido en la alícuota que se titula, determinando el punto final por medio del cambio de color que se produce por la presencia del indicador ácido-base empleado.

II. OBJETIVOS: Determinar el índice de madurez de diferentes frutas. Conocer las técnicas empleadas para determinar los índices de madurez

más importantes. Determinar el grado de acidez en los jugos de las frutas de muestra.

III. FUNDAMENTO TEORICO:

Índice de Madurez.

La calidad de una fruta depende del estado de madurez en la que fue recolectada, la calidad no se mejora, pero si se conserva.

Cuando la fruta se separa de la planta, continúan:

La respiración de los tejidos. Las reacciones enzimáticas. Síntesis de pigmentos

Las frutas cosechadas inmaduras resultan de mala calidad y maduran en forma irregular, mientras que las frutas que no han sido cosechadas cuando han alcanzado su madurez, presentan los siguientes problemas:

Susceptibilidad a la podredumbre Atractivas a las aves e insectos Caen fácilmente del árbol. Pérdidas económicas. Un buen índice de madurez debe ser: Sensible (capaz de poner de manifiesto diferencias pequeñas) Práctico Rápido Universal (que los reportes sean comparables en diferentes lugares).

Es por ello que es recomendable: analizar el estado de madurez en función a dos o tres métodos a la vez.

A. Métodos visuales

Se observa el tamaño, color y aspecto Se ejecuta en plantaciones pequeñas No son precisos Son subjetivos.

1. Coloración de la piel

Comparar color del fruto con la tabla colorimétrica estándar de colores típicos de la variedad.

Empleo de colorímetros. Simples observaciones.

2. Color de la pulpa

Si al cortar el fruto, no aparecen manchas oscuras, el fruto está maduro (manzanas, membrillo).

3. Ennegrecimiento de la semilla

Si las semillas son de color blanquecino, indican que el fruto está verde, éstas se tornan oscuras a medida que la fruta madura.

Para algunas variedades de manzana, peras, chirimoya, lúcuma.

B. Métodos físicos

1. Desprendimiento del fruto

Se basa en que la formación de una zona corchosa en el punto de inserción del pedúnculo.

Para uvas, chirimoya.

2. Penetración de agujas

Con penetrómetro o presiómetros. El almidón y la protopectina que de insoluble pasa a pectina soluble la

que se desmetila y despolimeriza, ablandan los tejidos.

3. Por resistencia al corte

Se lleva a cabo con tenderómetros.

C. Métodos químicos

1. Acidez de la pulpa

Adecuado para la maduración de consumo.

2. Contenido de azúcares

°Brix, indica sólidos solubles: azúcares.

3. Relación azúcares/ácidos

Para frutas cítricas.

4. Contenido de almidón

D. Cálculos

1. Número de días transcurridos entre la plena floración y la recolección

La plena floración es cuando las flores están abiertas en 75%. Promediar los datos observados durante varios años para que así tenga

mayor validez.

ºBrix (Refractómetro).

Los grados Brix (símbolo ºBrix) sirven para determinar el cociente total de sacarosa o sal disuelta en un líquido, es la concentración de sólidos-

solubles Una solución de 25 ºBrix contiene 25 g de azúcar (sacarosa) por 100 g de líquido. Dicho de otro modo, en 100 g de solución hay 25 g de sacarosa y 75 g de agua. Los grados ºBrix se cuantifican con un sacarímetro -que mide la densidad (o gravedad específica) de líquidos- o, más fácilmente, con un refractómetro.

La escala Brix se utiliza en el sector de alimentos, para medir la cantidad aproximada de azúcares en zumos de fruta, vino o bebidas suaves, y en la industria azucarera. En diversos países se utilizan las tres escalas, en industrias varias. En el Reino Unido, en la elaboración de cerveza esta escala se aplica mediante el valor de la densidad multiplicado por 1 000 (grados europeos de la escala Plato). Para los zumos de fruta, un grado Brix indica cerca de 1-2% de azúcar por peso. Ya que los grados Brix son relativos al contenido de sólidos disueltos (sobre todo sacarosa) en un líquido, se refieren a la densidad del líquido. Esta propiedad física de las soluciones de sacarosa también puede evaluarse con un refractómetro. Por facilidad de empleo, los refractómetros son preferibles a los aerómetros, marcados en la escala de Brix.

