relación entre la intensidad respiratoria y las
TRANSCRIPT
Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería de Alimentos Facultad de Ingeniería
1-1-2006
Relación entre la intensidad respiratoria y las propiedades Relación entre la intensidad respiratoria y las propiedades
fisicoquímicas del banano (Musa sapientum l) var. criollo, tomate fisicoquímicas del banano (Musa sapientum l) var. criollo, tomate
de árbol (Solamun betaceum) var. morada y mango (Mangife de árbol (Solamun betaceum) var. morada y mango (Mangife
indica l) var. azúcar indica l) var. azúcar
Tatiana Salgado Pacheco Universidad de La Salle, Bogotá
Rocio del Pilar Martínez Vivas Universidad de La Salle, Bogotá
Follow this and additional works at: https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos
Citación recomendada Citación recomendada Salgado Pacheco, T., & Martínez Vivas, R. d. (2006). Relación entre la intensidad respiratoria y las propiedades fisicoquímicas del banano (Musa sapientum l) var. criollo, tomate de árbol (Solamun betaceum) var. morada y mango (Mangife indica l) var. azúcar. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_alimentos/127
This Trabajo de grado - Pregrado is brought to you for free and open access by the Facultad de Ingeniería at Ciencia Unisalle. It has been accepted for inclusion in Ingeniería de Alimentos by an authorized administrator of Ciencia Unisalle. For more information, please contact [email protected].
RELACION ENTRE LA INTENSIDAD RESPIRATORIA Y LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL BANANO (Musa sapientum l) VAR. CRIOLLO, TOMATE DE ÁRBOL (Solamun betaceum) VAR. MORADA Y MANGO
(Mangifera indica l) VAR. AZÚCAR.
TATIANA SALGADO PACHECO 43012701 ROCIO DEL PILAR MARTINEZ VIVAS 43011028
Director: CARLOS ENRIQUE CARDONA
Ing. de Alimentos
Trabajo presentado como requisito para optar al título de Ingeniero de Alimentos
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
BOGOTA 2006
RELACION ENTRE LA INTENSIDAD RESPIRATORIA Y LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL BANANO (Musa sapientum l) VAR. CRIOLLO, TOMATE DE ÁRBOL (Solamun betaceum) VAR. MORADA Y MANGO
(Mangifera indica l) VAR. AZÚCAR.
TATIANA SALGADO PACHECO 43012701 ROCIO DEL PILAR MARTINEZ VIVAS 43011028
UNIVERSIDAD DE LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS
BOGOTA 2006
Artículo 95:
Ni la universidad, ni el asesores, ni el jurado
calificador son responsables por las ideas
expuestas por los estudiantes.
REGLAMENTO ESTUDIANTIL UNIVERSIDAD DE LA SALLE
AGRADECIMIENTOS
Las autoras expresan sus agradecimientos a:
A la profesora PATRICIA CHAPARRO por asesorarnos durante la realización de
este trabajo de grado.
A los asistentes Luis Miguel Tiviño (Asistente de las plantas de Frutas, Cereales
y Operaciones Unitarias), por colaborarnos de manera constante y desinteresada,
y especialmente a JUAN CARLOS POVEDA (Asistente del Laboratorio de
Biología y Química), quien nos apoyó y acompañó no solo durante la realización
de este trabajo de grado, sino a lo largo de nuestra formación académica.
Nota de aceptación
Firma del presidente del jurado
Patricia Chaparro Firma del jurado
Maribel Cortés Firma del jurado
Bogotá, 2006
Este trabajo esta dedicado a mis padres y hermanos quienes me acompañaron y apoyaron durante la
realización de este sueño.
Tatiana Salgado Pacheco
CONTENIDO
pag.
INTRODUCCION 30
OBJETIVO GENERAL 32
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 32
1. GENERALIDADES DE LAS FRUTAS SELECCIONADAS PARA LA INVESTIGACIÓN
33
1.1 BANANO 33
1.2 MANGO 35
1.3 TOMATE DE ÁRBOL 37
1.4 PRODUCCIÓN DE BANANO, MANGO Y TOMATE DE ÁRBOL EN COLOMBIA
39
2. FACTORES QUE INTERVIEEN EN LA MADURACIÓN DE LAS FRUTAS
40
2.1 FACTORES AMBIENTALES 40
2.1.1 Temperatura 41
2.1.2 Humedad relativa 41
2.1.3 Circulación del aire 41
2.1.4 Composición de la atmósfera 41
2.2 INDICADORES DE MADUREZ 42
2.2.1 Indicadores sensoriales 42
2.2.2 Indicadores físicos 42
2.2.3 Indicadores químicos 43
2.2.4 Indicadores fisiológicos 43
2.3 PROPIEDADES SENSORIALES DE LAS FRUTAS 43
2.3.1 Color 43
2.3.2 Textura 44
2.4 PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LAS FRUTAS 44
2.4.1 pH 45
2.4.2 Contenido de sólidos solubles o °Brix (%SS) 45
2.4.3 Contenido de humedad (%H2O) 46
2.4.4 Contenido de sólidos totales (%ST) 47
2.4.5 Actividad de agua (Aw) 47
2.4.6 Acidez titulable (%AT) 47
2.4.7 Índice de madurez (IM) 47
2.4.8 Contenido de azúcares (%Az) 48
2.4.9 Textura 48
2.4.10 Densidad real (ρ) 48
2.5 PROPIEDADES FISIOLÓGICAS DE LAS FRUTAS 49
2.5.1 Respiración de frutas posterior a la cosecha 49
2.5.2 Intensidad respiratoria (IR) 51
2.6 LAS ENZIMAS EN LA MADURACIÓN DE LAS FRUTAS 53
2.6.1 Especificidad de sustrato 54
2.6.2 Síntesis proteica de las frutas 55
2.7 PIGMENTOS EN LA MADURACION DE LAS FRUTAS 55
2.7.1 Clorofila 56
2.7.2 Derivados de la clorofila 56
2.7.3 Características física 57
2.7.4 Carotenoides 57
2.7.5 Estructura de los carotenoides 58
2.7.6 Presencia y distribución 58
2.7.7 Propiedades químicas 59
2.8 FLAVONOIDES Y OTROS FENOLES 59
2.8.1 Anticianinas (anticianos) 59
2.8.2 Otros flavonoides 60
2.8.3 Proantociandinas 61
2.8.4 Taninos 61
2.8.5 Quinoides y xantonas 61
2.8.6 Betalaínas 62
3. METODOLOGÍA
63
3.1 SELECCIÓN DE LA MUESTRA
63
3.2 DISEÑO DE LOS TRATAMIENTOS 64
3.3 DETERMINACIÓN DE LA INTENSIDAD ERSPIRATORIA 66
3.3.1 Construcción y descripción del respirómetro 66
3.3.2 Técnica para la determinación de la intensidad respiratoria (IR)
71
3.4 DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES SENSORIALES 73
3.4.1 Tabla de color 73
3.5 DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS 75
3.5.1 pH 74
3.5.2 Contenido de humedad (%H) 75
3.5.3 Contenido de sólidos totales (%ST) 76
3.5.4 Acidez titulable (%AT) 77
3.5.5 Sólidos solubles o °Brix (%SS) 78
3.5.6 Contenido de azúcares 79
3.5.7 Actividad de agua (Aw) 81
3.5.8 Densidad real (ρ) 82
3.5.9 Dureza 83
3.5.10 Índice de madurez (IM) 83
3.6 PREPRARACIÓN DE REACTIVOS 83
3.6.1 Preparación de ácido oxálico (C2H2O4) 83
3.6.2 Preparación del hidróxido de bario (Ba(OH)2) 85
3.6.3 Preparación del hidróxido de potasio (KOH) 86
3.6.4 Preparación del hidróxido de sodio (NaOH) 87
3.6.5 Preparación del licor de Felhing 88
3.6.6 Preparación de soluciones amortiguadoras 88
3.6.7 Preparación del ácido clorhídrico (HCl) 88
3.6.8 Preparación del agua destilada 89
3.6.9 Preparación del acetato de plomo (CH2COO.2Pb) 89
3.6.10 Preparación del oxalato de potasio (K2C2O4) 89
3.6.11 Preparación de la fenolftaleina (C20H14O4) 90
3.6.12 Preparación del azul de metileno 90
4. RESULTADOS 91
4.1 BANANO 91
4.1.1 Definición de la tabla de color 92
4.1.2 Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del banano
92
4.1.3 Comportamiento del pH por grado de madurez del banano 94
4.1.4 Relación matemática entre pH e intensidad respiratoria del banano 95
4.1.5 Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del banano
97
4.1.6 Relación matemática entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del banano
99
4.1.7 Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez del banano
101
4.1.8 Relación matemática entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria del banano
102
4.1.9 Comportamiento del contenido de acidez por grado de madurez del banano
105
4.1.10 Relación matemática entre contenido de acidez e intensidad respiratoria del banano
106
4.1.11 Comportamiento del contenido de sólidos solubles por grado de madurez del banano
108
4.1.12 Relación matemática entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del banano
110
4.1.13 Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del banano
111
4.1.14 Relación matemática entre actividad de agua e intensidad respiratoria del banano
113
4.1.15 Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del banano
116
4.1.16 Relación matemática entre índice de madurez e intensidad respiratoria del banano
117
4.1.17 Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del banano
118
4.1.18 Relación matemática entre densidad real e intensidad respiratoria del banano
120
4.1.19 Comportamiento de la textura por grado de madurez del banano
121
4.1.20 Relación matemática entre textura e intensidad respiratoria del banano
123
4.1.21 Comportamiento de los azúcares totales por grado de madurez del banano
124
4.1.22 Relación matemática azúcares totales e intensidad respiratoria del banano
126
4.1.23 Comportamiento de los azúcares reductores por grado de madurez del banano
127
4.1.24 Relación matemática entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del banano
129
4.1.25 Comportamiento de los azúcares no reductores por grado de madurez del banano
130
4.1.26 Relación matemática entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del banano
131
4.2 MANGO 132
4.2.1 Definición de la tabla de color 132
4.2.2 Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del mango
133
4.2.3 Comportamiento del pH por grado de madurez del mango 135
4.2.4 Relación matemática entre pH e intensidad respiratoria del mango
136
4.2.5 Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del mango
138
4.2.6 Relación matemática entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del mango
139
4.2.7 Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez del mango
142
4.2.8 Relación matemática entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria del mango
143
4.2.9 Comportamiento del contenido de acidez por grado de madurez del mango
146
4.2.10 Relación matemática entre contenido de acidez e intensidad respiratoria del mango
147
4.2.11 Comportamiento del contenido de sólidos solubles por grado de madurez del mango
149
4.2.12 Relación matemática entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del mango
151
4.2.13 Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del mango
152
4.2.14 Relación matemática entre actividad de agua e intensidad respiratoria del mango
154
4.2.15 Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del mango
157
4.2.16 Relación matemática entre índice de madurez e intensidad respiratoria del mango
158
4.2.17 Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del mango
159
4.2.18 Relación matemática entre densidad real e intensidad respiratoria del mango
161
4.2.19 Comportamiento de la textura por grado de madurez del mango 1624.2.20 Relación matemática entre textura e intensidad respiratoria del mango
163
4.2.21 Comportamiento de los azúcares totales por grado de madurez del mango
165
4.2.22 Relación matemática azúcares totales e intensidad respiratoria del mango
166
4.2.23 Comportamiento de los azúcares reductores por grado de madurez del mango
168
4.2.24 Relación matemática entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del mango
169
4.2.25 Comportamiento de los azúcares no reductores por grado de madurez del mango
170
4.2.26 Relación matemática entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del mango
171
4.3 TOMATE DE ÁRBOL 173
4.3.1 Definición de la tabla de color 173
4.3.2 Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del tomate de árbol
174
4.3.3 Comportamiento del pH por grado de madurez del tomate de árbol
176
4.3.4 Relación matemática entre pH e intensidad respiratoria del tomate de árbol
177
4.3.5 Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del tomate de árbol
179
4.3.6 Relación matemática entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del tomate de árbol
181
4.3.7 Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez del tomate de árbol
183
4.3.8 Relación matemática entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria del tomate de árbol
184
4.3.9 Comportamiento del contenido de acidez por grado de madurez del tomate de árbol
187
4.3.10 Relación matemática entre contenido de acidez e intensidad respiratoria del tomate de árbol
188
4.3.11 Comportamiento del contenido de sólidos solubles por grado de madurez del tomate de árbol
190
4.3.12 Relación matemática entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del tomate de árbol
192
4.3.13 Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del tomate de árbol
193
4.3.14 Relación matemática entre actividad de agua e intensidad respiratoria del tomate de árbol
195
4.3.15 Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del tomate de árbol
198
4.3.16 Relación matemática entre índice de madurez e intensidad respiratoria del tomate de árbol
199
4.3.17 Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del tomate de árbol
200
4.3.18 Relación matemática entre densidad real e intensidad respiratoria del tomate de árbol
202
4.3.19 Comportamiento de la textura por grado de madurez del tomate de árbol
203
4.3.20 Relación matemática entre textura e intensidad respiratoria del tomate de árbol
205
4.3.21 Comportamiento de los azúcares totales por grado de madurez del tomate de árbol
206
4.3.22 Relación matemática azúcares totales e intensidad respiratoria del tomate de árbol
208
4.3.23 Comportamiento de los azúcares reductores por grado de madurez del tomate de árbol
209
4.3.24 Relación matemática entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del tomate de árbol
211
4.3.25 Comportamiento de los azúcares no reductores por grado de madurez del tomate de árbol
212
4.3.26 Relación matemática entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del tomate de árbol
213
4.4 PREPARACIÓN Y ESTANDARIZACIÓN DE REACTIVOS 214
4.5 TITULO DEL FELHING 214
4.6 TITULO DEL BLANCO 215
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS 216
6. CONCLUSIONES 218
7. RECOMENDACIONES 220
BIBLIOGRAFÍA 221
LISTA DE TABLAS
pag.
Tabla 1. Taxonomía del banano 33
Tabla 2. Taxonomía del mango 35
Tabla 3. Taxonomía del tomate de árbol 37
Tabla 4. Calendario de producción de banano, mango y tomate de árbol en Colombia
39
Tabla 5. Descripción del método para la determinación del pH 74
Tabla 6. Descripción del método para la determinación del contenido de humedad 75Tabla 7. Descripción del método para la determinación del contenido de sólidos totales
76
Tabla 8. Descripción del método para la determinación del contenido de acidez
77
Tabla 9. Ácidos en que se expresan la acidez de las frutas y sus pesos equivalentes
77
Tabla 10. Descripción del método para determinación del contenido de sólidos solubles
78
Tabla 11. Descripción del método para determinación del contenido de azúcares
79
Tabla 12. Descripción del método para determinación de la actividad de agua
81
Tabla 13. Descripción del método para determinación de la densidad real 82
Tabla 14. Descripción del método para determinación de la textura 83
Tabla 15 Resultados de intensidad respiratoria por grado de madurez del banano
92
Tabla 16 Resultados de pH obtenidos por grado de madurez del banano 94
Tabla 17 Relación entre pH e intensidad respiratoria del banano 95
Tabla 18 Resultados de contenido de humedad obtenidos por grado de madurez del banano
97
Tabla 19. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del banano
99
Tabla 20. Resultados de contenido de sólidos totales obtenidos por grado de madurez del banano
101
Tabla 21. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria del banano
102
Tabla 22. Resultados de contenido de acidez total obtenidos por grado de madurez del banano
105
Tabla 23. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del banano
106
Tabla 24. Resultados de contenido de sólidos solubles obtenidos por grado de madurez del banano
108
Tabla 25. Resultados de contenido de sólidos solubles corregidos obtenidos por grado de madurez del banano
109
Tabla 26. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del banano
110
Tabla 27. Resultados de actividad de agua obtenidos por grado de madurez del banano
111
Tabla 28. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria del banano
113
Tabla 29. Resultados de índice de madurez obtenidos por grado de madurez del banano
116
Tabla 30. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del banano
117
Tabla 31. Resultados de densidad real obtenidos por grado de madurez del banano
118
Tabla 32. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del banano 120
Tabla 33. Resultados de textura obtenidos por grado de madurez del banano
121
Tabla 34. Relación entre textura e intensidad respiratoria del banano
123
Tabla 35. Resultados de azúcares totales obtenidos por grado de madurez del banano
124
Tabla 36. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del banano
126
Tabla 37. Resultados de azúcares reductores obtenidos por grado de madurez del banano
127
Tabla 38. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del banano
129
Tabla 39. Resultados de azúcares no reductores obtenidos por grado de madurez del banano
130
Tabla 40. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del banano
131
Tabla 41. Resultados de intensidad respiratoria por grado de madurez del mango
133
Tabla 42. Resultados de pH obtenidos por grado de madurez del mango 135
Tabla 43. Relación entre pH e intensidad respiratoria del mango 136
Tabla 44. Resultados de contenido de humedad obtenidos por grado de madurez del mango
138
Tabla 45. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del mango
139
Tabla 46. Resultados de contenido de sólidos totales obtenidos por grado de madurez del mango
142
Tabla 47. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria del mango
143
Tabla 48. Resultados de contenido de acidez total obtenidos por grado de madurez del mango
146
Tabla 49. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del mango
147
Tabla 50. Resultados de contenido de sólidos solubles obtenidos por grado de madurez del mango
149
Tabla 51. Resultados de contenido de sólidos solubles corregidos obtenidos por grado de madurez del mango
150
Tabla 52. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del mango
151
Tabla 53. Resultados de actividad de agua obtenidos por grado de madurez del mango
152
Tabla 54. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria del mango
154
Tabla 55. Resultados de índice de madurez obtenidos por grado de madurez del mango
157
Tabla 56. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del mango
158
Tabla 57. Resultados de densidad real obtenidos por grado de madurez del mango
159
Tabla 58. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del mango 161
Tabla 59. Resultados de textura obtenidos por grado de madurez del mango
162
Tabla 60. Relación entre textura e intensidad respiratoria del mango
163
Tabla 61. Resultados de azúcares totales obtenidos por grado de madurez del mango
165
Tabla 62. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del mango
166
Tabla 63. Resultados de azúcares reductores obtenidos por grado de madurez del mango
168
Tabla 64. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del mango
169
Tabla 65. Resultados de azúcares no reductores obtenidos por grado de madurez del mango
170
Tabla 66. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del mango
171
Tabla 67. Resultados de intensidad respiratoria por grado de madurez del tomate de árbol
174
Tabla 68. Resultados de pH obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
176
Tabla 69. Relación entre pH e intensidad respiratoria del tomate de árbol 177
Tabla 70. Resultados de contenido de humedad obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
179
Tabla 71. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del tomate de árbol
181
Tabla 72. Resultados de contenido de sólidos totales obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
183
Tabla 73. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria del tomate de árbol
184
Tabla 74. Resultados de contenido de acidez total obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
187
Tabla 75. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del tomate de árbol
188
Tabla 76. Resultados de contenido de sólidos solubles obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
190
Tabla 77. Resultados de contenido de sólidos solubles corregidos obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
191
Tabla 78. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del tomate de árbol
192
Tabla 79. Resultados de actividad de agua obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
193
Tabla 80. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria del tomate de árbol
195
Tabla 81. Resultados de índice de madurez obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
198
Tabla 82. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del tomate de árbol
199
Tabla 83. Resultados de densidad real obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
200
Tabla 84. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del tomate de árbol
202
Tabla 85. Resultados de textura obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
203
Tabla 86. Relación entre textura e intensidad respiratoria del tomate de árbol
205
Tabla 87. Resultados de azúcares totales obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
206
Tabla 88. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del tomate de árbol
208
Tabla 89. Resultados de azúcares reductores obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol 209
Tabla 90. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del tomate de árbol
211
Tabla 91. Resultados de azúcares no reductores obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
212
Tabla 92 Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del tomate de árbol
213
Tabla 93. Datos obtenidos para la preparación de reactivos 214
Tabla 94. Datos obtenidos para la estandarización de los reactivos 214
Tabla 95. Datos obtenidos para el titulo del Felhing 214
Tabla 96. Datos obtenidos para el titulo del blanco 215
LISTA DE GRÁFICAS
pag.
