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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSI
FACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERÍA AGROINDUSTRIAL
Determinación de índices de madurez en frutos de jitomate saladette a través de parámetros
fisicoquímicos.
Alumna: Suárez Ríos María Matilde
Asesor: M.C. José Regulo Chávez Vázquez
1
Jitomate saladette (Solanum lycopersicum)
Familia: Solanáceas
Planta herbácea con hojasalternas y flores en formade estrellas amarillas oblancas.
Figura 1. http://www.biodiversidad.gob.mx/usos/alimentacion/jitomate.html
2
•Compuestos bioactivos.
•Minerales
•Vitaminas.
Coadyuvan a la buena nutrición, salud física y
mental. Auxiliar en la reducción del riesgo de
enfermedades crónicas y degenerativas 16.
En México: ocupa el primer lugar en volumen de producción y exportación 12.
Figura 2. http://20062012.sagarpa.gob.mx/agricultura/Paginas/Agricultura-Protegida2012.aspx
Periodo 2001 – 2007 : San Luis Potosí ocupaba la cuarta posición a nivel nacional 12.
Detonador de desarrollo económico y social debido a que genera fuentes de empleo 4,15.
Valor nutricional y funcional 2,11.
3
Importancia del cultivo
Figura 3. Foto tomada en el invernadero donde seevaluó el jitomate de variedad saladette.
Composición del fruto : sabor y aroma
Calidad y aceptación de frutos en el mercado.
4
Momento de la cosecha, es un aspecto fundamental
Relación: cambios fisicoquímicos externos o
internos 7.
Color, firmeza, forma, tamañocontenido de jugo, contenidode solidos solubles, vitamina C,relación azúcar-acido ycontenido de almidón.
Figura 4. www.sagarpa.Gob.mx
5
Índice de madurez
Madurez fisiológica
Madurez comercial
6
Evolución del fruto 6:
Madurez a cosecha
Madurez a consumo
Madurez acelerada
Calidad, ¡exigencia del mercado!
7
Problema que enfrentan los productores de jitomate:
❖ Determinación oportuna del momento de la cosecha, situación querepercute en la calidad de los frutos, en su manejo, en su vida de almacén,en su comercialización, en las pérdidas de frutos y en sus ingresos de losproductores 9.
Proponer, métodos mas simples y eficaces
Cosecha:
•Afecta el valor del producto, ya sea económico, industrial, nutricional o debeneficio para la salud.
Métodos subjetivos y arbitrarios:
•Proponer métodos objetivos que reflejen con fidelidad la etapa demaduración
•Den una predicción de la calidad que alcanzará el tomate. 8
Las características de madurez y calidad del jitomate, están influenciadas por su composición
9
PARÁMETRO AUTOR VALORREPORTADO
INFLUENCIA
Firmeza Cantwell (2004). 14 N (fuerza) Manejo.
°Bx Aguayo (2004). 4 – 5 Frutos de mejor sabor y aroma.
Vitamina C Badui (2006). 25 mg/100g Nutrición y salud humana (Joaquin, 1995).
Potasio Badui (2006). 25 mg/100g • Calidad del fruto.• Nutrición y salud humana (Maroto, 1992).
Acidez titulable (acido cítrico)
Kadeer (2007). 0.3-0.5 %. Mejor sabor y aroma (Aguayo y Artés, 2004).
pH Badui (2006). 4 y 5 . Mejor sabor y aroma (Aguayo y Artés, 2004).
CE(Conductividad
Eléctrica)
López-Ordaz et al. (2008).
2-6 ds/m. Concentración de solidos en el fruto (composición).
Objetivo General
Determinar el mejor índice de cosecha en frutos de jitomate saladette, a través de
parámetros fisicoquímicos que puedan predecir el más adecuado estado de madurez
para la cosecha, de manera que alcancen la mayor calidad para consumo en fresco.