Los refractómetros de temperatura compensada evitan dependencia de la temperatura en mediciones de la densidad. Para tomar una lectura se requiere una gota de muestra, o tal vez dos.

VALORACIÓN O TITULACIÓN

El procedimiento experimental para determinar la concentración de una disolución cuando un volumen conocido de ésta, reacciona con un volumen de otro reactivo de concentración conocida se denomina valoración. El NaOH es una sustancia que prácticamente es imposible de obtener en estado puro.

Si al utilizarla como reactivo en el laboratorio se necesita conocer con exactitud su concentración, es necesario valorar dicha solución, es decir, determinar la cantidad de moles de soluto que hay en un volumen determinado: su molaridad. La solución de NaOH se conoce como analito o muestra de concentración desconocida.

Para ello se coloca en un recipiente adecuado un volumen exactamente conocido Vb, de la solución cuyo Mb se quiere determinar y se le añade con precaución una solución de ácido de concentración conocida (titulante o valorante), Ma, mediante una bureta que nos permite conocer exactamente el volumen de ácido, Va gastado para neutralizar la base.

En el momento de la reacción en que las cantidades estequiométricas de ácido y base son idénticas se dice que se ha alcanzado el punto de equivalencia de la valoración, y la concentración desconocida de la solución se puede calcular de forma sencilla utilizando la ecuación química del proceso que tiene lugar. Generalmente se utiliza un indicador ácido-base para detectar el punto de equivalencia o punto final.

IV. MATERIALES Y METODOS

A).-Materiales de proceso:

Frutas con diversos estados de madurez: Plátano, naranja, papa, limón. Agua destilada NaOH 0.1N Indicador fenolftaleína ,yodo

a) Instrumentos:

Balanza Estufa Brixometro Refractómetro. Vasos de precipitación. Fiolas de 100 ml. Probetas de 10 ml. Soporte universal. Bureta Penetrómetro PH metro

b) Utencillos

Cuchillo Colador Embudo

B).- Metodología:

Escoger varios tipos de frutas en diferentes estados de madurez y determinar los índices de madurez mas representativos para cada variedad.

Comparar los índices de madurez obtenidos según su estado inicial de recolección: verde , pinton y maduro.

V. PROCEDIMIENTO:

1. Se seleccionó 9 naranjas y 9 limones con diversos estados de madurez: 3 verdes, 3 semi-maduras y 3 maduras, se pesa cada una de las frutas en la balanza analítica es decir cada fruta tiene que tener su vaso de precipitación para pesarlo así que tendremos 9 vasos para limones y 9 para naranjas.

2. Luego se corta las frutas de muestra por la mitad y se exprime el jugo de cada una de ellas utilizando un colador y depositando el jugo de cada una en sus vasos respectivos.

3. Se toma una pequeña porción de cada muestra en este caso de naranja y limón en todos sus estados en la cual vamos a observar el ° Brix en el refractómetro.

4. De la misma forma determinamos el PH de cada muestra en el PH metro.

5. Luego se toma 10 ml del jugo de naraja y se coloca en una fiola , para esto utilizaremos 9 fiolas ya que son 3 muestras de naranjas verdes ,3 de semi maduras y 3 de maduras.

6. A los 10 ml de jugo que esta en cada fiola se añade 10 ml de agua

destilada y 5 gotas de fenolftaleína.

7. Se titula con un ácido base hasta obtener un color grosella y se anota el

gasto. En nuestra practica utilizamos NaOH 0.1N, se utiliza un ácido base ya que ayuda a neutralizar el ácido para poder determinar su % de acidez.

8. El mismo procedimiento se hace para el limón solo que para este se

añade 2ml de jugo, 30ml de agua destilada y 5 gotas de fenolftaleína y se sigue el mismo procedimiento.