Gráfica 1. Diferencia en el patrón de la tasa respiratoria de un fruto climatérico y uno no climatérico durante el desarrollo, maduración y senescencia.
53
Gráfica 2. Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del banano
93
Gráfica 3. Comportamiento del pH obtenidos por grado de madurez del banano
95
Gráfica 4. Relación entre pH e intensidad respiratoria del banano 96
Gráfica 5. Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del banano
98
Grafica 6. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 4 del banano
99
Gráfica 7. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 4 a 9 del banano
100
Gráfica 8. Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez del banano
101
Gráfica 9. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 4 del banano
103
Gráfica 10. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 4 a 9 del banano
104
Gráfica 11. Comportamiento del contenido de acidez total por grado de madurez del banano
106
Gráfica 12. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del banano
107
Gráfica 13. Comportamiento del contenido de sólidos solubles corregidos por grado de madurez del banano
109
Grafica 14. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del banano
110
Grafica 15. Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del banano
112
Gráfica 16. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 4 del banano
114
Gráfica 17. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 4 a 9 del banano
115
Gráfica 18. Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del banano
116
Gráfica 19. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del banano
117
Gráfica 20. Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del banano
119
Gráfica 21. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del banano
120
Gráfica 22. Comportamiento de la textura por grado de madurez del banano
122
Gráfica 23. Relación entre textura e intensidad respiratoria del banano
123
Gráfica 24. Comportamiento de azúcares totales por grado de madurez del banano
126
Gráfica 25. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del banano
128
Gráfica 26. Comportamiento de azúcares reductores por grado de madurez del banano
Gráfica 27. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del banano
129
Gráfica 28. Comportamiento de azúcares no reductores por grado de madurez del banano
130
Gráfica 29. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del banano
131
Gráfica 30. Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del mango
134
Gráfica 31. Comportamiento del pH obtenidos por grado de madurez del mango
136
Gráfica 32. Relación entre pH e intensidad respiratoria del mango 137
Gráfica 33. Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del mango
139
Grafica 34. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 5 del mango
140
Grafica 35. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 5 a 9 del mango
141
Gráfica 36. Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez del mango
142
Gráfica 37. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 5 del mango
144
Gráfica 38. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 5 a 9 del mango
145
Gráfica 39. Comportamiento del contenido de acidez total por grado de madurez del mango
147
Gráfica 40. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del mango
148
Gráfica 41. Comportamiento del contenido de sólidos solubles corregidos por grado de madurez del mango
150
Grafica 42. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del mango
151
Grafica 43. Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del mango
153
Gráfica 44. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 6 del mango
155
Gráfica 45. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 6 a 9del mango
156
Gráfica 46. Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del mango
157
Gráfica 47. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del mango
158
Gráfica 48. Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del mango
160
Gráfica 49. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del mango
161
Gráfica 50. Comportamiento de la textura por grado de madurez del mango
163
Gráfica 51. Relación entre textura e intensidad respiratoria del mango
164
Gráfica 52. Comportamiento de azúcares totales por grado de madurez del mango
166
Gráfica 53. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del mango
167
Gráfica 54. Comportamiento de azúcares reductores por grado de madurez del mango
169
Gráfica 55. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del mango
170
Gráfica 56. Comportamiento de azúcares no reductores por grado de madurez del mango
171
Gráfica 57. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del mango
172
Gráfica 58. Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del tomate de árbol
175
Gráfica 59. Comportamiento del pH obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol
177
Gráfica 60. Relación entre pH e intensidad respiratoria del tomate de árbol 178
Gráfica 61. Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del tomate de árbol
180
Grafica 62. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 5 del tomate de árbol
181
Grafica 63. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 5 a 9 del tomate de árbol
182
Gráfica 64. Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez del tomate de árbol 183Gráfica 65. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 5 del tomate de árbol
185
Gráfica 66. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 5 a 9 del tomate de árbol
186
Gráfica 67. Comportamiento del contenido de acidez total por grado de madurez del tomate de árbol
188
Gráfica 68. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del tomate de árbol
189
Gráfica 69. Comportamiento del contenido de sólidos solubles corregidos por grado de madurez del tomate de árbol
191
Grafica 70. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del tomate de árbol
192
Grafica 71. Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del tomate de árbol
194
Gráfica 72. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 0 a 6 del tomate de árbol
196
Gráfica 73. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria entre los grados de madurez de 6 a 9 del tomate de árbol
197
Gráfica 74. Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del tomate de árbol
198
Gráfica 75. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del tomate de árbol
199
Gráfica 76. Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del tomate de árbol
201
Gráfica 77. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del tomate de árbol
202
Gráfica 78. Comportamiento de la textura por grado de madurez del tomate de árbol
204
Gráfica 79. Relación entre textura e intensidad respiratoria del tomate de árbol
205
Gráfica 80. Comportamiento de azúcares totales por grado de madurez del tomate de árbol
207
Gráfica 81. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del tomate de árbol 208Gráfica 82. Comportamiento de azúcares reductores por grado de madurez del tomate de árbol
210
Gráfica 83. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del tomate de árbol
211
Gráfica 84. Comportamiento de azúcares no reductores por grado de madurez del tomate de árbol
212
Gráfica 85. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del tomate de árbol
213
LISTA DE FOTOGRAFÍAS
pag.
Fotografía 1. Respirómetro
67
Fotografía 2. Bomba de aire 67
Fotografía 3. Trampa de hidróxido de potasio 68
Fotografía 4. Cámara de respiración 68
Fotografía 5. Trampa espiralaza de hidróxido de bario 69
Fotografía 6. Mangueras de latex y válvulas de control 69
Fotografía 7. Equipo de titulación del respirómetro 70
Fotografía 8. Montaje del respirómetro 72
Fotografía 9. Muestra luego de deshidratar 75
Fotografía 10.Viraje de color en la titulación de azúcares 79
Fotografía 11. Preparación de la muestra para azúcares totales 80
Fotografía 12. Preparación de la muestra para azúcares reductores 81
Fotografía 13. Montaje para determinación de actividad de agua 82
Fotografía 14. Tamaño promedio del banano analizado 91
Fotografía 15. Tabla de frutos de banano 92
Fotografía 16. Tamaño promedio del mango analizado 132
Fotografía 17. Tabla de frutos de mango 132
Fotografía 18. Tamaño promedio del tomate de árbol analizado 173
Fotografía 19. Tabla de frutos de tomate de árbol 173
INTRODUCCIÓN
Por la clase de medios utilizados para obtener los datos, el tipo de investigación
que se plantea en este trabajo es de tipo exploratorio ya que se que se realizó con
el propósito de destacar los aspectos fundamentales de una problemática
determinada y encontrar los procedimientos adecuados para elaborar una
investigación posterior. Es útil desarrollar este tipo de investigación porque, al
contar con sus resultados, se simplifica abrir líneas de investigación y proceder a
su consecuente comprobación. Este tipo de investigación se realiza debido a que
en la Universidad de la Salle no existe a nivel bibliográfico una tabla de valores y
gráficas que nos relacione matemáticamente las propiedades fisicoquímicas como
el pH, porcentaje de humedad, porcentaje de sólidos totales y solubles, textura,
actividad de agua, acidez titulable, contenido de azúcares totales, azúcares
reductores, azúcares no reductores y densidad real, con la intensidad respiratoria
(IR) de las principales frutas producidas en nuestro país las cuales son banano
(Musa sapientum l) var. criollo, tomate de árbol (Solamun betaceum) var. morada
y mango (Mangifera indica l) var. Azúcar (1).
El objetivo de este trabajo es hacer una contribución a la caracterización
fisicoquímica y fisiológica del banano, tomate de árbol y mango, donde la
intensidad respiratoria es de gran importancia en el proceso de maduración y así
mismo obtener experimentalmente la relación entre esta y las propiedades
fisicoquímicas de las frutas en sus diferentes estados de madurez, empleando
modelación matemática.
Para estudiar la intensidad respiratoria se construyeron dos equipos
(respirómetros), determinando el grado de precisión a partir de rangos teóricos.
30
Se busca también elaborar una propuesta de un manual de utilización del equipo
construido, y una tabla de valores y gráficas que sirvan como herramientas de
trabajo para el desarrollo del área de postcosecha.
31
OBJETIVO GENERAL
Definir las relaciones entre la intensidad respiratoria y las propiedades
fisicoquímicas del banano, tomate de árbol y mango.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Plantear las diferentes propiedades fisicoquímicas que interviene en el
proceso de maduración de las frutas.
• Definir la tabla de color de cada uno de los frutos.
• Determinar la intensidad respiratoria de cada fruta.
• Proponer tablas de valores y gráficas que sirvan como herramientas de
apoyo para el desarrollo del área postcosecha.
32
1. GENERALIDADES DE LAS FRUTAS SELECCIONADAS PARA LA INVESTIGACIÓN
Para realizar la investigación se seleccionaron tres frutas de origen nacional, las
cuales son el banano var.criollo, el mango var. Azúcar y el tomate de árbol var.
Morada, estas frutas hacen parte de las principales frutas producidas en Colombia.
1.1 BANANO
El fruto seleccionado es el banano Gross Michel, el cual es también conocido
taxonómica y comercialmente como banano criollo. La investigación se realizó con
un fruto que proviene del Departamento del Quindío, debido a que el proveedor
con el que se contó, trae la fruta directamente de este departamento.
Tabla 1. Taxonomía del banano
Tipo Fruta
Nombre Común Banano criollo
Nombre científico Musa sapientum L
Origen América
Familia Musáceas
Género Musa
33
Variedades: banano de exportación y banano criollo.
Principales zonas de cultivo en Colombia: Urabá y al norte del departamento del
Magdalena.
Período vegetativo: Entre 14 y 16 meses
Rendimiento: De 10 a 15 Ton/ha para el banano Cavendish o de exportación. El
banano Gross Michel o criollo presenta un promedio de 20 Ton/ha.
Usos: Consumo fresco, elaboración de compotas, harinas para alimentación
humana.
Vida útil del producto: Entre 15 y 20 días de acuerdo a la fase en que se cosecha y
la adecuada manipulación.
Descripción del Área del cultivo: El Departamento del Quindío se encuentra
ubicado en la vértice occidental de la Cordillera Central de Colombia, entre los 4°
04' y 4° 44' de latitud norte y los 75° 26' y los 75° 22' de longitud del meridiano de
Greenwich. Se extiende desde las cumbres de la cordilleras, en el límite con el
Tolima (donde se destacan las climas de los páramos Cumbarco, Barragán, Chilí
y el Volcán del Quindío) hasta la margen derecha de los ríos Barragán y la vieja,
en el límite con el Valle del Cauca.
Tiene una extensión de 1.845 Km2 que corresponden al 0.16% de la superficie
total del territorio nacional; esta conformado por 12 municipios, en la actualidad es
el departamento de menor extensión en el país. Limita al norte con el
departamento de Risaralda, por el oriente con el Tolima, por el sur con el Tolima y
Valle del Cauca y con el occidente con este último departamento.
Armenia se caracterizar por estar localizada en la zona central del Departamento,
es decir en el área cafetera. Este clima esta enmarcado por zona situada en
34
altitudes de 1.300 a 2.000 m, temperaturas de 18 a 24 ° C y precipitaciones
pluviales de 2.000 a 4.000 mm. Generalmente lo que le interesa al agricultor,
desde el punto de vista climático, es el periodo vegetativo de sus cultivos y estos
no sufran deficiencia de agua.
La red hidrográfica del Departamento es bastante densa y sus caudales
generalmente son abundantes debido a la alta pluviosidad del área.
El suelo de Armenia es imperfectamente drenado, moderadamente profundo, de
fertilidad moderada a alta, moderadamente ácido, contenidos medianos a altos de
materia orgánica, calcio, magnesio, medianos a bajos en fósforo y potasio.
Actualmente está dedicado a ganadería extensiva, cultivos de plátano, sorgo, soya
y yuca (2).
1.2 MANGO
El fruto que se seleccionó para esta parte de la investigación fue el mango var.
azúcar, el cual proviene del Departamento de Cundinamarca, debido a que el
proveedor que contaba con la cantidad de fruta que cumplía con las
características necesarias traía la fruta de este departamento.
Tabla 2. Taxonomía del mango
Tipo Fruta
Nombre Común Mango
Nombre científico Mangifera indica L.
Origen África
Familia Anacardiácea
Género Mangifera
35
Variedades: Haden, Irwin, Keitt, Kent, Palmer, Ruby, Azúcar, Tommy Atkins, Zill.
Período vegetativo: Comienzo de la producción entre el tercer y cuarto año
Rendimiento: De 20 a 30 Ton/ha/año.
Usos: Consumo como fruta fresca y procesada en fabricación de helados, jugos,
compotas, néctares, conservas, dulces, enlatados. En estado inmaduro sirve para
la elaboración de harinas para el consumo animal y humano.
Descripción del Área del cultivo: El Departamento de Cundinamarca está situado
en la región central del país entre 3° 42' y 5° 51' de latitud Norte, y los 73° 03' y
74° 54' de longitud al Oeste de Greenwich.
El departamento tiene una extensión superficial de 23.960 Km2, que representa el
2.1% del territorio nacional, limite por el Norte con el Departamento de Boyacá, por
el oriente con Boyacá y Meta, por el sur con Meta, Huila y Tolima y por el
Occidente con el río Magdalena que lo separa de los departamentos de Tolima y
Caldas.
Villeta se encuentra en parte Occidental del Departamento y este sistema lo forma
río Magdalena con sus principales tributarios los ríos Bogotá o Funza.
La ciudad Villeta tiene temperaturas medias mensuales tienen poca variación pues
todo el territorio se halla en la región tropical. Los vientos predominantes soplan de
suroeste al nordeste con orientación bastante discontinua, según la época del año,
a mayor elevación los vientos soplan en dirección Este – Oeste y Norte – Sur.
El cinturón climático templado, con elevaciones comprendidas entre los 1000 y
2000 m.s.n.m. y temperaturas entre 18°C y 24°C.
36
Relieve fuertemente ondulado, profundidad efectiva: profunda a moderadamente
profunda, régimen climático del suelo: isotérmico, vegetación natural, pH: 6.2 limite
difuso e irregular (3).
1.3 TOMATE DE ÁRBOL
La fruta seleccionada en este caso fue el tomate de árbol var. morado, el cual
proviene todo del departamento de Santander, ya que el proveedor que cumplía
con la demanda de tomate de árbol propuesta para la investigación trajo la fruta
del Departamento del Santander.
Tabla 3. Taxonomía del tomate de árbol
Tipo Fruta
Nombre Común Tomate de Árbol
Nombre científico Solamun betaceum
Origen América
Familia Solanácea
Género Cyphomandra
Variedades: Morada y amarilla
Período vegetativo: Cuatro años cuando es reproducido con semilla y de dos a
tres años, cuando es por injerto.
Requerimientos agro ecológicos: Temperatura: 14 a 20 ºC Altitud: 1.700 a 2.400
m.s.n.m. Precipitación: 1.500 a 2.000mm Luminosidad: necesita un ambiente
sombreado o con nubosidad. Suelo: franco pH: 6.0 a 6.5.
Rendimiento: Puede producir entre 5 y 6 años. Entra a producción en segundo
año.
37
Usos: Puede ser consumida como fruta fresca, además sirve para la preparación
de jugos, compotas y dulces.
