Maduración de los frutos

La maduración de las frutas está ligada a complejos procesos de transformación de sus componentes. Las frutas, al ser recolectadas, quedan separadas de su fuente natural de nutrientes, pero sus tejidos todavía respiran y siguen activos. Los azúcares y otros componentes sufren importantes modificaciones, formándose anhídrido carbónico (CO2) y agua. Todos estos procesos tienen gran importancia porque influyen en los cambios que se producen durante el almacenamiento, transporte y comercialización de las frutas, afectando también en cierta medida a su valor nutritivo. Fenómenos especialmente destacados que se producen durante la maduración son la respiración, el endulzamiento, el ablandamiento y los cambios en el aroma, la coloración y el valor nutritivo.

La respiración: la intensidad respiratoria de un fruto depende de su grado de desarrollo y se mide como la cantidad de CO2 (miligramos) que desprende un kilogramo de fruta en una hora. A lo largo del crecimiento se produce, en primer lugar, un incremento de la respiración, que va disminuyendo lentamente hasta el estado de maduración. Sin embargo, en determinadas frutas después de alcanzarse el mínimo se produce un nuevo aumento de la intensidad respiratoria hasta alcanzar un valor máximo, llamado pico climatérico, después del cual la intensidad respiratoria disminuye de nuevo; estas frutas son llamadas "frutas climatéricas".

Las frutas climatéricas normalmente se recolectan antes del citado pico para su distribución comercial, de forma que terminan de madurar fuera del árbol. Esto evita que se produzcan pérdidas, ya que el periodo de conservación de la fruta madura es relativamente corto. Durante la respiración de todas las frutas se forma un compuesto gaseoso llamado etileno. Este compuesto acelera los procesos de maduración, por lo que es preciso evitar su acumulación mediante ventilación, a fin de aumentar el periodo de conservación de las frutas. Si este compuesto gaseoso, producido por una fruta madura, se acumula en las cercanías de frutas no maduras, desencadena rápidamente su maduración, lo que contribuye a acelerar el deterioro de todas ellas.

Endulzamiento:

Azúcares: con la maduración aumenta el contenido de hidratos de carbono sencillos y el dulzor típico de las frutas maduras.

Ácidos: los ácidos van disminuyendo con la maduración. Desaparece el sabor agrio y la astringencia, para dar lugar al sabor suave y al equilibrio dulzor-acidez de los frutos maduros.

Ablandamiento: la textura de las frutas depende en gran medida de su contenido en pectinas; protopectina y pectina soluble en agua. La protopectina atrapa el agua formando una especie de malla, y es la que proporciona a la fruta no madura su particular textura. Con la maduración, esta sustancia disminuye y se va transformando en pectina soluble, que queda disuelta en el agua que contiene la fruta, produciéndose el característico ablandamiento de la fruta madura. En algunas como la manzana, la consistencia disminuye muy lentamente, pero en otras, como las peras, la disminución es muy rápida.

Cambios en el aroma: durante la maduración se producen ciertos compuestos volátiles que son los que proporcionan a cada fruta su aroma. La formación de aromas depende en gran medida de factores externos, tales como la temperatura y sus variaciones entre el día y la noche. Así, por ejemplo, los plátanos con un ritmo día/noche de 30/20ºC, producen un 60% más de compuestos volátiles responsables de aroma que a temperatura constante de 30ºC.

Cambios en el color: la maduración de las frutas generalmente va unida a una variación del color. La transición más habitual, de verde a otro color, está relacionada con la descomposición de la clorofila, de modo que quedan al descubierto otros colorantes que antes enmascaraba dicho compuesto. Además, aumenta la producción de colorantes rojos y amarillos característicos de las frutas maduras. El contenido de carotenos, por ejemplo, se incrementa fuertemente en los cítricos y el mango durante la maduración. La formación de otros colorantes como las antocianinas, suele estar activada por la luz.