10
Objetivos específicos
❑Obtener la dinámica de los estados de madurez de frutos de jitomatesaladette, a través de parámetros fisicoquímicos como pH, CE, densidad,firmeza, vitamina C, acidez titulable, SST (°Bx) y potasio, y su relación conla calidad.
11
❑Asociar etapas de maduración con parámetros fisicoquímicos quesirvan como índices de cosecha.
Hipótesis
12
❑Es posible predecir con facilidad y exactitud el grado de madurez de los
frutos de jitomate saladette a través de algún parámetro fisicoquímico.
Variables a considerar
▪ Para el modelo de regresiónlineal simple son importantesdos variables, X y Y.
▪ Cada uno de los parámetrosfisicoquímicos seránconsiderados como variablesindependientes (X).
13
Grado de madurez:
• Variabledependiente (Y)
Cultivo y recolección de muestras
Invernadero: Municipio de Soledad de GracianoSánchez, S. L. P.
Carta de color USDA (U. S. Department ofAgriculture) 14:• E1. Verde maduro• E2. Quebrante• E3. Rayado,• E4. Rosa,• E5. Rojo claro,• E6. Rojo.
Tres cortes (cada grado de madurez se analizópor triplicado).
Metodología
14
15
COSECHA DE FRUTOS
AGRUPAR POR GRADO DE MADUREZ
PRUEBAS FISICOQUIMICAS
COMPARACION DE PARAMETROS CON
MADUREZ
pH, CE, densidad, firmeza, contenido de vitamina C, acidez titulable, °Bx y
contenido de Potasio
MODELO MÁS SENCILLO Y EFICAZ PARA ESTIMAR LA MADUREZ
Peso
Volumen
Diámetros
Firmeza
Vitamina C
Potasio
Acidez titulable
pH y CE
°Bx
Estado de madurez
16
Métodos
Valores de parámetros
fisicoquímicos
Relación con los
grados de madurez
Análisis de regresión
Elegir: mayor
ajuste y mas
factible
Análisis ANDEVA
17
• Relaciones entre la madurez (Y) con cada uno delos parámetros fisicoquímicos (X).
• Estimar el valor del grado de maduración quecorresponde al valor de alguno de los parámetros,se utilizaron los análisis de regresión y correlación.
Modelo y análisis estadístico
Diseño estadístico
y = a + bx + e
y = Valor representativo de una subpoblación de Y.a = Representa la ordenada al origen.b = Pendiente de la recta.e = Error (cantidad con la que y se desvía de la media de lasubpoblación de los valores de Y de la cual se extrae).
18
3419
Coeficiente de determinación
Medida estadística de la bondad de ajuste o fiabilidad
del modelo estimado.
Se representa por R2
Indica proporción de la variación total
Variable dependiente (Y)
Explicada por el modelo de regresión
estimado
Capacidad explicativa
Resultados
20
Cuadro 1. Valores promedio de los análisis fisicoquímicos realizados a frutos de jitomate saladette en diversos estados de maduración.
Grado de
madurezPeso (g)
Volumen
(cm3)
Diámetro
ecuatorial
(mm)
Diámetro
polar
(mm)
Densidad
(g·cm-3)
Firmeza
(kg)°Bx
Vitamina C
(mg·100 g-1)
Potasio
(mg·100 g-1)
Acidez
titulable
(% ác.
cítrico)
pHCE
(mS·cm-1)
E1 88.19 86.22 30.77 37.03 1.04 3.79 5.23 19.67 242.90 0.39 4.77 3.63
E2 79.47 81.24 28.60 37.00 1.03 2.83 4.65 19.67 225.10 0.35 4.68 3.42
E3 73.89 73.54 28.39 35.67 1.01 2.74 4.60 17.00 217.90 0.33 4.67 3.34
E4 70.33 69.02 28.16 35.57 1.01 2.70 4.44 17.00 217.10 0.33 4.57 3.27
E5 65.24 64.06 27.11 35.10 1.00 2.39 4.41 16.67 206.10 0.32 4.55 3.21
E6 57.14 57.86 26.56 34.39 0.98 1.78 4.24 16.67 202.90 0.22 4.52 3.18
Con los valores fisicoquímicos se procedió a relacionar cada parámetro (X) con el grado de madurez (Y), por mediode un análisis de regresión lineal, para determinar el modelo de regresión que mejor estimará los grados demadurez.