Descripción del Área del cultivo: Santander como característica general de la
región se anota su relieve quebrado y escarpado. Zonas planas o ligeramente
planas.
El clima predominante es el frío; abundan las zonas del páramo, sin embargo
también se presenta clima medio y excepcionalmente cálido. La precipitación es
muy variable, encontrándose zonas con 500 a 800 mm.
El municipio pertenece a la hoya del río Chicamocha siendo uno de los afluentes
el río Guaca que recorre el municipio en su mayor parte. Entre los principales
afluentes del Guaca está el río Colorado.
Desde el punto de vista de temperaturas y alturas sobre nivel del mar, tiene una
gamma que va desde 20°C hasta 26°C, y de 2400 m.s.n.m hasta 500 m.s.n.m..
Las alturas menores están principalmente en los municipios localizados en el norte
del Departamento de Santander.
Textura arcillosa; pH 8.1, moderadamente alcalino, sus principales usos es para el
cultivo de trigo, cebada, papa, tabaco, caña, yuca, fríjol, fique y frutales (4).
38
1.4 PRODUCCIÓN DE BANANO, MANGO Y TOMATE DE ÁRBOL EN COLOMBIA
Tabla 4. Calendario de producción de banano, mango y tomate de árbol en Colombia.
FRUTA Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Banano Tomate de
árbol
Mango
Producción Alta Producción Media Escasez
Fuente: Corabastos 2004
39
2. FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA MADURACIÓN DE LAS FRUTAS
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 (H2O). 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 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.
2.1 FACTORES AMBIENTALES
La temperatura, humedad relativa y movimiento del aire, influyen directamente
sobre la madurez de las frutas. En general, cuanto más alta es la temperatura y
menor la humedad relativa, de la superficie del producto, mayor es la velocidad de
respiración del mismo. La velocidad de circulación del aire es de gran importancia,
ya que esta aumenta la evaporación de la humedad de la superficie y disminuye la
temperatura. La composición de la atmósfera que rodea el producto puede tener
una influencia significativa sobre la intensidad respiratoria y la capacidad de
conservación del mismo.
40
2.1.1 Temperatura. El control de la temperatura es la principal herramienta para
prolongar la vida útil y mantener la calidad de los productos vegetales. Aplicando
bajas temperaturas durante el almacenamiento, se logra una disminución en la
intensidad respiratoria de los productos y por tanto un aumento sustancial del
tiempo de conservación de los mismos.
2.1.2 Humedad Relativa. Las perdidas de agua después de la recolección dan
lugar a un rápido arrugamiento, marchitamiento y pérdida de crocantez, y los
tejidos vegetales se reblandecen, y eventualmente, no resultan aptos para el
consumo. Se produce una pérdida directa como consecuencia de la disminución
del peso en la venta. La humedad relativa influye sobre las pérdidas de agua,
desarrollo de podredumbres, incidencia de algunos desórdenes fisiológicos y
uniformidad de la maduración de las frutas.
2.1.3 Circulación del aire. Es importante que la circulación del aire alrededor del
producto sea la adecuada para asegurar un enfriado eficiente. Sin embargo,
demasiado aire puede aumentar drásticamente la pérdida de agua del producto y
una disminución en la humedad relativa del ambiente en el que se esta
almacenando el producto, por otro lado una circulación muy pobre del aire,
provoca un aumento de temperatura en el ambiente disminuyendo la vida útil del
producto.
2.1.4 Composición de la atmósfera. Los gases que componen la atmósfera
como el oxígeno, el dióxido de carbono y el etileno, pueden tener una gran
influencia sobre la intensidad respiratoria y la capacidad de conservación de las
frutas. La reducción del oxígeno y el aumento del dióxido de carbono, pueden ser
41
intencionados, lo que se conoce como almacenamiento en atmósferas
modificadas o controladas, causando una reducción parcial del etileno, lo que
retarda los procesos de maduración y senescencia del producto. La magnitud de
estos cambios dependen directamente de la fruta.
2.2 INDICADORES DE MADUREZ
En la cosecha de las frutas es indispensable conocer las características que el
consumidor desea. Para asegurar que el producto cumpla con este objetivo se
utilizan los índices de madurez que basados en cambios perceptibles determinan
el momento óptimo para la cosecha.
2.2.1 Indicadores sensoriales.
• Color de la piel o corteza, color de pulpa.
• Textura (mordida, masticabilidad y tacto).
2.2.2 Indicadores físicos.
• textura (penetrometría)
• Sólidos solubles totales o índice refractometrico.
• pH.
• Humedad.
• Sólidos totales.
• Densidad.
42
2.2.3 Indicadores químicos.
• Acidez total.
• Contenidos de azúcares.
2.2.4 Indicadores fisiológicos.
• Índice de Respiración (IR); producción de dióxido de carbono (CO2),
energía, consumo de oxígeno (O2).
2.3 PROPIEDADES SENSORIALES DE LAS FRUTAS
Son aquellas que se pueden percibir con los sentidos, sin necesidad de
instrumental, hay que resaltar que la respuesta sensorial es debida a
combinaciones de sensaciones químicas percibidas por ejemplo, en el gusto por
los receptores situados en la lengua y el paladar, de moléculas esencialmente no
volátiles y en el olor sensaciones obtenidas por interacción con los receptores
olfativos, extendidos en los pasajes nasales y es debido básicamente a las
sustancias volátiles, el color en las frutas esta dado por los diferentes pigmentos y
muchas veces hay matizaciones que solo el ojo humano es capaz de percibir,
finalmente la textura de un producto esta dada por el tamaño y forma de las
partículas que la componen, esta propiedad es percibida por medio del tacto.
2.3.1 Color. Es el cambio más notorio en muchas frutas durante la maduración y
con frecuencia es el criterio más utilizado para decidir sobre la madurez de esta.
La transformación más importante es la degradación del color verde. Las frutas
climatéricas pierden el color verde en su maduración pero hay excepciones como
43
los aguacates, las feijóas y la guanábana las cuales presentan un cambio
perceptible solo para la óptica del cultivador quien frecuenta la plantación en todos
los estados de su desarrollo. Los productos no climatéricos presentan cambios en
su coloración al transcurrir el tiempo, sin embargo también existen excepciones
como los cítricos de zonas demasiado altas.
Esta desaparición del color verde esta asociada con la síntesis o el
desenmascaramiento de pigmentos cuyos colores oscilan entre el amarillo y el
rojo. Los pigmentos responsables son los carotenoides, hidrocarburos no
saturados de cuarenta carbonos generalmente y cuyas moléculas pueden
contener una o más funciones oxigenadas, las antocianinas que son hidrosolubles,
produce colores muy fuertes que pueden en ocasiones enmascarar a los
carotenoides y la clorofila.
2.3.2 Textura. La textura se define como todos los atributos mecánicos,
geométricos y superficiales de un producto perceptible por medio de receptores
mecánicos, táctiles y si es apropiado, visuales y auditivos. Esta propiedad varia a
medida que la fruta se va madurando, sin embargo el cambio más notable es
cuando la fruta pasa su madurez comercial y comienza a presentarse la pérdida
de agua, la cual se ve reflejada en la piel de la fruta haciéndola más rugosa tanto
al tacto, como a la vista.
2.4 PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LAS FRUTAS
Las propiedades fisicoquímicas son aquellas que desde el punto de vista químico
estudian las propiedades físicas de la materia. Estas propiedades son todas
cuantitativas y para ello es necesario siempre utilizar equipos de medición de alta
precisión.
44
2.4.1 pH. La gran mayoría de los alimentos están clasificados de acuerdo con el
pH (potencial de hidrógeno). Los de baja acidez son los que tienen pH igual o
sobre 4,5 y los de alta acidez son los que poseen pH bajo de 4,5. El pH de un
alimento es la medida de la “acidez” o “alcalinidad” de ese producto. La escala del
pH abarca valores que oscilan entre 0 y 14. Un pH inferior a 7 es ácido, un pH de
7 es neutro y un pH superior a 7 es alcalino o básico. El pH en las frutas oscila
entre 2,5 a 4,5. En los demás vegetales se aproxima a la neutralidad (6,0 -7,0).
La perdida de color verde es consecuencia de la degradación de la clorofila y esto
a su vez se debe a varios procesos secuénciales donde el mas relevante es el
aumento de pH.
2.4.2 Contenido de sólidos solubles o °Brix (%SS). La concentración en
sólidos solubles de los alimentos se expresa en grados Brix. Originariamente, los
grados Brix son una medida de densidad. Un grado Brix es la densidad que tiene,
a 20° C, una solución de sacarosa al 1 %, y a esta concentración corresponde
también un determinado índice de refracción.
Así pues, se dice que un alimento tiene una concentración de sólidos solubles
disueltos de un grado Brix, cuando su índice de refracción es igual al de una
solución de sacarosa al 1 % (p/v).
Como los sólidos no son solamente sacarosa, sino que hay otros azúcares, ácidos
y sales, un grado Brix no equivale a una concentración de sólidos disueltos de
1g/10ml. Los grados Brix son, por tanto, un índice comercial, aproximado, de esta
concentración que se acepta convencionalmente como si todos los sólidos
disueltos fueran sacarosa.
45
Durante el proceso de maduración los carbohidratos en las frutas presentan el
cambio más importante, ya que el almidón es convertido casi en su totalidad en
azúcares trayendo como consecuencia un aumento en la concentración de sólidos
solubles.
2.4.3 Contenido de humedad (%H2O). El agua se encuentra en los alimentos
esencialmente en tres formas: como agua de combinación, como agua adsorbida
y en forma libre, aumentando el volumen. El agua de combinación está unida en
alguna forma química como agua de cristalización o como hidratos. El agua
adsorbida está asociada físicamente como una mono capa sobre la superficie de
los constituyentes de los alimentos. El agua libre es aquella que es
fundamentalmente un constituyente separado, con facilidad se pierde por
evaporación o por secado. Dado que la mayor parte de los alimentos son mezclas
heterogéneas de varias sustancias, pueden contener cantidades variables de agua
de los tres tipos.
Con la maduración de la fruta, esta aumenta su contenido de agua, hasta el
momento que llega a su madurez comercial, luego de este tiempo la fruta
comienza a perder agua, como consecuencia de esto demerita su calidad y valor
comercial.
Hay muchos métodos para la determinación del contenido de humedad de los
alimentos, variando en su complicación de acuerdo a los tres tipos de agua y a
menudo hay una correlación pobre entre los resultados obtenidos. Sin embargo, la
generalidad de los métodos da resultados reproducibles, si las instrucciones
empíricas se siguen con fidelidad y pueden ser satisfactorios para uso práctico.
Los métodos pueden ser clasificados como por secado, destilación, por métodos
químicos e instrumentales.
46
2.4.4 Contenido de sólidos totales (%ST). Luego se extraer el agua que se
encuentra en los alimentos, el residuo sólido obtenido al finalizar este análisis se
conoce como el contenido de sólidos totales de la muestra.
2.4.5 Actividad de agua (Aw). la actividad de agua (Aw) es una medida de la
disponibilidad de agua líquida y se define como la relación de la presión de vapor
en el equilibrio de la muestra (P) dividida entre la presión de vapor en el equilibrio
del agua pura (Po) a la misma temperatura, o sea Aw = P / Po y tiene un valor de
cero a uno.
2.4.6 Acidez titulable (%AT). La determinación de la acidez de alimentos se
lleva a cabo mediante una valoración ácido-base; los resultados que se obtienen
corresponden a la suma de los ácidos minerales y orgánicos, aunque de manera
general en el caso de frutas y hortalizas, se tratan de los ácidos cítrico, málico,
oxálico y tartárico.
Los ácidos durante la maduración son respirados o convertidos en azúcares,
disminuyendo su contenido a medida que avanza la maduración.
La acidez se valora con Hidróxido de sodio (NaOH) y se expresa en gramos de
ácido /100 ml de muestra.
2.4.7 Índice de madurez (IM). Es el producto de dividir los valores de los sólidos
solubles totales corregidos, entre el porcentaje de acidez total. Esta relación es
47
utilizada por varios mercados para determinar el momento óptimo en el que se
debe cosechar la fruta según sus existencias.
2.4.8 Contenido de azúcares (%Az.). Los azúcares que dan resultados positivos
con las soluciones de Tollens, Benedict ó Fehling se conocen como azúcares
reductores, y todos los carbohidratos que contienen un grupo hemiacetal o
hemicetal dan pruebas positivas. Los carbohidratos que solo contienen grupos
acetal o cetal no dan pruebas positivas con estas soluciones y se llaman azúcares
no reductores
2.4.9 Textura. La textura es la propiedad tanto sensorial, como física que se
determina mediante la presión que se debe ejercer para penetrar un cuerpo, es
decir la fuerza aplicada por unidad de área; el equipo utilizado para determinar la
textura de las frutas es el penetrómetro.
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.
2.4.10 Densidad real (ρ). Los cuerpos difieren por lo general en su masa y en su
volumen. Estos dos atributos físicos varían de un cuerpo a otro, de modo que si
consideramos cuerpos de la misma naturaleza, cuanto mayor es el volumen,
mayor es la masa del cuerpo considerado. No obstante, existe algo característico
48
del tipo de materia que compone al cuerpo en cuestión y que explica el porqué dos
cuerpos de sustancias diferentes que ocupan el mismo volumen no tienen la
misma masa o viceversa.
Aun cuando para cualquier sustancia la masa y el volumen son directamente
proporcionales, la relación de proporcionalidad es diferente para cada sustancia.
Es precisamente la constante de proporcionalidad de esa relación la que se
conoce por densidad y se representa por la letra griega ro (ρ).
La densidad de una sustancia es la masa que corresponde a un volumen unidad
de dicha sustancia, el cual se determina mediante el principio de Arquímedes. Su
unidad en el SI es el cociente entre la unidad de masa y la del volumen, es decir
g/cm3.
2.5 PROPIEDADES FISIOLÓGICAS DE LAS FRUTAS
Estas propiedades están dadas por diferentes reacciones químicas que tienen
lugar en el interior y en el exterior del fruto. Sin embargo la propiedad fisiológica
que esta directamente ligada con el proceso de maduración de la fruta y a su
vez con las diferentes propiedades fisicoquímicas de la misma, es la intensidad
respiratoria (IR).
2.5.1 Respiración de frutas posterior a la cosecha. La cosecha finaliza el
intercambio de materia prima entre la fruta y el resto del vegetal. Como sistema
biológico independiente, la fruta cosechada exhibe considerable actividad química
en la que los procesos respiratorios juegan un papel muy importante absorbiendo
O2 y espirando CO2, oxidando reservas de carbohidratos, por lo que es esperable
49
que la concentración de estos elementos en la atmósfera que rodea el producto
tenga un efecto directo sobre la tasa respiratoria.
kcalOHCOOOHC 3826666 2226126 ++→+
La mayor parte de la energía liberada se desprende como calor y puede
determinarse por calorimetría. Se producen muchos cambios químicos y la
mayoría de ellos influyen directamente en la calidad. Algunos de estos cambios
son: desaparición de la clorofila y síntesis de pigmentos, ablandamiento de los
tejidos debido a la descomposición de las pectinas, desarrollo de algunos
constituyentes de olor, destrucción de otros, etc.
Muchos de estos cambios se hallan interrelacionados con la respiración o
depende de ella.
Se puede medir la tasa de respiración de las frutas cosechadas, mediante la
determinación de la velocidad reemisión de CO2 o de consumo de O2 por la fruta
colocada en un reciente de método adecuado para medir y registrar en forma
continua la respiración de la fruta.
En la anterior figura se puede apreciar curvas típicas de velocidad de respiración
posterior a la cosecha. Muchas frutas exhiben un patrón de comportamiento
climatérico; entre ellas se encuentra las manzanas, peras, duraznos, granadillas,
mangos, bananos, etc.
El madurado, definido como un proceso de cambio de color, textura y sabor, se
produce en el pico climatérico o poco después del mismo. En el caso de las
frutas cítricas, sin embargo, no se observa patrón climatérico.
Las frutas se clasifican en dos grupos climatéricos y no climatéricos: este
segundo grupo incluye además de las frutas cítricas, las cerezas, el tomate de
árbol, los higos, las uvas, las fresas y piña.
50
Esta clasificación posee un valor práctico, aunque aparentemente no refleja una
diferenta fundamental entre los dos grupos (5).
2.5.2 Intensidad respiratoria (IR). La intensidad respiratoria de un fruto
depende de su grado de desarrollo y se mide como la cantidad de CO2 en
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. En general, la
velocidad de respiración, medida por la producción de dióxido de carbono o por
el consumo de oxígeno, es una buena medida de la velocidad de metabolismo y
sirve para predecir el almacenamiento de frutas y verduras. Es deseable una
baja velocidad de respiración, puesto que indica un bajo porcentaje de
utilización de azúcares, que son los principales sustratos respiratorios, y de
otros materiales de reserva esenciales, lo que alargará su vida. El objeto de
cualquier técnica de almacenamiento es minimizar el deterioro sin alterar el
proceso normal de vida.
• Factores que afectan la intensidad respiratoria. Entre los factores internos
se encuentran; la cantidad de sustrato (azúcares), la madurez, la estructura de
la piel, el tamaño y la forma del fruto, la morfología de la célula, el volumen de
los espacios intercelulares y la composición química del tejido que determina la
solubilidad del oxígeno y del dióxido de carbono. Entre los factores externos se
incluyen; la temperatura, la disponibilidad de etileno, oxígeno, dióxido de
carbono y reguladores de crecimiento, lesiones de la fruta (enfermedades y
estrés hídrico) y la eliminación del calor generado en la respiración.