Factores que influyen en la maduración y senescencia de los frutos

Las variedades actuales no se parecen a las de procedencia; los productos actuales se diferencian de los salvajes en alguno de estos factores:

Tasa de crecimiento

Sabor

Textura

Ausencia de semillas

Influyen el clima, el tipo de suelo, etc. por lo que se obtienen distintos productos

Para ver la maduración necesitamos conocer el ciclo biológico del fruto:

Formación del fruto: influyen la temperatura, luz y hormonas

Crecimiento del fruto: tienen lugar la primera y segunda fase

Maduración del fruto: tercera fase

Envejecimiento del fruto: cuarta fase senescencia

En la primera fase tiene lugar la división celular, en la segunda fase tiene lugar la expansión celular (se agrandan las células). En la tercera fase tiene lugar la maduración, se dan los mayores cambios en el fruto: hay una modificación del color, mayor concentración de azúcares, menor acidez, se modifica el peso y la textura por la absición del fruto, y un aumento del desarrollo de las ceras. En la cuarta fase tiene lugar el envejecimiento, esto es, se dan los cambios que no necesariamente causan la muerte pero se aceleran con la dad. La senenscencia son los cambios degenerativos que causan la muerte del tejido tisular.

Pautas de la maduración de los frutos

Los distintos productos tienen distintas curvas de crecimiento, son sigmoideas. Hay una maduración organoléptica y otra fisiológica que es cuando madura el fruto. La maduración organoléptica se asocia a frutas y se llama “ripening”, que es la madurez comercial.

Modificaciones fisiológicas: el fruto crece y termina su desarrollo.

“Ripening”: es cuando se desarrolla el aroma, el sabor, es decir, la fruta pasa a ser comestible. En hortalizas no se habla de esto.

Desarrollo de fruto: se puede dividir en dos etapas:

Crecimiento: en las frutas dura unas 15 semanas.

Modificaciones fisiológicas

Para el crecimiento los parámetros que podemos mirar son: peso, longitud, volumen, etc. aunque para comprobar el desarrollo se suelen mirar dos: el peso y el volumen. Las pautas en el crecimiento las tengo que tener en cuenta: así las frutas con pepita siguen una pauta sigmoide simple, mientras que las de hueso siguen una pauta sigmoide doble:

P/V P/V

t t

A. pepita B. hueso

B) en la fase 1 el crecimiento es muy rápido (hueso desarrollado). En la 2ª fase hay un crecimiento que se paraliza (el hueso se lignifica) y en la última es cuando se da la expansión: se da el crecimiento de mesocarpio.

La madurez está relacionada con la vida de almacenamiento también con el crecimiento de la fruta, respiración climática, respiración no climática, etc.

La vida de almacenamiento es el tiempo que el producto puede estar almacenado: así para la manzana dispongo de 15 días para recolectarla; durante la vida de almacenamiento se da un aumento de la concentración de etileno, del crecimiento, de la respiración, desarrollo de los aromas, etc. A mayor tiempo en recolectar disminuirá la vida de almacenamiento pero a la vez se produce un aumento de peso del producto, hasta un 1% diario. Así tengo el problema de saber cuando lo tengo que recolectar porque debo elegir entre más producción y menos vida de almacenamiento o recolectarla antes y tener menos producción pero más vida de almacenamiento, la puedo guardar durante más tiempo.

Podemos realizar diferentes recolecciones, escalar cultivos, etc. La producción y calidad es diferente pero puedo almacenar más fácilmente. Así con diferentes productos puedo distribuir durante todo el año: por ejemplo los guisantes congelados

enlatados (conservas)

debo saber que clase me interesa para saber que tratamiento debo aplicarles (por ejemplo los de conservas deben tener la piel más dura). Debo conseguir texturas determinadas: a medida que el guisante madura se da una disminución de azúcares y un aumento de almidón y esto no es lo que gusta por lo que debo buscar el grado de madurez que me interesa. Hay instrumentos que me permiten saber qué consistencia tiene y que dureza. Esto me sirve para hacer una programación del cultivo.

Determinación de la madurez

Existen distintas medidas para conocer la madurez de un fruto:

Días desde la floración : cada fruto tiene un número de días desde la caída de los pétalos hasta la maduración y suele ser un número cte, pero puede variar con el clima, altura, latitud, etc.

Unidades de calor : cada fruto necesita XºC / día para que madure, así cuando acumula todos las horas e calor necesaria ya ha madurado. Cada fruto tiene una temperatura mínima a la cual se desarrollo y esto nos ayuda a saber su maduración.

Color de la pulpa o de la piel : se ve que con el cambio de color va a madurar el fruto, esto es según se va modificando es que va madurando. Otros frutos desarrollan un color de fondo típico. A parte de la vista para detectar ese cambio de color se pueden utilizar aparatos como el colorímetro Hunter.

Color de semillas : cuando el 75% de las semillas están de color bastante oscuro el fruto está maduro. El inconveniente de esta técnica es que he de partir el fruto luego es una medida destructiva.