y = -85.401x + 89.898R² = 0.9516
0
1
2
3
4
5
6
7
0.97 0.98 0.99 1 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05
Gra
do
de
mad
ure
z p
or
cart
a d
e c
olo
r U
SDA
Densidad (g cm-3)
Figura 1. Modelo de regresión encontrado paraestimar la madurez de frutos de jitomate a partir delos valores de su densidad.
y = -2.6548x + 10.681R² = 0.8655
0
1
2
3
4
5
6
7
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
Gra
do
de
mad
ure
z p
or
cart
a d
e c
olo
r U
SDA
Firmeza (kg)
Figura 2. Modelo de regresión lineal encontrado paraestimar la madurez de frutos de jitomate a partir delos valores de su firmeza (se usó un penetrómetroTPM-FT 10 con punta de 8 mm de diámetro).
21
Análisis de varianza (ANDEVA) a un 95% nivel de confianza, las hipótesis a probar fueron:
Ho: r = 0 Ha: r ≠ 0.
Fuente de
variación
Grados de
libertad
Suma de
cuadrados
Promedio
de los
cuadrados
FValor
crítico de F
Regresión 1 16.653285 16.653285 78.672414 0.0008924
Residuos 4 0.8467153 0.2116788
Total 5 17.5
Fuente de
variación
Grados de
libertad
Suma de
cuadrados
Promedio
de los
cuadrados
FValor
crítico de F
Regresión 1 15.145548 15.145548 25.730908 0.0071176
Residuos 4 2.3544522 0.588613
Total 5 17.5
Cuadro 2. ANDEVA para evaluar la regresión lineal simpleentre la densidad de los frutos de jitomate y su estado demadurez.
Cuadro 3. ANDEVA para evaluar la regresión lineal simpleentre la firmeza de los frutos de jitomate y su estado demadurez.
22
Relación entre parámetros
y = 21.229x + 161.24R² = 0.9329
0
50
100
150
200
250
300
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
K (m
g 1
00
g-1
)
Firmeza (kg)
r = 0.9658
Figura 3. Intensidad de la relación contenido depotasio de los frutos de jitomate y su firmeza.
y = 2.0325x - 2.197R² = 0.9645
0
1
2
3
4
5
6
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
°Bx
CE (mS cm-1)
r = 0.9493
Figura 4. Intensidad de la relación conductividadeléctrica del jugo de los frutos de jitomate y sus °Bx.
23
y = 7.1905x - 130.86R² = 0.9338
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
26 27 28 29 30 31
Pe
so (g
)
Diámetro ecuatorial (mm)
r = 0.9663
Figura 5. Intensidad de la relación diámetro ecuatorial de los frutos de jitomate y su peso.
24
Conclusiones
❖ El modelo lineal proporcionó un buen ajuste para estimar la madurez los frutos de jitomate apartir de parámetros fisicoquímicos que pueden funcionar como índices de madurez.
❖ El parámetro que mejor se relacionó con los grados de madurez fue la densidad del fruto, pero altomar en consideración la facilidad y factibilidad para su obtención, es recomendable utilizar losvalores de firmeza.
❖ Se obtuvo la dinámica de los estados de madurez de los frutos a través de parámetrosfisicoquímicos y se establecieron relaciones, encontrándose una fuerte correlación lineal simpleentre: contenido de potasio vs firmeza, CE vs °Bx y diámetro ecuatorial vs peso.
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