51
El etileno tiene una gran influencia en los procesos metabólicos de los
productos vegetales. Es una hormona que regula muchos aspectos del
desarrollo y de la senescencia; es un hidrocarburo fisiológicamente activo en
cantidades traza (<0,1 ppm). Es un producto natural del metabolismo vegetal y
lo producen todos los tejidos de las plantas superiores y algunos
microorganismos.
• El climaterio (6). En términos botánicos, el climaterio de los frutos
corresponde a un período de aumento significativo de la actividad respiratoria
asociada al final del proceso de maduración. Este período de respiración
climatérica es una fase de transición entre la maduración y la senescencia.
Las frutas se clasifican en dos frutos según el patrón respiratorio que presentan:
frutos no climatéricos y frutos climatéricos. Los frutos no climatéricos tienen que
madurar en el árbol y no son capaces de continuar su proceso madurativo una vez
separado de su planta. Producen una cantidad muy pequeña de etileno y no
responden al tratamiento con este hidrocarburo, excepto en el caso de
desverdecimiento de los cítricos y las piñas en donde desencadenan la
degradación de la clorofila. Los frutos climatéricos pueden cosecharse en un
estado fisiológicamente maduro alcanzar su madurez sensorial una vez
recolectados. Producen una cantidad mayor de etileno asociado al proceso de
maduración, y el tratamiento con este compuesto hace que su maduración sea
más rápida y más uniforme. La intensidad respiratoria es mínima cuando se
alcanza la madurez fisiológica y permanece bastante constate incluso después de
la recolección. La intensidad respiratoria aumenta hasta un máximo o pico
climatérico, únicamente cuando va a producirse la maduración sensorial y
después disminuye lentamente.
52
Gráfica 1. Diferencia en el patrón de la tasa respiratoria de un fruto climatérico y uno no climatérico durante el desarrollo, maduración y senescencia.
Fuente: Guía técnica poscosecha N° 5, Consejo nacional de producción. (CNP), Costa Rica, 2001
2.6 LAS ENZIMAS EN LA MADURACIÓN DE LAS FRUTAS (8)
Los enzimas son proteínas que poseen actividad catalítica. Son sintetizados por
las células vivas y actúan en la totalidad de las reacciones químicas de los
organismos, que forman en conjunto de actividades que se conocen como
metabolismo. Las reacciones catalizadas por enzimas tienen lugar en una gran
variedad de alimentos, y pueden influir positivamente o negativamente sobre su
53
calidad. son procesos enzimáticos dignos de destacar durante la maduración de
frutos.
Con el almacenamiento o el tratamiento térmico de los alimentos puede
producirse, bien una inactivación de las enzimas o bien un cambio en su
localización subcelular. Debido a que estos cambios pueden ser determinados
analíticamente con facilidad, las enzimas son especialmente apropiadas para
usarlas como indicadores de todos los tratamientos de conservación.
Dentro de las destacadas propiedades de las enzimas, además de la capacidad
de aumentar enormemente la velocidad de reacción, se encuentra la de su
especificidad, tanto desde el punto de vista del enlace químico que va a
transformar (especificidad de sustrato), como del tipo de reacción que va a ser
catalizada (especificidad e reacción).
2.6.1 Especificidad de Sustrato. La especificidad de sustrato de las enzimas no es igualmente precisa para todos
ellos. En muchas hidrolasas es suficiente la existencia de un determinando grupo
funcional en el sustrato.
Más estrechamente limitada es la especificidad de aquellas enzimas cuya
actividad sólo tiene lugar en el caso que un grupo funcional dado se encuentre
dentro de una estructura muy determinada.
Muchas enzimas sólo actúan sobre un único sustrato, o sobre varios, pero con
destacada preferencia por uno de ellos y reducida actividad sobre los demás. Un
juicio definitivo y seguro sobre el grado de especificidad de tales enzimas sólo es
posible cuando se encuentran en forma totalmente pura, es decir, si han sido
54
separadas por completo todas las posibles enzimas asociadas que poseen
actividades extrañas.
Es de destacar la fuerte especificidad de las enzimas frente a los estereoisómeros.
En los sustratos que presentan grupos disimétricos podrá ser transformado por
cada enzima. También es muy extendida la especificidad frente a las
diestereoisómeros, especialmente a las formas isómeras cis y trans.
2.6.2 Síntesis proteica de las frutas. En los procesos fisiológicos como el brote de tubérculos y bulbos, la germinación
de la semilla, la maduración de frutas y la senescencia vegetal, son frases
sucesivas de desarrollo que se deben a las enzimas. Se ha comprobado que hay
un incremento de enzimas específico en muchos órganos vegetales una vez
recolectados. Por ejemplo, aldolasa, carboxilasa, clorofilasa, fosforilasa,
peroxidasa, fenolosa, transminasa, invertasa, fosfatasa, o-metiltransferasa,
catalasa y oxidasa del ácido indolacético, son entre otros, enzimas que aumentan
en la fruta madura. Además, parece que durante la maduración de la fruta, es
absolutamente necesaria la síntesis proteica, también inhibe el
desenverdecimiento, el ablandamiento, y la biosíntesis de etileno.
El aumento de la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos es más acusado en la
maduración de la fruta.
2.7 PIGMENTOS EN LA MADURACIÓN DE LAS FRUTAS (8) Los pigmentos son sustancias naturales de las células y tejidos vegetales y
animales que confieren color. El color y la apariencia son quizá los atributos de
55
calidad más importantes de los alimentos. Debido a nuestra capacidad y facilidad
para percibir estas características, son las primeras evaluadas por el consumidor
al adquirir los alimentos.
2.7.1 Clorofila.
La clorofila es el principal pigmento en las plantas verdes, algas y bacteria
fotosintéticas, la cual capta la luz en ellas. Son complejos de magnesio derivados
de la porfina. La porfina es una estructura macrocíclica totalmente insaturada que
contiene cuatro anillos de pirrol unidos por puentes de carbono sencillos. Las
porfinas sustituidas se llaman porfirinas. La forbina se considera el núcleo de
todas las clorofilas y esta formada por la adición a la porfina de un quinto anillo
isocíclico. Una porfina es cualquier pigmento tetrapirrólico macrocíclico en el cual
los anillos de pirrol están unidos por puentes metino y en el que el sistema de
dobles enlaces forma un circuito conjugado cerrado. La clorofila, por tanto, se
clasifican como porfirinas.
2.7.2 Derivados de la clorofila.
Filinas: derivados de la clorofila que contienen magnesio.
Feofitinas: Derivados de la clorofila carentes de magnesio.
Clorofílicos: Producto que contiene un ácido propiónico resultante de la
hidrólisis enzimática o química del ester fitilo.
Feofórbidos: Productos que contienen un ácido propiónico resultante de la
eliminación de magnesio e hidrólisis del éster fitilo.
Metil o etilfeofórbidos: Los correspondientes ésteres 7-propiónato de metilo
o de etilo.
56
Pirocompuestos: Derivados en los cuales el grupo carbometoxi ha sido
sustituido por hidrógeno.
Compuesto meso: Derivados en los cuales el grupo vinilo se ha reducido ha
etilo.
Cloritas e: Derivados del feofórbido resultante de la escisión del anillo
isocíclico.
Rodinas g: Los derivados correspondientes del feofórbido.
2.7.3 Características físicas. La clorofila se localiza en las lamelas de los orgánulos intracelulares de las plantas
verdes, los cloroplastos. Está asociada con carotenoides, lípidos y lipoproteínas.
Entre estas moléculas existen enlaces débiles (no covalentes). Los enlaces se
rompen fácilmente. De aquí que la clorofila se pueda extraer macerando el tejido
vegetal en disolventes orgánicos. La clorofila está protegida de la destrucción por la luz durante la fotosíntesis en las
células vegetales sanas por los carotenoides y otros lípidos que las rodean. Una
vez que se pierde esta protección durante la senescencia de la planta, por
extracción del pigmento del tejido o por la destrucción celular causada durante el
procesado, la clorofila es susceptible a la fotodegradación. Cuando prevalecen
estas condiciones y están presentes la luz y oxigeno, la clorofila se decolora
irreversiblemente.
2.7.4 Carotenoides. Los carotenoides son los pigmentos más ampliamente distribuidos en la
naturaleza con una producción anual de biomasas en el planeta estimada en 100
57
millones de toneladas. La gran mayoría de estos pigmentos son biosintetizados
por la población de algas de océanos. En las plantas superiores, los carotenoides
de los cloroplastos están a menudo enmascarados por los pigmentos de clorofila
más dominantes, en el otoño, cuando los cloroplastos se descomponen durante la
senescencia de las plantas, se hace evidente el color amarillo- naranja de los
carotenoides.
2.7.5 Estructura de los carotenoides. Los carotenoides pertenecen a dos grupos estructurales: los carotenoides que son
hidrocarburos y las xantofilas que están oxigenadas. Los carotenoides oxigenados
(xantofilas) forman un grupo de derivados que frecuentemente contienen grupo
hidroxilo, epoxilo, aldehído y cetona. Además también están muy extendidos en la
naturaleza los ésteres de carotenoides hidroxilados con ácidos grasos. Así, se han
recopilado e identificado 560 estructuras de carotenoides. El carotinoide hallado
más frecuentemente en los tejidos vegetales es el ß-caroteno. Este carotenoide se
utiliza como colorante de los alimentos tanto en formas naturales como las
sintéticas se puede añadir a los productos alimenticios.
2.7.6 Presencia y distribución. Los tejidos vegetales comestibles contienen una gran diversidad de carotenoides.
En las frutas rojas, amarillas y naranjas, las raíces comestibles y las hortalizas son
ricas en carotenoides. Ejemplos sobresalientes son los tomates (licopeno), las
zanahoria (α, y ß- carotenos), los pigmentos rojos (capsantinas), las calabazas (ß-
carotenos). Todas las hortalizas de hojas verdes contienen carotenoides, pero su
color está enmascarado por el verde de las clorofilas. En general, las mayores
58
concentraciones de carotenoides existen en aquellos tejidos con mayores
cantidades de clorofila.
2.7.7 Propiedades químicas. Los carotenoides se oxidan fácilmente debido al gran número de dobles enlaces
conjugados que contienen, tales reacciones producen pérdida de color de los
carotenoides de los alimentos y son el principal mecanismos de degradación. La
estabilidad de un pigmento particular a la oxidación depende muchísimo del medio
en que se encuentra.
La actividad enzimática, especialmente lipooxigenasa, acelera la degradación
oxidativa de los carotenoides; esto ocurre por unos mecanismos indirectos. La
lipooxigenasa cataliza primero la oxidación de los ácidos grasos insaturados o
piliinsaturados para producir peróxidos y éstos a su vez reaccionan fácilmente con
los carotenoides.
2.8 FLAVONOIDES Y OTROS FENOLES (8) 2.8.1 Anticianinas (anticianos). Los compuestos fénolicos abarca un grupo de sustancias orgánica, siendo los
flavonoides un subgrupo importante. El subgrupo flavonoide contiene
antocianinas, uno de los grupos de pigmentos más ampliamente distribuidos en el
mundo vegetal. Las antocianinas son responsables de un amplio abanico de
colores de las plantas, que incluyen el azul, púrpura, violeta, magenta, rojo,
naranja.
59
Los pigmentos antocianina son relativamente inestables y la mayor estabilidad
ocurre en condiciones ácidas. Tanto el tono del pigmento como su estabilidad se
ven impactados grandemente por los sustituyentes en la aglicona. La degradación
de las antocianinas se produce no sólo durante la extracción del tejido vegetal,
sino también durante el procesado y almacenamiento de los tejidos alimentarios.
Los azucares a altas concentraciones, como ocurre en las conservas de frutas,
estabilizan las antocianinas, cuando los azucares están presentes en
concentraciones lo suficientemente bajas como para tener poco efecto sobre la Aw
de ellos o su productos de degradación pueden acelerar la degradación de las
antocianinas. A concentraciones bajas, la fructosa, arabinosa, lactosa y sorbosa
tienen un efecto degradativo mayor sobre las antiocianinas que la glucosa,
sacarosa, maltosa. La velocidad de degradación de la antocianinas sigue la
velocidad de degradación del azúcar a furfural, el furfural, que se deriva de las
aldopentosas, y el hidroximetilfurfural, que es un derivado de la cetohexosas,
resulta de la reacción de Maillard o de la oxidación del ácido ascórbico. Estos
compuestos se condensan fácilmente con las antocianinas formando compuestos
pardos.
2.8.2 Otros flavonoides. A pesar de que casi todos los colores amarillos de los alimentos son atribuibles a
la existencia de carotenoides, algunos se deben a la presencia de flavonoides de
tipo no antocianina. Además los flavonoides son responsables de la blancura de
los materiales vegetales y los productos de oxidación de aquellos que contiene
grupo fénolicos contribuyen a los pardos y negros hallados en la naturaleza.
60
2.8.3 Proantociandinas. Las proantocianidinas están dentro del grupo general de las antocianinas, aunque
algunos de estos compuestos son incoloros, tienen semejanzas estructurales con
la antocianinas. Pueden convertirse en productos coloreados durante el procesado
de los alimentos. Las proantocianidinas también se conocen con el nombre
leucoantocianidinas o leucoantocianinas. Otros términos que se utilizan para
describir estos compuestos incoloros son antoxanrina, antocianógenos, flavolanos,
flavilanos y flavilógenos.
2.8.4 Taninos.
No existe una definición rigurosa de los taninos, incluyéndose bajo esta
denominación muchas sustancias con estructuras diversas. Los taninos son
compuestos fenólicos especiales que reciben este nombre sencillo en virtud de su
capacidad para combinarse con las proteínas y otros polímeros, como
polisacáridos, por su naturaleza química exacta.
2.8.5 Quinoides y xantonas.
Las quinonas son compuestos fenólicos que varían de peso molecular, se hallan
ampliamente distribuidos en las plantas, especialmente en los árboles, donde
contribuyen al color madera. La mayoría de las quinonas tienen un sabor amargo,
su contribución al color de las plantas es mínimo. No obstante, contribuyen a
algunos de los colores oscuros, amarillos naranjas y pardos de ciertos hongos
líquenes y a los rojos, azules y púrpuras de los lirios de mar y la cochinillas.
61
2.8.6 Betalaínas. Las plantas que contienen betalaíanas tienen colores similares a las que contienen
antocianinas. Las betalaíanas son un grupo de pigmentos que contienen
betacianinas (rojas) y betaxantinas (amarillas) y su color no se ve afectado por el
pH, contrariamente al comportamiento de las antocianinas. Son hidrosolubles y
existen como sales internas en las vacuolas de las células vegetales. Las plantas
que contienen estos pigmentos se limitan a 10 familias de orden centropermae. La
presencia de betalaínas en las plantas es mutuamente excluyente de la presencia
de antocianinas.
62
3. METODOLOGÍA
Para la determinación del tamaño de las muestras se utilizó un diseño
experimental que indica el número de replicas y unidades experimentales
necesarias para obtener un resultado confiable. Como segunda instancia se
desarrolló una carta colorimétrica que indica diez (10) grados de madurez de cada
fruto seleccionado para la investigación. Finalmente se seleccionaron algunas de
las propiedades fisicoquímicas que intervienen en el proceso de maduración de
las frutas para relacionarlas con su intensidad respiratoria. Todos los análisis
fueron realizados en la planta piloto de frutas y laboratorio de química que hacen
parte de las instalaciones físicas de la Universidad de la Salle, sede la Floresta.
3.1 SELECCIÓN DE LA MUESTRA
Para la selección de las muestras se utilizó un modelo completamente al azar,
este diseño es el más simple y se usa cuando las unidades experimentales son
homogéneas y la variación entre ellas es muy pequeña. Para el desarrollo de la
investigación el diseño se planteó de la siguiente manera:
Yij = u + V + G + (V x G) + Eij. Yij = j- ésima observación del i- ésimo tratamiento.
u = Media general.
V = Efecto de la fruta.
G = Efecto del Grado de madurez
63
V x G = Interacción fruta por el grado de madurez
Eij = Error experimental.
3.2 DISEÑOS DE LOS TRATAMIENTOS
Para el diseño de los tratamientos tenemos 4 factores que son los frutos
seleccionados para la investigación, los grados de madurez en los que se van a
evaluar cada uno de los frutos, las propiedades fisicoquímicas y las propiedades
fisiológicas que se evaluaran por cada grado de madurez, para cada fruto. Cada
uno de los tratamientos se realizaran por triplicado, de esta forma se podrá
calcular las unidades experimentales necesarias para el desarrollo de la
investigación.
Factor Nº 1: 3 Frutos (F):
F1 = Banano
F2 = Mango
F3 = Tomate de árbol
Factor Nº 2: 10 Grados de madurez (G): G0 = 1
G1 = 2
G2 = 3
G3 = 4
G4 = 5
G5 = 6
G6 = 7
G7 = 8
64
G8 = 9
G9 = 10
Factor N° 3: 12 Propiedades fisicoquímicas (Pfq): Pfq1 = Porcentaje de humedad
Pfq2 = Porcentaje de sólidos totales
Pfq3 = pH
Pfq4 = Aw
Pfq5 = Porcentaje de acidez
Pfq6 = Dureza
Pfq7 = Densidad
Pfq8 = Porcentaje de sólidos solubles
Pfq9 = índice de madurez
Pfq10 = Porcentaje de azúcares totales
Pfq11 = Porcentaje de azúcares reductores
Pfq12 = Porcentaje de azúcares no reductores
Factor N° 4: 1 Propiedad fisiológica (Pf): Pf = Intensidad respiratoria
• Unidades experimentales. Al número de unidades experimentales se llegó de la siguiente manera:
3 Frutos x 10 grados de madurez x 12 propiedades fisicoquímicas x 1 propiedad
fisiológica = 360 tratamientos.
Número de repeticiones = 3.
360 tratamientos x 3 repeticiones = 1080 unidades experimentales.