Facilidad de desprendimiento del fruto : si el fruto se desprende fácilmente es que está maduro. A mayor resistencia menor madurez.

Tamaño, peso y densidad : por ejemplo la patata está muy relacionada con su cantidad de almidón

Dureza de la fruta : a medida que el fruto madura las sustancias pépticas se degradan, por lo que el producto se reblandece, así a mayor dureza menor maduración. Para valorar la dureza se utiliza la penetrometría, por la cual se introduce una aguja gruesa con cierta presión en el fruto. Según la resistencia que ponga el fruto se darán unos u otros datos en el ordenador. También lo que se puede utilizar es un texturómetro.

Índices químicos de madurez:

Contenido en almidón: hay una reacción con el yodo que produce una coloración

Contenido en acidez: a mayor madurez menor contenido en ácidos.

Contenido en azúcares: mido los grados Brix, esto es, miro la cantidad de azúcares que hay. Para ello se usa el refractómetro.

Índice de madurez (IM) = º Brix / acidez

Medida de los gases internos : cromatografía de gases: mido el CO2 o el etileno del fruto.

Se van a dar cambios físico-químicos que van a hacer el fruto más comestible, apetecible, etc. Durante la maduración se van repitiendo los parámetros y se da una disminución de la clorofila, del pH, de la respiración, etc. Una excepción es la piña pues en su maduración se da un aumento de ésteres y carotenos y aumenta la acidez.

. REGULACIÓN HORMONAL DE LA MADURACIÓN

Hay factores externos pero también internos:

Hormonales Genéticos

Bioquímicos

Enzimáticos

Cuando el fruto está maduro es más susceptible del ataque de microorganismos, también está más blanda y por lo tanto es susceptible de magulladuras. Una vez producido uno de estos daños se acelera la maduración.

Las hormonas se segregan en una parte del microorganismo pero actúan en otra parte diferente del organismo. Las hay propias del fruto (llamadas naturales) pero también las hay sintéticas (fabricadas por el hombre e inyectadas en el fruto). Pueden dar lugar a fototropismo, geotropismo y pueden participar en la diferenciación y desarrollo de raíces, tallos y hojas y en la formación de órganos, tubérculos, flores y frutos.

Me puede interesar adelantar la maduración, pues por ejemplo si recojo un fruto con máquinas me interesa que éste se desprenda fácilmente y esto se da si está maduro.

Hay diferentes tipos de hormonas: etileno, auxinas, giberelinas, citoquininas, ácido abscísico, etc.

Etileno : los productos climatéricos lo producen, mientras que los no climatéricos no. Es atípico porque actúa en los lugares próximos donde ha sido segregada. Es importante conocer su ruta metabólica, cómo se sintetiza y donde actúa.

Auxinas: Las auxinas son retardadores de la senescencia. Para que un fruto madure debe de disminuir el ácido indolacético (IAA), es decir, este debe de consumirse. Pero cuando trato un fruto con auxinas tengo diferentes comportamientos:

Adelanta : la maduración de la manzana, pera, albaricoque y melocotón

Retrasa : la maduración de la uva, la caída del fruto, la separación del cáliz en los frutos.

Giberilinas: hay que tener en cuenta que retrasan los procesos de maduración y senescencia y que actúan frente al cambio de calor. Hay un efecto antagónico con el etileno: si a un fruto le trato con gibelina y luego con etileno este último va a disminuir el efecto de giberilina.

Efecto de la giberilina sobre el color:

Retrasa la pérdida de clorofila

Cambios de color degradación clorofila cloroplastos a

Aumento caratenoides cromoplastos

Es más efectivo cuando el tratamiento se hace en el árbol que en un fruto recolectado.

Reverdización: de cromoplastos se pasa a cloroplastos, al aplicar las giberilinas antes de que termine la maduración.

Efecto sobre el ablandamiento:

En la maduración hay una modificación de la textura debido a enzimas como la celulosa y poligalacturonasa. Las giberilinas disminuyen la actividad de las poligalacturonasas, esto es, el fruto tarda más en ablandecerse.

Ejemplo: la maduración de las naranjas: disminuye el contenido en zumo, la acidez y el contenido en proteínas.

Antagonismo entre giberilinas y etileno en tratamientos en frío:

Cuando disminuye la temperatura aumenta el etileno y esto estimula la caída del fruto.

Ejemplo: si a las peras las aplico giberilina y las expongo al frío, lo que pasa es que no maduran o maduran más tarde.