VI. RESULTADOS Y DISCUCIONES:

TABLA DE LA NARANJA

Estado demadurez

Índices de madurez % de acidez

NARANJA w(g) WJ %J PH Brix VJ VA F.D G.A %AVerde 1 175.74 78.09 44.43 4.05 8.0 10 10 2 10.0 1.29Verde 2 164.00 77.559 47.28 3.64 8.5 10 10 2 13.0 1.67Verde 3 214.39 92.40 43.09 3.85 9.0 10 10 2 15.9 2.05Pintón 1 216.84 53.53 24.68 4.23 8.0 10 10 2 9.8 1.26Pintón 2 206.59 83.91 40.61 4.27 7.0 10 10 2 10.1 1.30Pinton3 212.51 68.88 32.41 3.92 8.5 10 10 2 13.5 1.73Maduro 1 150.20 72.65 48.37 3.31 11.0 10 10 2 23.8 3.06Maduro 2 158.00 51.43 32.55 4.52 13.5 10 10 2 9.0 1.16Maduro 3 149.08 62.75 42.69 3.58 13.0 10 10 2 16.0 2.06

DONDE:

W (g): Peso de la fruta

WJ: Peso del jugo

%J: Porcentaje de jugo

VJ: Volumen de jugo agregado

VA: Volumen agua agregada

F.A: Factor dilución VJ + VA

VJ

G.A: Gasto de NaOH 0.1N en la titulación

%A: Porcentaje de acidez

%acidez (p/v) = G.N.meq x 100

M

G: Gasto de la solución NaOH 0.1N

N: Normalidadad de la solución de NaOH (0.1 N)

M: Volumen de muestra (ml): ejemplo en la naranja 10ml y en el limón 2ml

Meq: Mili equivalente del ácido predominante: ácido cítrico (0.064)

F: Factor dilución: volumen de dilución (ml)/volumen de alícuota (ml)

F = V/L

L: Volumen de alícuota

TABLA DEL LIMON

Estado demadurez

Índices de madurez % de acidez

LIMON w(g) WJ %J PH Brix VJ VA F.D G.A %AVerde 1 22.03 7.46 33.86 2.35 8.00 2 30 16 19.7 101.5Verde 2 22.53 3.22 14.29 2.37 7.50 2 30 16 19.2 98.8Verde 3 24.29 17.53 72.17 2.27 7.00 2 30 16 20.1 103.5Pintón 1 24.37 9.62 39.47 2.20 8.00 2 30 16 22.3 114.8Pintón 2 27.32 6.14 22.47 2.27 8.50 2 30 16 20.2 104.0Pinton3 22.46 9.06 32.00 2.22 8.50 2 30 16 23.5 121.0Maduro 1 29.78 16.16 54.26 2.26 8.50 2 30 16Maduro 2 26.69 14.77 55.34 2.30 7.50 2 30 16Maduro 3 30.59 15.1 49.36 2.30 8.30 2 30 16

GRÁFICAS

Naranja verde:

verde 1 verde 2 verde 30

50

100

150

200

250

W(g)W jugo% jugo

Naranja semi madura:

semimaduro 1 semimaduro 2 semimaduro 30

50

100

150

200

250

W(g)W jugo% jugo

Naranja madura:

Maduro 1 Maduro 2 Maduro 30

20

40

60

80

100

120

140

160

180

W(g)W jugo% jugo

Limón verde:

Limón semi maduro:

semimaduro 1 semimaduro 2 semimaduro 30

5

10

15

20

25

30

35

40

45

W(g)W jugo% jugo

Limón maduro:

maduro 1 maduro 2 maduro 30

10

20

30

40

50

60

W(g)W jugo% jugo

GRAFICAS DE (MADURO, SEMI MADUROY MADURO) vs PORCENTAJE DE SOLIDOS:

NARANJA

estado W solido % solido verde 1 97.65 55.57verde 2 86.45 52.72verde 3 121.99 56.91semimaduro 1 163.31 75.32semimaduro 2 122.68 59.39semimaduro 3 143,63 67.59 maduro 1 77.55 51.63maduro 2 106.57 67.45maduro 3 85.33 57.31

Naranja verde:

verde 1 verde 2 verde 30

20406080

100120140

W solido% solido

Naranja semi madura:

semimadura 1 semimaduro 2 semimaduro 30

20

40

60

80

100

120

140

160

180

W solido% solido

Naranja madura:

madura 1 madura 2 madura 30

20

40

60

80

100

120

Wsolido% solido

LIMON:

Estado W solido % soolidoverde 1 20.57 66.14verde 2 19.31 85.71verde 3 6.76 27.83

semimaduro 1 14.75 60.53semimaduro 2 21.18 77.53semimaduro 3 13.4 68

maduro 1 13.62 45.74maduro 2 11.92 49.66maduro 3 15.49 50.64

Limon verde:

verde 1 verde 2 verde 30

102030405060708090

W solido% solido

Limón semi madura:

semimaduro 1 semimaduro 2 semimaduro 30

10

20

30

40

50

60

70

80

90

W solido% solido

Limón maduro:

maduro 1 maduro 2 maduro 30

10

20

30

40

50

60

W solido% solido

Tabla en la que se indica la presencia de azucares y/o almidón por acción de yodo.