65
De estas 1080 unidades experimentales 360 son de banano, 360 de mango y 360
de tomate de árbol.
3.3 DETERMINACIÓN DE LA INTENSIDAD RESPIRATORIA (IR).
Existen dos formas de calcular la intensidad respiratoria (IR) de las frutas. La
primera es la cromatografía de gases, este método es el más exacto, pero a su
vez es el método más costoso, y para realizar una investigación como la nuestra,
la cromatografía de gases sería el método más óptimo, pero no el más viable. La
segunda es por medio de un respirómetro. Hay dos clases de respirómetros, uno
que indica la producción de dióxido de carbono (CO2), por diferencia de presiones,
pero este es inexacto, y la construcción del equipo es demasiado compleja. El otro
respirómetro, el cual fue seleccionado para el desarrollo de la investigación, es un
equipo que indica la cantidad de dióxido de carbono (CO2), por medio de la
titulación en retroceso.
3.3.1 Construcción y descripción del respirómetro. Para el desarrollo de la
investigación se construyeron dos respirómetros los cuales están compuestos por
una bomba de aire, una trampa de Hidróxido de Potasio (KOH), una cámara de
respiración con un volumen de 0,005m3, una trampa espiralada de Hidróxido de
Bario (Ba(OH)2) y cuatro mangueras de látex, adyacente a este se debe contar
con un equipo de titulación. El equipo permite determinar la intensidad respiratoria
de la fruta en miligramos de dióxido de carbono por unidad de masa y tiempo (mg
CO2/Kg*h). (ver plano anexo 1)
66
Fotografía 1. Respirómetro
• Bomba de aire. Es una bomba tipo acuario de inyección de aire, cuya función
es proporcionar aire al sistema.
Fotografía 2. Bomba de aire
• Trampa de Hidróxido de Potasio (KOH). Este es un filtro químico cuya
función es permitir el paso de oxígeno (O2), reteniendo el exceso de dióxido de
carbono (CO2), proveniente en la bomba de aire.
OHCOKCOKOH 23222 +→+
Esta cámara contiene 250ml de solución de KOH 0,1N.
67
Fotografía 3. Trampa de Hidróxido de Potasio
• Cámara de respiración. Es una cámara cilíndrica con una capacidad de
5.000cm3 y sellada herméticamente; posee dos tubuladuras una larga que es la de
la entrada del oxigeno (O2), y una corta para la salida del dióxido de carbono
(CO2). En el interior de la cámara también se encuentra un termómetro de alcohol
de -10°C a 110°C, con el fin de poder determinar el delta de temperatura (∆T)
durante el proceso de respiración. La función de esta cámara es permitir el
intercambio gaseoso de la fruta durante el proceso de respiración.
Fotografía 4. Cámara de respiración
68
• Trampa espiralada de Hidróxido de Bario (Ba(OH)2). También conocida
como tubo de Petenkoffer, es un tubo de vidrio espiralado cuya función es la de
permitir que el hidróxido de bario Ba(OH)2 que se encuentra en el interior pueda
atrapar el dióxido de carbono (CO2) producto de la respiración de la fruta
precipitándolo como carbonato de bario BaCO3.
OHBaCOCOOHBa 2322)( +→+
Fotografía 5. Trampa espiralada de Hidróxido de Bario
• Mangueras de látex y válvulas. Estas mangueras cumplen la función de
transportar el oxigeno (O2) suministrado al sistema, y el dióxido de carbono (CO2)
producido por la respiración de la fruta, en el trayecto de estas mangueras se
encuentra una serie de válvulas de control de flujo, las cuales nos ayudan a
regular la velocidad de la rata.
Fotografía 6. Mangueras de látex y válvulas de control
69
• Equipo de titulación para el respirómetro.
• Bureta.
Pipeta.
er.
precipitado.
• Reactivos
S enolftaleina al 1%.
Agua destilada.
sio 0,1N (KOH)
• H)2
o de titulación del respirómetro
•
• Erlenmey
• Vaso de
• olución de F
•
• Ácido oxálico 0,1N (C2H2O4).
• Hidróxido de pota
Hidróxido de Bario 0,1N Ba(O
Fotografía 7. Equip
70
71
.3.2 Técnica para la determinación de la intensidad respiratoria (IR).
Inicialmente se debe seleccionar la muestra a la que se le realizará el análisis, a
esta muestra se le debe secar toda la humedad externa para luego ser pesada.
Después debemos se depositará la muestra en la cámara de respiración y esta
debe ser sellada de forma hermética para poder colocar en marcha el equipo.
En el tubo de Petenkoffer se adicionan 50ml de Hidróxido de Bario. Este tubo debe
colocarse en forma horizontal, asegurándolo con dos pinzas a dos soportes
universales, se debe dejar una inclinación hacia el lado de la cámara de
respiración, de tal forma que el Hidróxido de Bario cubra la totalidad del tubo.
El sistema debe permanecer conectado una hora (1h), cumplido este tiempo el
flujo de aire debe suspenderse.
Para realizar la titulación de la muestra del tubo de Petenkoffer se toman 10ml de
solución en un erlenmeyer de 250ml, se agregan tres gotas de fenolftaleina y 50ml
de agua destilada. En la bureta graduada de 25ml se adiciona ácido oxálico 0,1N y
proseguimos a titular, hasta que la solución vire de color rosa a incolora.
Este procedimiento también se debe hacer con un blanco el cual es el Hidróxido
de Bario 0,1N para efectos de cálculo.
Cálculos:
Ecuación 1
Donde:
IR: Intensidad respiratoria del fruto (mgCO2/kg.h) Vb: Volumen de ácido oxálico en ml, gastado al titular el blanco (ml). Vm: Volumen de ácido málico en ml, gastado al titular la muestra (ml). N: Concentración del ácido oxálico (meq/ml). W: Peso de la muestra vegetal (kg). T: Tiempo del flujo continuo de aire a través del sistema (h).
3
)*(/22**)( 2
tWmeqmgCONVmVbIR −=
71
Es importante notar algunos datos presentados en la ecuación de determinación
de la IR así:
= Es un valor constante, debido a que 1 meq de CO2 pesa 22g,
H)2 no ha reaccionado con el CO2 por lo tanto, el
2 2, ando una
centraciones de Ba(OH)2 y C2H2O4 sean
iguales.
Fotografía 8. Montaje del Respirómetro
= mililitros de Ba(OH)2 que reaccionaron con el CO2 desprendiendo en
la respiración de la muestra vegetal.
)( VmVb −
meqmgCO /22 2
puesto que el CO2 reacciona con el Ba(OH)2 que es una base dihidrolizada y
posee dos equivalentes.
Fundamento de la Reacción.
Cuando se titula, el blanco Ba(O
OHBaCOCOOHBa 232)( +⎯→⎯+
volumen de Ácido Oxálico gastado es igual al volumen de Ba(OH)2, cuando sus
concentraciones son iguales, ya que ambas sustancias poseen igual número de
equivalentes.
Al titular la muestra, parte del Ba(OH) ha reaccionado con el CO form
sal insoluble blanca (carbonato de bario), que hace disminuir el volumen igual al
del blanco; siempre y cuando las con
72
3.4 DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES SENSORIALES
Para el desarrollo de la investigación es necesario determinar una sola propiedad
sensorial, q
realizó una tabla de color en la cual se analizaron diez
(10) frutos desde el grado cero (0) hasta el grado nueve (9) de madurez. Los
de a un fruto “jecho” en madurez botánica o
fisiológica, generalmente de coloración totalmente verde pero desarrollado en un
98 a 100% aproximadamente, listo para iniciar el proceso de maduración, mientras
n en sus propiedades internas y externas a medida que avanza el
proceso de maduración.
, se tomó una única muestra para registrar su cambio de color, con
respecto a esta se seleccionaban 36 muestras diarias y se les realizó las 12
pruebas fisicoquímicas propuestas y su intensidad respiratoria por triplicado.
• Elaboración de la tabla de color del tomate de árbol. Por ser el tomate de
árbol un fruto no climatérico, la construcción de la tabla de color no podía
realizarse de la misma forma en la que se realizó la del banano y el mango; para
esta se compró la fruta en diez diferentes escalas de color a las cuales se les
realizó únicamente pruebas de pH, °Brix y Penetrometría, por cada prueba se
realizaron 5 réplicas. Luego de generada la tabla de color, se prosiguió a realizar
ue es color del fruto, con la cual se construirá la tabla de color que
ayudará a la clasificación del mismo.
3.4.1 Tabla de color. Se
grados cero y uno correspon
que los grados ocho y nueve corresponde a un fruto totalmente maduro iniciando
una fase de sobremadurez para continuar luego con la senescencia. Los frutos
entre grados dos y siete corresponden a los estados intermedios entre 0 y 9 los
cuales cambia
• Elaboración de la tabla de color del banano y el mango. Para la elaboración
de la tabla de color de estas frutas se compró la materia prima en estado
inmaduro
73
las pruebas fisicoquímicas propuestas y la determinación de su intensidad
respiratoria.
3.5 DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS
Para la determinación de las diferentes propiedades fisicoquímicas, se tomaron
muestras de las tres frutas objeto de investigación, en cada uno de los grados de
madurez establecido scriben el método
utilizado para la determinación de las diferentes propiedades fisicoquímicas, son
de la AOAC (7) publicadas en internet, la forma en la que se aplican las diferentes pruebas están
3.5.1 pH.
s por colorimetría. Las tablas que de
una modificación y traducción de las autoras, a partir da las tablas
descritas en el anexo 2.
Tabla 5. Descripción del método para determinación del pH.
Análisis pH
Tipo de método Químico - Cuantitativo
Técnica Analítica Método potenciométrico
Equipo Potenciómetro
Aprobado por AOAC
Método Número 945.10
74
3.5.2 Contenido de humedad (%H).
Tabla 6. Descripción del método para determinación del porcentaje de humedad.
Análisis Humedad
Tipo de método Químico - Cuantitativo
Técnica Analítica Método Gravimétrico
Equipo Gravimétrico
Aprobado por Codex - Adaptado-AOAC
Método Número 934.06
Cálculos:
Ecuación 2
donde:
rafía 9. Muestra luego de deshidratar.
( )100*1% ⎥
⎤⎢⎡ −−= tf
WWW
H
%H: Porcentaje de humedad
Wf: Peso final (g)
Wt: Peso de la Tara (g)
Wo: Peso inicial (g)
Fotog
⎦⎣ o
75
3.5.3 Contenido d es (%ST).
c método para determinación del porcentaje de sólidos
totales.
Análisis Sólidos / Sólidos totales
e sólidos total
Tabla 7. Descrip ión del
Tipo de método Químico - Cuantitativo
Técnica Analítica Método Gravimétrico
Equipo Gravimétrico
Aprobado por AOAC
Método Número 920.151
Cálculos:
Ecuación 3
donde:
%ST: Porcentaje de sólidos totales
Wf: Peso final (g)
Wt: Peso de la Tara (g)
Wo: Peso inicial (g)
También podemos únicamente tomar el resultado obtenido de porcentaje de
humedad y por diferencia de porcentajes, se puede determinar el porcentaje de
sólidos totales.
Cálculos:
donde:
%ST: Porcentaje de sólidos totales.
%H: Porcentaje de humedad.
HST %%100% −=
( )100*%
o
tf
WWW
ST−
=
Ecuación 4
76
3.5.4 Acidez titulable (%AT).
Tabla 8. Descripción del método para determinación del porcentaje de acidez.
Análisis Acidez / Acidez titulable
Tipo de método uantitativo Químico - C
Técnica Analítica do de electrodos de vidrio Método indicador, méto
Equipo Titulación / potenciómetro
Aprobado por AOAC
Método Número 942.15
Los resultados deben expresarse como porcentaje del ácido predominante en la
ada.
que da las frutas y sus pesos
ntes.
N DE ACIDEZ PESO EQUIVALENTE
fruta analiz
se expresa la acidez Tabla 9. Ácidos en
equivale
FRUTA EXPRESIO
Banano Ácido málico 0,067 g/meq
Tomate de árbol Ácido cítrico 0,070 g/meq
Mango Ácido cítrico 0,070 g/meq
Cálculos
Ecuación 5
donde:
% AT = Porcentaje de acidez total
Vb: Volumen gastado de la base para la titulación (ml)
Nb: Concentración de la base (meq/ml)
Vm: Volumen de la muestra (ml)
K: Peso equivalente del ácido respectivo (g/meq)
100***% KV
NVATm
bb=
77
3.5.5 Sólidos solubles o °Brix (%SS).
Tabla 10. Descripción del método para determinación del porcentaje de sólidos
solubles.
Análisis Sólidos / Sólidos Solubles
Tipo de método Químico - Cuantitativo
Técnica Analítica Refractométrico
Equipo Refractómetro
Aprobado por AOAC
Método Número 932.12
Para obtener resultados mas exactos se debe corregir la lectura realizada con el
refractómetro, para los sólidos insolubles en agua.
Cálculos
Ecuación 6 BrixATSS °+= %*0,194%
donde:
%SS = Porcentaje de sólidos solubles
%AT: Porcentaje ácido total
78
3.5.6 Contenido de azúcares de azúcares (%Az.)
Tabla 11. Descripción del método para determinación del porcentaje de azúcares.
res Reductores Análisis Azúcares Totales / Azúca
Tipo de método Químico - Cuantitativo
Técnica Analítica Método Lane-Eynon
Equipo Gravimétrico, volumétrico
Aprobado por AOAC
Método Número 920.51
titulo del Felhing.
Tit. Fel: Titulo del Felhing (ml.g)
Cp: Concentración de la sustancia patrón (g)
Fotografía 10. Viraje de color en la titulación de azúcares.
Cálculos para el
Ecuación 7
donde:
Vp: Volumen gastado de la sustancia patrón (ml)
100*
. pp CVFelTit =
79
Cálculos para la determinación de azúcares totales:
donde:
Porcentaje
e
para azúcares totales (ml)
de la mue ra azúcares totales (g)
a paración de la muestra para azúcares totales
Ecuación 9
donde:
Vred: Volum )
Wm: Peso de la muestra tomada
Ecuación 8 mTot WV
FelTitTotAz*
100*...% =
%Az.Tot: de azúcares totales.
Tit. Fel: Titulo del F lhing (ml.g)
VTot: Volumen gastado de la solución
Wm: Peso stra tomada pa
Fotografí 11. Pre
Cálculos para la determinación de azúcares reductores:
mred WVFelTitdAz
*100*..Re.% =
%Az.Red: Porcentaje de azúcares reductores.
Tit. Fel: Titulo del Felhing (ml.g)
en gastado de la solución para azúcares reductores (ml
para azúcares reductores (g)
80
Fotografía 12. Preparación de la muestra para azúcares reductores.
Cálculos para la det n de azúcares no reductores:
t: Porcentaje de azúcares totales.
s reductores.
3.5.7 Actividad de agua (Aw).
Descripción del método para determinación de la actividad de agua.
Análisis Actividad de agua
erminació
Ecuación 10 )Re. d%.(%950,0Re.% AzTotAzdNoAz −=
donde:
%Az.No Red: Porcentaje de azúcares no reductores.
%Az.To
%Az.Red: Porcentaje de azúcare
Tabla 12.
Tipo de método Fisicoquímica - Cuantitativo
Técnica Analítica Cambio De la Conductividad Eléctrica
Equipo Novacina
Aprobado por AOAC
Método Número 978.18
81
82
nación de Aw.
Tabla 13. Descripción del método para determinación de la densidad real.
Análisis Densidad Real
Fotografía 13. Montaje para determi
3.5.8 Densidad Real (ρ).
Tipo de método Físico - Cuantitativo
Técnica Analítica Volumen desplazado
Equipo Gravimétrico, volumétrico
Cálculos:
0VVm
f −=ρ Ecuación 11
donde
ρ: densidad (g/ml)
m: masa (g)
Vf: volumen final (ml)
Vo: volumen inicial (ml)
3.5.9 T
Tabla 14.
Análisis
extura.
Descripción del método para determinación de la textura.
Textura
Tipo de método Físico - Cuantitativo
Técnica Analítica Presión por unidad de área
Equipo Penetrómetro
3.5.10 Índice de madurez (IM). Este es la relación existente entre el
porcentaje sólidos solubles corregidos de una muestra y su porcentaje de
acidez total.
Cálculo:
Ecuación 12
donde:
IM = Índice de madurez
%SS: porcentaje de sólidos solubles corregidos.
%AT: Porcentaje de acidez total.
3.6 PREPARACIÓN DE REACTIVOS 3.6.1 Preparación oxálico (C2H2O4). Para el desarrollo de la de ácidoinvestigación es ne reparar 1 litro de ácido oxálico 0,1 N. Para esto se cesario p
tiene ácido en forma la casa Merck, el valor del peso molecular (PM) y el sólida de
número de equivalentes (eq-g) del ácido oxálico es 126,07g y 2 eq-g
respectivamente.
ATIM
%=
SS%
83
Cálculos:
Ecuación 13
luego
Ecuación 14
Pesar exactamente 6,3035g de ácido oxálico, y aforarlos a 1000ml para obtener
una solución 0,1N.
Estandarización. Para realizar la estandarización del ácido oxálico es •
necesario pesar ex 0g de carbonato de sodio cuyo peso molecular actamente 0,100
es 105,9884g, y el número de equivalentes es 2; luego deben diluirse en
aproximadamente 50ml de agua destilada, y se titulan en presencia de
fenolftaleina.
Cálculos:
Ecuación 15
donde:
Peq: Peso equivalente del patrón primario (g/eq)
PM: Peso molecular del patrón primario (g)
Eq: número de equivalentes del patrón primario.