Madurez de cosecha

La elección del momento justo de madurez para la cosecha de frutas y hortalizas es una consideración Importante de pre-cosecha que tendrá gran influencia en la vida de poscosecha del producto y en su comercialización. Es importante en esta etapa distinguir claramente entre madurez fisiológica y comercial:

Madurez fisiológica

La madurez fisiológica se refiere a la etapa del desarrollo de la fruta u hortaliza en que se ha producido el máximo crecimiento y maduración. Generalmente está asociada con la completa madurez de la fruta. i a etapa de madurez fisiológica es seguida por el envejecimiento. No siempre es posible distinguir claramente las tres fases del desarrollo del órgano de una planta (crecimiento, madurez y envejecimiento) porque las transiciones entre las etapas son a menudo muy lentas y poco diferenciadas.

Madurez comercial

La madurez comercial es simplemente las condiciones de un órgano de la planta requerido por un mercado. Comúnmente guarda escasa relacion con la madurez fisiológica y puede ocurrir en cualquier fase del desarrollo o envejecimiento. Los términos Inmadurez, madurez óptima y sobremadurez se relacionan con las necesidades del mercado. Sin embargo, debe haber comprensión de cada uno de ellos en términos fisiológicos, particularmente en lo que conclerne a la vida de almacenamiento y calidad cuando maduran. i a figura 16, ilustra las diferencias entre madurez fisiologica y comercial. Para determinar la madurez óptima de recolección de frutas y hortalizas se usa una combinzción de criterios subjetivos y objetivos. En el método subjetivo usamos nuestros sentidos para evaluar la madurez de frutas y hortalizas mediante:

- Vista color, tamaño y forma;

- Tacto áspero, suave, blando y duro;

- Oído sonido del producto al tocarlo con los dedos;

- Olfato olor y aroma;

- Gusto ácido, dulce, salado y amargo.

Para la evaluación objetiva usamos instrumentos o mediciones objetivas

- Tiempo de plantación a floración;

- Ambiente unidades de calor acumuladas durante el período de crecimiento;

- Características físicas forma, tamaño, volumen, peso, color, grosor de la piel de la fruta, etc.

- Características químicas se usan raramente para hortalizas frescas, pero son características muy importantes en el procesamiento de verduras y frutas. El contenido de azúcar en las uvas para hacer vino; grados Brix (una medida de los sólidos solubles en el jugo) en el procesa miento del tomate;

-Características fisiológicas ritmo o patrón de respiración.

Algunos cultivos tales como el repollo y el ñame son aceptables para el consumo en un amplio rango de desarrollo y selección porque la co" sacha depende del precio y de las preferencias de tamaño en el mercado. Otros cultivos deben ser cosechados con un grado especifico de madurez ya que de lo contrario no serán comercializables por razones tales como mal sabor, alto contenido de fibra y/o rápido deterioro poscosecha.

La piña para consumo local y para conserva se cosecha generalmente, cuando la fruta tiene alrededor del 25 30% del color amarillo, mientras que la frota para exportación puede ser, ya sea completamente verde, o más frecuentemente cuando muestra los primeros signos de coloración amarilla en el extremo basal. Los criterios de recolección del mango pueden variar con los patrones de consumo local y la distancia del mercado. En Pakistán cuando algunos frutos maduros empiezan a caer en forma natural del árbol ("tapka"), toda la producción de ese árbol se recolecta aunque esté verde y se madura después en la bodega. En otros lugares, el tiempo desde la floración combinado con la madurez fisiológica del fruto, constituyen los criterios para la cosecha del mango

Madurez de Consumo: Es el estado de desarrollo en el que el fruto ha alcanzado su máxima calidad estética y sensorial para su consumo humano inmediato.

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BIBLIOGRAFIA

http://html.rincondelvago.com/maduracion-de-frutos.html

http://frutas.consumer.es/documentos/conozcamos/ maduracion.php

www.fomesa.com/Calidad/Factores/F_03_05.htm

www.mis-recetas.org/trucos/.../235- madurar - frutos

www.catalyticgenerators.com/loshecdelet.html

Universidad Agraria del Ecuador

Facultad de Ciencias Agrarias

POSTCOSECHA

Carpeta de investigación

Tema

Maduración de los frutos

Madurez de consumo

Madurez comercial

Madurez fisiológica

Integrantes

Almeida Marjorie

Arana Pedro

Ballestero Samuel

Farías Jean

Figueroa Catalina

Sandoya Shirley

Santillán Martha

Curso: 4to agrícola

Profesor: Washington Villagomez

Año

2010 2011