INDICES DE MADUREZ PARA EL PLATANO

Estado de

madurez

W(g) de

fruta

% (g) de

pulpa

W (g)

cascara

% de

cascara

verde 200.89 62.68 74.98 37.32

Semimaduro 237.73 71.13 68.63 28.87

maduro 180.95 81.02 34.34 18.98

W(g) de fruta % g pulpa W(g) cáscara % cáscara0

50

100

150

200

250

Series1verdeSemi maduromaduro

El plátano, durante el proceso de madurez posterior a la cosecha la cáscara cambia de color, por ejemplo en las variedades de color amarillo cambia de un color verde oscuro a un verde claro, después a verde amarillento y finalmente a amarillo brillante.

La presencia de almidón es otro indicador de madurez de las frutas. Es usado en la manzana y el plátano con la ayuda de yodo que señala la cantidad de almidón presente en la pulpa.

La presencia de almidón se hace más notable en el plátano cuyo estado es muy verde y va disminuyendo mientras alcanza su grado de madurez.

Se logró relacionar los conceptos y técnicas aprendidos en clase sobre la medición de índice de madurez y cálculo del porcentaje de acidez expresado según el ácido orgánico que predomina en el alimento.

Se determinó el índice de madurez: Naranja y limón. Se conoció las técnicas empleadas para hallar el índice de madurez. Los porcentajes de Acidez disminuyen a medida que la fruta se va

madurando. En la práctica de laboratorio realizada existe error humano ya que el

índice de porcentaje de acidez del limón salió muy elevada y además nos faltó el reactivo para titular el limón maduro. Los cambios más palpables durante el proceso de maduración son el color, sabor, textura, etc. Estos cambios son el resultado de la profunda reestructuración metabólica y química que se desencadena dentro del fruto.

VII. CONCLUSIONES Se determino el estado de madurez de la naranja y el limon , aprendimos

mucho en esta practica. Los mejores metodos para la determinacion del indice de madurez en

citricos son el ° Brix y la acidez titulable. La madurez de citricos se evalua tambien sensorialmente por el color:

amarillo (maduro), verde (inmaduro). El método de titulación con una base es uno de los más utilizados para

valorar el grado de acidez de la mayoría de alimentos. También determinación la presencia de almidón en el plátano con la

ayuda del almidón. Utilizamos el penetromero para determinar la firmeza del limón, plátano

y naranja de los cuales obtuvimos los siguientes resultados.

FRUTAS FIRMEZA

LIMON VERDE 94.05 N

LIMON MADURO 64.50 N

N. SEMI MADURA 18.45 N

NARANJA MADURA 34.30 N

PLATANO MADURO 67.65

VIII. RECOMENDACIONES Tener las precauciones necesarias para evitar cometer errores

experimentales durante la medición de las muestras y así poder obtener resultados fiables.

Ser preciso a la hora de realizar los cálculos necesarios para dicha determinación del porcentaje de acidez presente en el alimento.

Normalizar lo más posible las condiciones de trabajo para las muestras.

Lavar y limpiar correctamente los instrumentos de laboratorio. Usar guardapolvo en el laboratorio.

IX. BIBLIOGRAFIA

BOSQUEZ M. Elsa. Fisiología y tecnología postcosecha de frutas y hortalizas. Fecha de consulta: 02 de mayo de 2013.

ORDUZ RODRÍGUEZ, Javier Crecimiento y desarrollo del fruto de mandarina (Citrus reticulata) ‘Arrayana’ en condiciones del piedemonte del Meta, Colombia. Fecha de consulta: 02 de mayo de 2013.

Berger, H. “Cosecha, índices de madurez y manejo de frutas y hortalizas”. Departamento de Producción Agrícola, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Universidad de Chile. 2004.

Marcos teórico en general: Química general, Raymond Chang – 6ta edición.

Teoría dada en Clase por el profesor.

Concentraciones capítulo 2, 2B, “química analítica”, Skoog/west/Holler.