Ecuación 16
Ecuación 17
LgeqN
LgeqN −
=⇒−
=1,01,0
422
422
422 3035,62
07,1261,0OHC
OHC
OHC ggeqg
Lgeq
=−
×−
eqPMPeq =
eqgeq
/4222
gPeq 99,5298844,105 ==
CarbonatoA
CarbonatoA PeqFV
W**
=C
84
Donde:
CA: Concentración del ácido (eq/l)
WCarbonato: Peso de carbonato de sodio utilizado para la prueba (g)
V : Volumen gastado del ácido (ml) A
F: Factor de convers ililitros a litro ión de m
Peq : Peso equivalente del caCarbonato rbonato de sodio (g/eq)
3.6.2 Preparación del hidróxido de bario (Ba(OH)2). Es necesario preparar 2
litros de hidróxido de bario 0,1N. Para esto se cuenta con el reactivo en estado
sólido de la misma casa que el ácido oxálico, el peso molecular de este hidróxido
es 131,34g y el número de equivalentes es 2eq-g.
Cálculos:
Ecuación 18
Pesar exactamente 6,5670g de hidróxido de bario, por cada litro de solución que
se desea obtener, es necesario realizar la dilución del hidróxido en 800ml de agua
destilada hirviendo, para eliminar el dióxido de carbono presente en el agua, esta
mezcla se debe realizar hasta obtener una solución incolora, luego es necesario
filtrar y aforar a 1000ml para obtener una solución 0,1N de hidróxido de bario.
• Estandarización. Para la estandarización de una base se deben pesar
exactamente 0,2000g de biftalato de potasio (KHC8H4O4 ), cuyo peso molecular es
204,2212 g, se disuelven en aproximadamente 50ml de agua destilada y se
prosigue a titular en presencia de fenolftaleina.
2
2
2)(
)(
5670,6 OHBaOHBa
gg
=−
)(
234,1311,0 OHBa
eqg
Lgeq×
−
85
Cálculos:
9 Ecuación 1
Ecuación 20
Donde:
CB: Concentración de la base (eq/l)
WBif: Peso de biftalato de potasio utilizado para la prueba (g)
VB: Volumen gastado de la base (ml)
F: Factor de conversión de mililitros a litro
PeqBif: Peso equivalente del biftalato de potasio (g/eq)
3.6.3 Preparación del hidróxido de potasio (KOH). Para el desarrollo de la
investigación es necesario 1 litro de hidróxido de potasio 0,1N. Para esto se
cuenta con el reactivo en estado sólido al 85%, el peso molecular de este
hidróxido es 56,109g y el número de equivalentes es 1eq-g.
Cálculo:
Ecuación 21
Como el reactivo se encuentra al 85%, se debe realizar el cálculo correspondiente
para corregir el error a causa de la impureza de este reactivo.
Cálculo:
Ecuación 22
Pesar exactamente 6,6011g de hidróxido de potasio (KOH), luego se afora a
1000ml para obtener una solución 0,1N de hidróxido de potasio (KOH).
geq
gPeq Bif
Bif 2212,20412212,204
==
BifB
Bif
PeqFW
**
eq/
B VC =
KOHKOH
KOH ggL
geq 6109,51561,0
=−
×− g109,
eq
KOHKOH gg 6011,6%85%1006109,5 =×
86
• Estandarización. Para la estandarización del hidróxido de potasio se realiza el
mismo procedimiento descrito en el numeral 3.6.2; ecuación 20 y ecuación 21.
3.6.4 Preparación del hidróxido de sodio (NaOH). Es necesario preparar 2
litros de hidróxido de sodio 0,1N, y 1litro 1N. Para esto se cuenta con el reactivo
en estado sólido cuyo peso molecular de este hidróxido es 39,99711g y el número
de equivalentes es 1eq-g.
Cálculos:
Ecuación 23 NaOHNaOH
NaOH ggeq
gL
geq 9997,31
99711,391,0=
−×
−
Es necesario pesar exactamente 3,9997g de hidróxido de sodio, por cada litro de
solución que se desea obtener, luego aforar a 1000ml para así obtener una
solución 0,1N de hidróxido de sodio.
Ecuación 24 NaOHNaOH
NaOH ggeqL
997,391
=−
×ggeq 99711,390,1 −
Pesar exactamente 39,997g de hidróxido de sodio, por cada litro de solución que
se desea obtener, luego aforar a 1000ml para así obtener una solución 1,0N de
hidróxido de sodio.
• Estandarización. Para la estandarización del hidróxido de sodio se realiza el
mismo procedimiento descrito en el numeral 3.6.2; ecuación 20 y ecuación 21.
87
88
aración del licor de Felhing. Mas correctamente llamado modificación
de Soxhelt, la preparación de este consiste en una mezcla de volúmenes iguales
e so e A y solu ón
e sulfato de cobre pentahidratado
uSO4.5H2O) en agua destilada y aforar hasta 1 litro.
Se deben disolver exactamente 100g de hidróxido de sodio (NaOH)
sio tetrahidratado (KNaC4O6.4H2O) en agua
radas en botellas ámbar hasta que se
. Se disuelven 10.12 g de
4 (previamente secado a 105°C) en 1 litro de agua destilada o
desmineralizada. Esta solución tiene un pH de 4.002 a 20°C.
● Solución de bórax 0.00997M. Se disuelven 3.80g de Na B O en 1 litro de
3.6.7 Preparación del ácido clorhídrico (HCl). Para el desarrollo de la
investigación se necesitó ácido clorhídrico concentrado, el cual no fue necesario
3.6.5 Prep
d lución d Felhing ci de Felhing B.
• Felhing A. Disolver exactamente 69,3g d
(C
• Felhing B. y 345g de tartrato de sodio y pota
destilada y aforar a 1litro.
Estas soluciones deben mantenerse sepa
requieran.
3.6.6 Preparación de soluciones amortiguadoras. Las soluciones
amortiguadoras o Buffer que generalmente utilizamos para calibrar los
potenciómetros son flalato monopotásico 0,0496M y solución de bórax 0,00997M.
● Solución de flalato monopotásico 0.0496MKHC8H4O
2 4 7
agua destilada o desmineralizada. Esta solución tiene un pH de 9.22 a 20°C.
prepararlo, ya que este se consigue comercialmente.
3.6.8 Preparación del agua destilada. Para el desarrollo experimental de la
practica se necesitan 5 galones de agua destilada, para obtenerlos es necesario
hervir agua en un aparato llamado alambique, y luego recondensarla en una
nidad enfriadora (condensadora) para devolver el agua al estado líquido. Esta
aración del acetato de plomo ((CH2COO)2Pb). Es necesario preparar
500ml de una solución saturada de acet ua).
Ecuación 25
potasio al 1%, para esto se cuenta con oxalato de potasio en
forma sólida.
Ecuación 26
2
u
destilación se usa para purificar el agua. Los contaminantes disueltos tales como
sales se quedan en el tanque donde el agua hierve mientras que el vapor de agua
se eleva hacia fuera.
3.6.9 Prepato plomo de (1,6g/ml de ag
Cálculos:
Xml
gml
OH
PbCOOCHOH
→
→22
500
6,11 2)(
3.6.10 Preparación del oxalato de potasio (K2C2O4). Es necesario preparar
500ml de oxalato de
Cálculos:
PbCOOCHOH
PbCOOCHOH gml
gmlX 2)(
2)(
2
22 8001
6,1500=
×=
Xml
gml
OH
OCKOH
→
→
2
4222
00
0,1100
2
5
422
2
4222 0,5100
0,1500OCK
OH
OCKOH gml
gmlX =
×=
89
3.6.11 Preparación de la fenolftaleina (C20H14O4). Es necesario tener 10ml de
fenolftaleina al 1% en alcohol, sin embargo este reactivo no es necesario
prepararlo ya que se consigue en estas condiciones a nivel comercial, este
reactivo ya esta estandarizado, por el productor.
tandarizados comercialmente.
3.6.12 Preparación del azul de metileno. Para la práctica son necesarios 500ml
de azul de metileno, los cuales al igual que el ácido clorhídrico y la fenolftaleina, se
consiguen preparados y es
90
4. RESULTADOS
Se estudiaron y evaluaron los cambios internos y externos, y la evolución
cualitativa y cuantitativa de los frutos del banano, tomate árbol y mango a medida
que avanza el proceso fisiológico de la maduración.
4.1 BANANO
Este fruto analizado tiene un tamaño promedio de 19,5 cm de longitud, valor que
se determinó con el análisis de 360 muestras.
Fotografía 14. Tamaño promedio del banano analizado.
91
4.1.1 Definición de la tabla de color.
Fotografía 15. Tabla de frutos de banano.
0 1 2 3 4 5
La tabla de color del banano fue generada por las autoras, con el fin de tener una
base cualitativa para la selección del fruto objeto de estudio.
4.1.2 Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del banano.
Tabla 15. Resultados de intensidad respiratoria obtenidos por grados de madurez
del banano.
GRADO DE MADUREZ Vmuestra Wmuestra IR PROMEDIO
2.7 0.1652 24.0 2.6 0.1750 23.9 0 2.6 0.1805 23.2
23.7
2.5 0.1550 28.4 2.5 0.1550 28.4 1 2.6 0.1490 28.1
28.3
2.1 0.1710 30.9 2.5 0.1450 30.3 2 2.1 0.1700 31.1
30.8
2.0 0.1720 32.0 2.0 0.1700 32.4 3 2.5 0.1350 32.6
32.3
6 7 8 9
92
GRADO DE MADUREZ Vmuestra Wmuestra IR PROMEDIO
2.3 0.1473 32.9 2.2 0.1524 33.2 4 2.0 0.1579 34.8
33.6
1.6 0.1590 40.1 1.5 0.1545 42.7 5 1.5 0.1600 41.3
41.4
1.0 0.1825 42.2 0.8 0.1952 42.3 6 1.2 0.1705 42.6
42.3
1.4 0.1605 43.2 1.3 0.1652 43.3 7 0.9 0.1853 43.3
43.3
0.5 0.1952 45.1 0.6 0.1905 45.0 8 0.8 0.1800 45.2
45.1
0.7 0.1705 49.0 0.5 0.1752 50.2 9 0.7 0.1654 50.5
49.9
Gráfica 2. Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del
banano.
IR Vs Grado de madurez
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8Grado de madurez
IR
10
93
Junto con la pérdida del color verde y la aparición de aromas característicos del
banano maduro, la gráfica 2 muestra que el banano tiene un alza en la intensidad
respiratoria posterior, que coincide con la etapa de maduración del mismo, esto se
debe a la gran producción de etileno posterior a la cosecha del fruto.
4.1.3 Comportamiento del pH por grado de madurez del banano.
Tabla 16. Resultados de pH obtenidos por grados de madurez del banano.
GRADO DE MADUREZ pH PROMEDIO4.50 4.60 0 4.55
4.55
4.60 4.60 1 4.60
4.60
4.62 4.62 2 4.70
4.64
4.80 4.70 3 4.70
4.73
4.90 4.90 4 4.90
4.90
5.00 5.10 5 5.28
5.12
5.25 5.20 6 5.16
5.20
5.26 5.19 7 5.20
5.21
5.28 5.32 8 5.27
5.29
5.30 5.33 9 5.35
5.32
94
Grafica 3. Comportamiento del pH por grado de madurez del banano..
pH Vs Grado de madurez
4.54.64.74.84.95.05.15.25.35.4
0 2 4 6 8Grado de madurez
pH
10
4.1.4 Relación matemática entre pH e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 17. Relación entre pH e intensidad respiratoria del banano..
IR pH 23.7 4.55 28.3 4.60 30.8 4.65 32.3 4.73 33.6 4.90 41.4 5.13 42.4 5.20 43.3 5.22 45.1 5.29 49.9 5.33
95
Gráfica 4. Relación entre pH e intensidad respiratoria del banano.
IR Vs pH
y = 109.67x3 - 1617.7x2 + 7968.9x - 13073R2 = 0.9807
0
10
20
30
40
50
60
4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4pH
IR
El pH del banano aumenta debido a que los ácidos orgánicos de las frutas
disminuyen según avanza el grado de madurez y su intensidad respiratoria.
Fórmula:
Ecuación 27 130739,79687,161767,109 23 −+−= pHpHpHIR
96
4.1.5 Comportamiento del contenido de humedad por grados de madurez del banano.
Tabla 18. Resultados de contenido de humedad obtenidos por grados de madurez
del banano.
GRADO DE MADUREZ Wtara (g) Winicial (g) Wfinal (g) %HUMEDAD PROMEDIO
42.3227 5.0012 43.4704 77 32.3053 4.9869 33.4523 77 0 23.5127 5.0126 24.6655 77
77%
45.6462 5.0116 46.7488 78 28.134 4.9801 29.2297 78 1
46.2564 5.0231 47.3614 78 78%
31.6912 5.0287 32.7474 79 23.5203 5.0344 24.5773 79 2 32.3045 4.9867 33.352 79
79%
42.321 5.0454 43.3304 80 44.9172 5.0515 45.9271 80 3 46.3591 5.0572 47.3708 80
80%
31.7018 5.2364 32.7495 80 45.6561 4.9862 46.6526 80 4 45.0849 4.9615 46.0769 80
80%
42.3321 5.1231 43.4588 78 32.3145 5.0623 33.4289 78 5 23.5221 4.8697 24.5942 78
78%
45.6445 5.0986 46.8182 77 28.131 5.1236 29.3091 77 6
46.2326 4.9956 47.3806 77 77%
31.6126 4.9986 32.8624 75 23.5136 4.8671 24.7308 75 7 32.3671 5.0236 33.6222 75
75%
42.3469 5.0365 43.6555 74 44.9356 4.6897 46.154 74 8 46.3416 4.7895 47.5877 74
74%
31.7632 5.2103 33.1757 72 45.6256 5.1036 47.003 73 9 45.0136 4.9681 46.3568 73
73%
97
Gráfica 5. Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del
banano.
%H Vs Grado de madurez
72.073.074.075.076.077.078.079.080.081.0
0 2 4 6 8Grado de madurez
%H
10
En la gráfica de contenido de agua por grado de madurez, se obtiene un punto
máximo en el grado de madurez 4, por esta razón para relacionar gráficamente la
intensidad respiratoria, con el contenido de humedad le banano, es necesario
obtener dos regresiones, por consiguiente dos gráficas, la primera gráfica que
corresponde a los primeros 5 grados de madurez y la segunda a 5 últimos.
98
4.1.6 Relación matemática entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 19. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del
banano.
GRADO DE MADUREZ %HUMEDAD 0 77 1 78 2 79 3 78 4 80 5 78 6 77 7 75 8 74 9 73
Gráfica 6. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre los
grados de madurez de 0 a 4 del banano.
IR Vs %H
0
5
10
15
20
25
30
35
77 77 78 78 79 79 80 80 81%H
IR
Ecuación 1: y = -0.7875x2 + 126.51x - 5048.3R2 = 0.9981
99
El contenido de humedad del banano durante los cinco primeros grados de
madurez aumenta debido a que durante la maduración se da lugar a una seria de
reacciones biológicas y químicas, donde uno de los principales productos de estas
es agua.
Fórmula 1: Para grados de madurez entre 0-4
Ecuación 28 3,5048)(%51,126)(%78752,0 2 −+−= HHIR
Gráfica 7. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre los
grados de madurez de 4 a 9 del banano.
IR Vs %H
Ecuación 2: y = -0.1682x3 + 38.529x2 - 2942.6x + 74960R2 = 0.9999
0
10
20
30
40
50
60
72 73 74 75 76 77 78 79 80 81%H
IR
Lego de alcanzar el quinto grado de madurez la transpiración de la fruta aumenta
significativamente produciendo una rápida pérdida de agua y por consiguiente la
senescencia de la fruta.
Fórmula 2: Para grados de madurez entre 4-9
Ecuación 29 74960)(%59,2942)(%5288,38)(%168171,0 23 +−+−= HHHIR
100
4.1.7 Comportamiento del contenido de sólidos totales por grados de madurez del banano.
Tabla 20. Resultados de contenido de sólidos totales obtenidos por grados de
madurez del banano.
GRADO DE MADUREZ %ST
0 23 1 22 2 21 3 20 4 20 5 22 6 23 7 25 8 26 9 27
Gráfica 8. Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez
del banano.
%ST Vs Grado de madurez
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8Grado de madurez
%S
10
T
101
El contenido de sólidos presenta un mínimo, en el grado de madurez 4, al igual
que el contenido de humedad, la grafica que relaciona la intensidad respiratoria y
.1.8 Relación matemática entre contenido e de sólidos totales e intensidad respiratoria del banano.
ontenido de sólidos totales e intensidad respiratoria del
banano.
%ST
el contenido de sólidos totales deberá separarse en 2, la primera gráfica
representa la relación durante los grados de madurez de 0 a 4 y la segunda
gráfica los grados de madurez de 5 a 9.
4
Tabla 21. Relación entre c
IR 23.7 23 28.3 22 30.8 21 32.3 20 33.6 20 41.4 22 42.4 23 43.3 25 45.1 26 49.9 27
102
Gráfica 9. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria
entre los grados de madurez de 0 a 4 del banano.
IR Vs %ST
05
101520253035
15 17 19 21 23 25%ST
IR Ecuación 1: y = -0.7875x2 + 30.996x - 272.67R2 = 0.9981
El contenido de sólidos totales varia de forma inversa al contenido de agua
humedad del banano, esto se debe a que durante los cinco primeros grados de
madurez la fruta adquiere agua disminuyendo la concentración de sólidos totales.
Fórmula 1: Para grados de madurez entre 0 - 4
Ecuación 30 67,272)(%996,30)(%2,7875,0 2 −+−= STSTIR
103
Gráfica 10. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria
entre los grados de madurez de 4 a 9 del banano.
IR Vs %ST
0
10
20
30
40
50
60
15 17 19 21 23 25 27 29%ST
IR
Ecuación 2: y = 0.1682x3 - 11.923x2 + 281.97x - 2182R2 = 0.9999
Al superar el quinto grado de madurez el contenido de agua disminuye y por
consiguiente la concentración de sólidos totales aumenta.
Fórmula 2: Para grados de madurez entre 4 - 9
Ecuación 31 2182)(%97,281)(%923,11)(%1682,0 23 −+−= STSTSTIR
104
4.1.9 Comportamiento del contenido de acidez por grados de madurez del banano.
Tabla 22. Resultados de contenido de acidez obtenidos por grados de madurez
del banano.
GRADO DE MADUREZ
Vmuestra (ml)
Vbase (ml)
Cbase (meq/ml)
Cmuestra (meq/ml) %AT ácido málico PROMEDIO
10 7.0 0.1 0.070 0.47 10 7.1 0.1 0.071 0.48 0 10 7.0 0.1 0.070 0.47
0.47%
10 6.9 0.1 0.069 0.46 10 6.8 0.1 0.068 0.46 1 10 6.8 0.1 0.068 0.46
0.46%
10 6.5 0.1 0.065 0.44 10 6.7 0.1 0.067 0.44 2 10 6.6 0.1 0.066 0.44
0.44%
10 6.4 0.1 0.064 0.43 10 6.6 0.1 0.066 0.44 3 10 6.2 0.1 0.062 0.42
0.43%
10 6.1 0.1 0.061 0.41 10 6.0 0.1 0.060 0.40 4 10 6.2 0.1 0.062 0.42
0.41%
10 5.4 0.1 0.054 0.36 10 5.5 0.1 0.055 0.37 5 10 5.3 0.1 0.053 0.36
0.36%
10 5.2 0.1 0.052 0.35 10 5.1 0.1 0.051 0.34 6 10 5.4 0.1 0.054 0.36
0.35%
10 5.1 0.1 0.051 0.34 10 5.2 0.1 0.052 0.35 7 10 5.0 0.1 0.050 0.34
0.34%
10 4.7 0.1 0.047 0.32 10 4.7 0.1 0.047 0.32 8 10 4.5 0.1 0.045 0.30
0.31%
10 4.5 0.1 0.045 0.30 10 4.7 0.1 0.047 0.32 9 10 4.5 0.1 0.045 0.30
0.31%
105
Gráfica 11. Comportamiento del porcentaje de acidez por grado de madurez del
banano.
%AT Vs Grado de madurez
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0 2 4 6 8
Grado de Madurez
%AT
10
4.1.10 Relación matemática entre contenido de acidez titulable e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 23. Relación entre el contenido de acidez e intensidad respiratoria del
banano.
IR %AT ácido málico23.7 0.47 28.3 0.46 30.8 0.44 32.3 0.43 33.6 0.41 41.4 0.36 42.4 0.35 43.3 0.34 45.1 0.31 49.9 0.31
106
Gráfica 12. Relación entre contenido de acidez titulable e intensidad respiratoria
del banano.
IR Vs %AT
y = -136.44x + 89.995R2 = 0.9741
0
10
20
30
40
50
60
0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50%AT
IR
El contenido de acidez del banano, disminuye a medida que aumenta el grado de
madurez y la intensidad respiratoria, esto se debe a que el ácido málico presente
en la fruta, se sintetiza y volatiliza durante el proceso de maduración.
Fórmula: 995,89)(%44,136 +−= ATIR Ecuación 32
107
4.1.11 Comportamiento del contenido de sólidos solubles por grados de madurez de banano.
Tabla 24. Resultados del contenido de sólidos solubles obtenidos por grados de
madurez del banano.
GRADO DE MADUREZ %SS PROMEDIO
2 3 0 2
2%
4 5 1 4
4%
6 5 2 6
6%
7 7 3 7
7%
11 12 4 11
11%
12 12 5 11
12%
20 21 6 22
21%
22 21 7 22
22%
23 23 8 23
23%
23 24 9 23
23%
108
Tabla 25. Resultados del contenido de sólidos solubles corregidos obtenidos por
grados de madurez del banano.
GRADO DE MADUREZ %SS cor
0 2.3 1 4.3 2 5.7 3 7.0 4 11.3 5 11.7 6 21.0 7 21.7 8 23.0 9 23.3
Gráfica 13. Comportamiento del contenido de sólidos solubles corregidos por
grado de madurez del banano.
%SS corregidos Vs Grado de madurez
-
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8Grado de madurez
%SS
cor
regi
dos
10
109
4.1.12 Relación matemática entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria.
Tabla 26. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad
respiratoria del banano.
IR %SS cor 23.7 2.3 28.3 4.3 30.8 5.7 32.3 7.0 33.6 11.3 41.4 11.7 42.4 21.0 43.3 21.7 45.1 23.0 49.9 23.3
Gráfica 14. Relación entre porcentaje de sólidos solubles corregidos e intensidad
respiratoria del banano.
IR Vs %SS Corregidos
y = 0.0074x3 - 0.3042x2 + 4.4806x + 14.175R2 = 0.9371
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25%SS Corregidos
IR
110
El contenido de sólidos solubles del banano en estado inmaduro, son bajos debido
a que el contenido de azúcares del mismo es bajo, los cuales debido a los
procesos degradativos que tienen lugar durante la maduración de la fruta
aumentan considerablemente.
Fórmula:
Ecuación 33 175,14)(%4806,4)(%3042,0)(%0074,0 23 ++−= SScorrSScorrSScorrIR
4.1.13 Comportamiento de la actividad de agua por grados de madurez del banano.
Tabla 27. Resultados de actividad de agua obtenidos por grados de madurez del
banano.
GRADO DE MADUREZ Aw PROMEDIO
0.90 0.92 0 0.92
0.91
0.92 0.92 1 0.92
0.92
0.95 0.95 2 0.96
0.95
0.97 0.98 3 0.97
0.97
0.97 0.97 4 0.97
0.97
0.97 0.97 5 0.97
0.97
111
GRADO DE MADUREZ Aw PROMEDIO
0.96 0.96 6 0.96
0.96
0.96 0.96 7 0.95
0.96
0.95 0.95 8 0.95
0.95
0.95 0.95 9 0.95
0.95
Gráfica 15. Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del
banano.
Aw Vs Grado de madurez
0.910
0.920
0.930
0.940
0.950
0.960
0.970
0.980
0 2 4 6 8Grado de madurez
Aw
10
La gráfica que muestra el comportamiento de la actividad de agua, por grado de
madurez, tiene un valor máximo en le grado de madurez 4. Por consiguiente para
obtener dos regresiones es necesario separar la gráfica que relaciona esta
112
propiedad fisicoquímica, con la intensidad respiratoria en dos, la primera abarca
los grados de madurez entre 0 y 4, y la segunda entre 4 y 9.
4.1.14. Relación matemática entre actividad de agua e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 28. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria del banano.
IR Aw 23.7 0.91 28.3 0.92 30.8 0.95 32.3 0.97 33.6 0.97 41.4 0.97 42.4 0.96 43.3 0.96 45.1 0.95 49.9 0.95
La actividad de agua es una propiedad que durante el proceso de maduración y
respiración de la fruta no varia considerablemente, el la tabla 28, se puede ver que
exceptuando los valores correspondientes al grado de madurez 0 y 1, los demás
valores se encuentran en un rango muy pequeño actividad de agua.
113
Gráfica 16. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria entre los
grados de madurez de 0 a 4 del banano.
IR Vs Aw
Ecuación 1: y = 229538x3 - 651855x2 + 617036x - 194654R2 = 1
0
5
10
15
20
25
30
35
0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97Aw
IR
La actividad de agua es una propiedad que esta directamente relacionada con el
contenido de agua del banano, por esta razón durante los primeros cinco grados
de madurez su contenido aumenta.
Fórmula 1: Para grados de madurez entre 0-4
Ecuación 34 194654)(617036)(651855)(229538 23 −+−= AwAwAwIR
114
Gráfica 17. Relación entre actividad de agua e intensidad respiratoria entre los
grados de madurez de 4 a 9 del banano
IR Vs Aw
Ecuación 2: y = -1E+07x3 + 3E+07x2 - 3E+07x + 9E+06R2 = 0.9332
0
10
20
30
40
50
60
0.95 0.95 0.96 0.96 0.97 0.97Aw
IR
A partir de quinto grado de madurez la actividad de agua disminuye, esto se debe
a que el contenido de agua se comporta de la misma forma y ya que estas dos
propiedades están relacionadas de forma directa.
Fórmula 2: Para grados de madurez entre 4-9
Ecuación 35 972737 109)(103)(103)(10 ×−×−×+−= AwAwAwIR
115
4.1.15 Comportamiento del índice de madurez por grados de madurez del banano.
Tabla 29. Resultados de índice de madurez obtenidos por grados de madurez del
banano.
GRADO DE MADUREZ IM 0 4.95 1 9.47 2 12.82 3 16.33 4 27.73 5 32.25 6 59.89 7 63.41 8 74.09 9 76.26
Gráfica 18. Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del
banano.
IM Vs Grado de madurez
0102030405060708090
0 2 4 6 8Grado de madurez
IM
10
116
4.1.16 Relación matemática entre índice de madurez e intensidad respiratoria del banano .
Tabla 30. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del banano.
IR IM
23.7 4.95 28.3 9.47 30.8 12.82 32.3 16.33 33.6 27.73 41.4 32.25 42.4 59.89 43.3 63.41 45.1 74.09 49.9 76.26
Gráfica 19. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del banano.
IR Vs IM
y = 0.0002x3 - 0.0225x2 + 1.1626x + 18.727R2 = 0.9547
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 10IM
IR
0
117
El índice de madurez se eleva conforme aumenta el grado de madurez del banano
y su intensidad respiratoria, debido a que el contenido de sólidos solubles
corregidos aumentan en mayor proporción que el contenido de acidez de la fruta.
727,18)(1626,1)(0225,0)(0002,0 23 ++−= IMIMIMIRFórmula: Ecuación 36
4.1.17 Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del banano.
Tabla 31. Resultados de densidad real por grado de madurez del banano.
GRADO DE MADUREZ Masa (g) Volumen
(cm3) Densidad
(g/cm3) PROMEDIO
157 160 0.981 154 163 0.948 0 159 164 0.968
0.965
170 178 0.954 180 182 0.988 1 170 173 0.980
0.974
170 175 0.970 175 181 0.970 2 170 174 0.976
0.972
170 173 0.984 175 179 0.980 3 168 170 0.986
0.984
178 180 0.987 180 185 0.972 4 175 181 0.968
0.976
180 184 0.978 183 186 0.982 5 185 191 0.971
0.977
170 175 0.970 175 178 0.981 6 173 176 0.981
0.978
118
GRADO DE MADUREZ Masa (g) Volumen
(cm3) Densidad
(g/cm3) PROMEDIO
175 180 0.971 180 184 0.980 7 182 185 0.983
0.978
172 176 0.979 174 177 0.986 8 175 180 0.972
0.979
175 181 0.969 174 176 0.986 9 178 183 0.974
0.977
Densidad Vs Grado de madurez
0.960
0.965
0.970
0.975
0.980
0.985
0 2 4 6 8Grado de madurez
Dens
idad
(g/m
l)
10
Gráfica 20. Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del
banano.
119
4.1.18 Relación matemática entre densidad real e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 32. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del banano.
IR DENSIDAD23.7 0.965 28.3 0.972 30.8 0.974 32.3 0.976 33.6 0.977 41.4 0.977 42.4 0.978 43.3 0.978 45.1 0.979 49.9 0.984
Gráfica 21. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del banano.
IR Vs Densidad real
y = -1E+07x3 + 4E+07x2 - 4E+07x + 1E+07R2 = 0.9187
0
10
20
30
40
50
60
0.960 0.965 0.970 0.975 0.980 0.985
Densidad real
IR
120
Conforme avanza la maduración, el peso de la pulpa del banano aumenta, sin
embargo, el volumen del mismo no aumenta, lo que hace que su densidad se
eleve.
Fórmula: Ecuación 37
4.1.19 Comportamiento de la textura por grados de madurez del banano.
Tabla 33. Resultados de textura por grado de madurez del banano.
GRADO DE MADUREZ TEXTURA (kgf) PROMEDIO
4.7 4.6 0 4.6 4.5 4.6 4.5 1 4.6 4.6 4.5 4.4 2 4.4
4.4
4.5 4.3 3 4.3
4.4
4.0 4.2 4 4.2 4.5 2.8 2.8 5 2.8
2.8
2.5 2.6 6 2.6
2.6
2.0 2.2 7 2.1
2.1
772737 10.104.104.10 +×−×+−= ρρρIR
121
Text grado de madurez
0
1
2
3
5
0 2 4 6 8 10 12Grado de madurez
Text
ura
(kgf
)
ura Vs
4
GRADO DE MADUREZ TEXTURA (kgf) PROMEDIO
1.9 2.0 8 1.9
1.9
1.8 1.7 9 1.6
1.7
Gráfica 22. Comportamiento de la textura por grado de madurez del banano.
122
4.1.20 Relación matemática entre textura e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 34. Relación entre textura e intensidad respiratoria del banano.
IR TEXTURA (kgf)
23.7 4.6 28.3 4.6 30.8 4.4 32.3 4.4 33.6 4.2 41.4 2.8 42.4 2.6 43.3 2.1 45.1 1.9 49.9 1.7
Gráfica 23. Relación entre textura e intensidad respiratoria del banano.
IR Vs Textura
y = -4.2392x3 + 38x2 - 112.58x + 151.86R2 = 0.9858
0
10
20
30
40
50
60
0 1 2 3 4
Textura (kgf)
IR
5
123
Como consecuencia de los cambios que se producen en la composición y
estructura de la pared celular, la textura del banano disminuye al aumentar el
grado de madurez y su intensidad respiratoria.
Fórmula:
86,151)(58,112)(38)(2392,4 23 +−+−= TexturaTexturaTexturaIR Ecuación 38
4.1.21 Comportamiento de los azúcares totales por grado de madurez del banano.
Tabla 35. Resultados de azúcares totales por grado de madurez del banano.
GRADO DE MADUREZ Vtot (ml) Wmuestra (g) %Az. Tot. PROMEDIO
7.00 10.9375 10.8 7.50 10.1579 10.8 0 7.35 10.2079 11.0
10.9%
6.25 9.5144 13.9 6.05 10.0612 13.6 1 6.25 9.6252 13.7
13.7%
5.90 9.9865 14.0 6.25 9.2648 14.3 2 6.00 10.0032 13.8
14.0%
5.60 10.0368 14.7 6.00 9.3081 14.8 3 5.50 10.1681 14.8
14.8%
5.30 10.2356 15.2 5.65 9.4556 15.5 4 5.30 10.2312 15.2
15.3%
5.00 9.8956 16.7 5.10 9.7845 16.6 5 5.40 9.2345 16.6
16.6%
124
GRADO DE MADUREZ Vtot (ml) Wmuestra (g) %Az. Tot. PROMEDIO
4.55 10.5612 17.2 4.80 10.0215 17.2 6 4.85 9.9193 17.2
17.2%
4.50 9.3671 19.6 4.20 10.1793 19.3 7 4.15 10.2864 19.4
19.4%
4.00 10.0298 20.6 3.95 10.0657 20.8 8 4.00 10.0323 20.6
20.7%
3.45 10.1973 23.5 3.60 9.9535 23.1 9 3.90 9.1737 23.1
23.2%
Gráfica 24. Comportamiento de azúcares totales por grado de madurez del
banano.
%Azúcares Totales Vs Grado de madurez
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8
Grado de madurez
% A
zúca
res
tota
les
10
125
4.1.22 Relación matemática entre azúcares totales e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 36. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del banano.
IR %Az. Tot 23.7 10.9 28.3 13.7 30.8 14.0 32.3 14.8 33.6 15.3 41.4 16.6 42.4 17.2 43.3 19.4 45.1 20.7 49.9 23.2
Gráfica 25. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del banano.
IR Vs % Azúcares totales
y = -0.012x3 + 0.5261x2 - 4.8658x + 29.013R2 = 0.9537
0
10
20
30
40
50
60
10 12 14 16 18 20 22 24
% Azúcares totales
IR
126
El banano en el grado de madurez 0, se encuentra en un estado en el que
abundan los ácidos, fenoles y el almidón, lo que hace incomestible la fruta, sin
embargo a medida que avanza el proceso de maduración y respiración, el
contenido de azúcares totales aumenta debido a la degradación del almidón en
azúcares como sacarosa, glucosa y fructosa.
Fórmula:
Ecuación 39 013,29).(%8658,4).(%5261,0).(%012,0 23 +−+−= TotAzTotAzTotAzIR
4.1.23 Comportamiento de los azúcares reductores por grado de madurez del banano.
Tabla 37. Resultados de azúcares reductores por grado de madurez del banano.
GRADO DE MADUREZ Vred (ml) Wmuestra (g) %Az. Red. PROMEDIO
6.3 20.0593 6.6 6.2 20.7712 6.5 0 6.2 20.3498 6.5
6.5%
4.7 19.3568 9.1 4.8 19.2457 9.0 1 4.6 20.1548 9.0
9.0%
5.8 14.9943 9.5 5.9 15.0966 9.4 2 6.0 14.9643 9.2
9.4%
4.1 20.4523 9.9 4.2 20.3287 9.7 3 4.4 19.2648 9.9
9.8%
4.2 19.2515 10.3 4.0 19.6982 10.5 4 4.0 20.3004 10.3
10.4%
4.0 19.9963 10.5 3.9 20.0365 10.6 5 3.9 20.1256 10.7
10.6%
127
GRADO DE MADUREZ Vred (ml) Wmuestra (g) %Az. Red. PROMEDIO
3.9 19.6284 10.8 4.0 19.3062 10.7 7 3.8 20.3719 10.7
10.7%
3.8 20.0365 10.9 3.8 20.0156 10.9 7 3.9 19.9874 10.7
10.8%
3.8 20.6847 10.7 3.3 20.3142 12.5 8 4.0 20.2302 10.2
11.1%
3.5 19.3654 12.2 3.5 20.0316 12.0 9 3.4 20.0058 12.1
12.1%
Gráfica 26. Comportamiento de azúcares reductores por grado de madurez del
banano.
%Azúcares reductores Vs Grado de madurez
0
2
4
6
8
10
12
14
0 2 4 6 8Grado de madurez
%Az
úcar
es re
duct
ores
10
128
4.1.24 Relación matemática entre azúcares reductote e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 38. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del banano.
IR %Az. Red 23.7 6.5 28.3 9.0 30.8 9.4 32.3 9.8 33.6 10.4 41.4 10.6 42.4 10.7 43.3 10.8 45.1 11.1 49.9 12.1
Gráfica 27. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del
banano.
IR Vs %Azúcares reductores
y = -0.3627x3 + 11.112x2 - 104.98x + 336.51R2 = 0.9529
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
0 2 4 6 8 10 12 14%Azúcares reductores
IR c
Fórmula:
Ecuación 40 51,336)Re.(%98,104)Re.(%112,11)Re.(%3627,0 23 +−+−= dAzdAzdAzIR
129
4.1.25 Comportamiento de los azúcares no reductores por grado de madurez del banano.
Tabla 39. Resultados de azúcares no reductores por grado de madurez del
banano.
GRADO DE MADUREZ %Az. No Red
0 4.1 1 4.5 2 4.4 3 4.7 4 4.7 5 5.7 6 6.1 7 8.2 8 9.1 9 10.6
Gráfica 28. Comportamiento de azúcares no reductores por grado de madurez del
banano.
%Azúcares no reductores Vs Grado de madurez
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8Grado de madurez
%A
zúca
res
no re
duct
ores
10
130
4.1.26. Relación matemática entre azucares no reductores e intensidad respiratoria del banano.
Tabla 40. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del
banano.
IR %Az. No red23.7 4.1 28.3 4.5 30.8 4.4 32.3 4.7 33.6 4.7 41.4 5.7 42.4 6.1 43.3 8.2 45.1 9.1 49.9 9.0
Gráfica 29. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del
banano.
IR Vs %Azúcares no reductores
y = 0.397x3 - 9.4272x2 + 74.108x - 148.69R2 = 0.9873
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 10 1%Azúcares no reductores
IR
2
Fórmula:
Ecuación 41 69,148).(%108,74).(%4272,9).(%397,0 23 −+−= NoredAzNoredAzNoredAzIR
131
4.2 MANGO
El fruto que se analizó tiene un diámetro promedio de 6,0 cm y una longitud
promedio de 8,0 cm, valor que se determinó con el análisis de 360 muestras.
Fotografía 16. Tamaño promedio del mango analizado
4.2.1 Definición de la tabla de color
Fotografía 17. Tabla de frutos de mango.
0 1 2 3 4 5
La tabla de color del mango fue generada por las autoras, con el fin de tener un
apoyo cualitativo para la selección del fruto a analizar.
6 7 8 9
132
4.2.2 Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del mango.
Tabla 41. Resultados de intensidad respiratoria obtenidos por grado de madurez
del mango.
GRADO DE MADUREZ Vmuestra (ml) Wmuestra (g) IR PROMEDIO
3.2 0.1190 24.0 3.0 0.0970 34.0 0 3.1 0.1000 30.8
29.6
2.9 0.1098 32.1 3.0 0.1000 31.9 1 3.0 0.0985 32.4
32.1
1.9 0.1620 35.3 1.8 0.1700 34.9 2 2.1 0.1520 34.7
35.0
2.0 0.1395 39.4 2.3 0.1250 38.7 3 2.2 0.1300 38.9
39.0
2.5 0.1050 41.9 2.6 0.0985 42.4 4 2.40 0.1100 42.0
42.1
2.0 0.1235 44.5 2.3 0.0954 45.0 5 2.5 0.1000 44.0
44.5
2.2 0.1100 47.0 2.3 0.1050 47.1 6 2.3 0.1005 48.2
47.4
2.3 0.0975 50.8 2.1 0.1040 50.8 7 2.1 0.1050 50.3
50.6
1.8 0.1100 54.0 2.1 0.1000 53.9 8 2.2 0.0945 53.5
53.8
2.1 0.0930 56.8 2.0 0.0970 56.7 9 1.9 0.1005 56.9
56.8
133
Gráfica 30. Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez
del mango.
IR Vs Grado de madurez
0102030405060
0 2 4 6 8Grado de madurez
IR
10
La gráfica 27 describe el aumento de la intensidad respiratoria del mango a
medida que el proceso de maduración avanza, esto se debe a que el mango por
ser un fruto climatérico, tiene una producción mayor de etileno, hormona que
acelera el proceso de respiración de la fruta.
134
4.2.3 Comportamiento del pH por grado de madurez del mango.
Tabla 42. Resultados de pH obtenidos por grado de madurez del mango.
GRADO DE MADUREZ pH PROMEDIO
3.10 3.14 0 3.12
3.12
3.20 3.20 1 3.30
3.23
3.70 3.50 2 3.50
3.57
3.60 3.80 3 3.70
3.70
4.47 4.58 4 4.48
4.51
4.68 4.70 5 4.72
4.70
4.90 4.98 6 4.89
4.92
5.10 5.20 7 5.10
5.13
5.20 5.30 8 5.30
5.27
5.60 5.50 9 5.60
5.57
135
Gráfica 31. Comportamiento de pH por grado de madurez del mango.
pH Vs Grado de madurez
0123456
0 2 4 6 8Grado de madurez
pH
10
4.2.4 Relación matemática entre pH e intensidad respiratoria del mango.
Tabla 43. Relación entre pH e intensidad respiratoria del mango.
IR pH 29.6 3.12 32.1 3.23 35.0 3.57 39.0 3.70 42.1 4.51 44.5 4.70 47.4 4.92 50.6 5.13 53.8 5.27 56.8 5.57
136
Gráfica 32. Relación entre pH e intensidad respiratoria del mango.
IR Vs pH
y = 2.6044x3 - 32.751x2 + 144.55x - 181.21R2 = 0.9858
0
10
20
30
40
50
60
70
2 3 3 4 4 5 5 6 6
pH
IR
El pH del mango aumenta debido a que los ácidos orgánicos de las frutas
disminuyen a medida que avanza el grado de madurez y su intensidad
respiratoria.
Fórmula: Ecuación 43 21,181)(55,144)(751,32)(0644,2 23 −+−= pHpHpHIR
137
4.2.5 Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del mango.
Tabla 44. Resultados de contenido de humedad obtenidos por grado de madurez
del mango.
GRADO DE MADUREZ Wtara (g) Winicial (g) Wfinal (g) %HUMEDAD PROMEDIO
42.3236 5.0023 43.4716 77 32.3146 4.9863 33.5114 76 0 23.5245 5.0123 24.7275 76
76%
45.6469 5.0023 46.8095 77 28.1303 4.9631 29.2718 77 1 46.2312 5.1023 47.4049 77
77%
31.6145 4.9658 32.7071 78 23.5169 4.8963 24.5943 78 2 32.3647 4.7869 33.4177 78
78%
42.3474 5.0102 43.3490 80 44.9385 5.1013 45.9581 80 3 46.3496 4.9863 47.3475 80
80%
31.7663 4.9526 32.6582 82 45.6252 4.9356 46.5132 82 4 45.0141 5.0269 45.9185 82
82%
42.321 5.1223 43.2425 82 32.3058 5.1212 33.2270 82 5 23.5169 5.0122 24.4186 82
82%
45.6436 4.9996 46.6940 79 28.1344 4.8896 29.1620 79 6 46.2524 5.0263 47.3075 79
79%
31.6954 5.0136 32.8479 77 23.5265 5.364 24.7609 77 7 32.3021 4.9898 33.4502 77
77%
42.3321 4.9665 43.5243 76 44.9132 5.02364 46.1180 76 8 46.3537 5.1032 47.5781 76
76%
31.7019 5.1503 33.0405 74 45.6595 4.8632 46.9324 74 9 45.0868 4.7985 46.3352 74
74%
138
Gráfica 33. Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del
mango.
%H Vs Grado de madurez
7274
7678
8082
84
0 2 4 6 8 10Grado de madurez
%H
El comportamiento del contenido de humedad del mango por grado de madurez,
presenta un punto máximo en el grado de madurez 5. Por esta razón para obtener
dos regresiones que nos relacionen la intensidad respiratoria con el contenido de
humedad, es necesario dividir la gráfica en dos, la primera que relacionará estas
propiedades entre los grados de madurez de 0 a 5 y la otra entre los grados de
madurez de 5 a 9.
4.2.6 Relación matemática entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del mando.
Tabla 45. Relación entre humedad e intensidad respiratoria del mango.
IR %HUMEDAD 29.6 76 32.1 77 35.0 78
139
IR %HUMEDAD 39.0 80 42.1 82 44.5 82 47.4 79 50.6 77 53.8 76 56.8 74
Gráfica 34. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre
los grados de madurez de 0 a 5 del mango.
IR Vs %H
Ecuación 1: y = 164.04Ln(x) - 680.28R2 = 0.9894
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
75 76 77 78 79 80 81 82 83
%H
IR
El contenido de humedad del mango durante los seis primeros grados de madurez
aumenta debido a que durante la maduración se da lugar a una seria de
reacciones biológicas y químicas, donde el principales productos de estas es
agua.
Fórmula 1: Para grado de madurez de 0-5
Ecuación 44 28,680)ln(%04,164 −= HIR
140
Gráfica 35. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre
los grados de madurez de 5 a 9 del mango.
IR Vs %H
Ecuación 2: y = 0.0311x3 - 7.1779x2 + 550.36x - 13960R2 = 0.9928
0
10
20
30
40
50
60
73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83
%H
IR
Luego de alcanzar el sexto grado de madurez la transpiración de la fruta aumenta
significativamente produciendo una rápida pérdida de agua y por consiguiente la
senescencia de la fruta.
Fórmula 2: Para grado de madurez de 5-9
Ecuación 45 13960)(%36,550)(%1779,7)(%0311,0 23 −+−= HHHIR
141
4.2.7 comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez del mango.
Tabla 46. Resultados del contenido de sólidos totales obtenidos por grado de
madurez del mango.
GRADO DE MADUREZ %ST
0 24.001% 1 23.081% 2 22.001% 3 19.997% 4 17.997% 5 17.989% 6 21.006% 7 23.003% 8 23.994% 9 26.060%
Gráfica 36. Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de
madurez del mango.
%ST Vs Grado de madurez
05
1015202530
0 2 4 6 8
Grado de madurez
%ST
10
142
El comportamiento del contenido de sólidos totales es inverso al contenido de
humedad del mango, sin embargo, la gráfica que relaciona la intensidad
respiratoria, con esta propiedad fisicoquímica, también debe ser separa en dos
gráficas ya que en el grado de madurez 5 se encuentra un punto mínimo.
4.2.8 Relación matemática entre porcentaje de sólidos totales e intensidad respiratoria del mango.
Tabla 47. Relación entre porcentaje de sólidos totales e intensidad respiratoria del
mango.
IR %ST 29.62 24.00 32.11 23.08 35.00 22.00 39.02 20.00 42.11 18.00 44.50 17.99 47.43 21.01 50.61 23.00 53.81 23.99 56.80 26.06
143
Gráfica 37. Relación entre porcentaje de sólidos totales e intensidad respiratoria
entre los grados de madurez de 0 a 5 del mango.
IR Vs %ST
05
1015202530354045
10 12 14 16 18 20 22 24 26
%ST
IR
Ecuación 1: y = -0.1422x2 + 3.8917x + 18.125R2 = 0.9998
El contenido de sólidos totales varia de forma inversa al contenido de agua
humedad del mango, ya que durante los seis primeros grados de madurez la fruta
adquiere agua disminuyendo la concentración de sólidos totales.
Fórmula 1: Para grado de madurez de 0-5
Ecuación 46 125,18)(%8917,3)(%1422,0 2 ++−= STSTIR
144
Gráfica 38. Relación entre porcentaje de sólidos totales e intensidad respiratoria
entre los grados de madurez de 5 a 9 del mango.
IR Vs %ST
Ecuación 2: y = -0.0228x3 + 1.5597x2 - 33.49x + 273.71R2 = 0.9769
0
10
20
30
40
50
60
10 15 20 25 30
%ST
IR
Al superar el sexto grado de madurez el contenido de agua disminuye y por
consiguiente la concentración de sólidos totales aumenta.
Fórmula 2: Para grado de madurez de 5-9
Ecuación 47 71,273)(%49,33)(%5597,1)(%0228,0 23 +−+−= STSTSTIR
145
4.2.9 comportamiento del contenido de acidez por grado de madurez del mango.
Tabla 48. Resultados de contenido de acidez total obtenidos por grado de
madurez del mango.
GRADO DE MADUREZ
Vmuestra (ml)
Vbase (ml)
Cbase (meq/ml)
Cmuestra (meq/ml) % AT PROMEDIO
10 7.20 0.1 0.072 0.50 10 7.30 0.1 0.073 0.51 0 10 7.20 0.1 0.072 0.50
0.51%
10 7.10 0.1 0.071 0.50 10 7.00 0.1 0.070 0.49 1 10 7.10 0.1 0.071 0.50
0.50%
10 6.70 0.1 0.067 0.47 10 6.90 0.1 0.069 0.48 2 10 6.80 0.1 0.068 0.48
0.48%
10 6.80 0.1 0.068 0.48 10 6.70 0.1 0.067 0.47 3 10 6.50 0.1 0.065 0.46
0.47%
10 6.30 0.1 0.063 0.44 10 6.40 0.1 0.064 0.45 4 10 6.50 0.1 0.065 0.46
0.45%
10 5.70 0.1 0.057 0.40 10 5.60 0.1 0.056 0.39 5 10 5.50 0.1 0.055 0.39
0.39%
10 5.30 0.1 0.053 0.37 10 5.40 0.1 0.054 0.38 6 10 5.70 0.1 0.057 0.40
0.38%
10 5.40 0.1 0.054 0.38 10 5.50 0.1 0.055 0.39 7 10 5.30 0.1 0.053 0.37
0.38%
10 4.90 0.1 0.049 0.34 10 5.00 0.1 0.050 0.35 8 10 4.80 0.1 0.048 0.34
0.34%
10 4.20 0.1 0.042 0.29 10 4.50 0.1 0.045 0.32 9 10 4.30 0.1 0.043 0.30
0.30%
146
Gráfica 39. Comportamiento del contenido de acidez total por grado de madurez
del mango.
.1.10 Relación matemática entre contenido de acidez e intensidad respiratoria del mango.
contenido de acidez total e intensidad respiratoria del
mango.
%AT ácido cítrico
%AT Vs Grado de madurez
0.000.100.200.300.400.500.60
0 2 4 6 8Grado de madurez
%A
10
T
4
Tabla 49. Relación entre
IR
29.6 0.51 32.1 0.50 35.0 0.48 39.0 0.47 42.1 0.45 44.5 0.39 47.4 0.38 50.6 0.38 53.8 0.34 56.8 0.30
147
Gráfica 40. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del
mango.
IR Vs %AT
y = -234.17x2 + 60.997x + 59.663R2 = 0.9698
0
10
20
30
40
50
60
0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55%AT
IR
El contenido de acidez del mango, disminuye a medida que aumenta el grado de
madurez y la intensidad respiratoria, esto se debe a que el ácido cítrico presente
en la fruta, se sintetiza y volatiliza durante el proceso de maduración.
Fórmula: Ecuación 48 663,59)(%997,60)(%17,234 2 ++−= ATATIR
148
4.2.11 Comportamiento del contenido de sólidos solubles por grado de madurez del mago.
Tabla 50. Resultados de contenido de sólidos solubles obtenidos por grado de
madurez del mango.
GRADO DE MADUREZ %SS PROMEDIO
6 5 0 5
5%
6 5 1 6
6%
8 8 2 9
8%
10 11 3 10
10%
12 12 4 11
12%
14 14 5 13
14%
15 16 6 16
16%
17 17 7 17
17%
17 17 8 18
17%
17 18 9 18
18%
149
Tabla 51. Resultados de contenido de sólidos solubles corregidos obtenidos por
grado de madurez del mango.
GRADO DE MADUREZ %SS corr
0 5.3 1 5.7 2 8.3 3 10.3 4 11.7 5 13.7 6 15.7 7 17.0 8 17.3 9 17.7
Gráfica 41. Comportamiento del contenido de sólidos solubles corregidos por
grado de madurez del mango.
%SS corregidos Vs Grado de madurez
0
5
10
15
20
0 2 4 6 8Grado de madurez
%SS
cor
regi
dos
10
150
4.1.12 Relación matemática entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad respiratoria del mango.
Tabla 52. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad
respiratoria del mango.
IR %SS cor 29.6 5.3 32.1 5.7 35.0 8.3 39.0 10.3 42.1 11.7 44.5 13.7 47.4 15.7 50.6 17.0 53.8 17.3 56.8 17.7
Gráfica 42. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad
respiratoria del mango.
IR Vs %SS corregidos
y = 0.0187x3 - 0.5936x2 + 7.5241x + 4.057R2 = 0.9832
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20
%SS corregidos
% IR
151
El contenido de sólidos solubles del mango en estado inmaduro, es bajo debido a
que el contenido de azúcares del mismo también es bajo, los cuales a causa de
los procesos degradativos que tienen lugar durante la maduración de la fruta
aumentan de forma significativa.
Fórmula:
057,4)(%5241,7)(%5936,0)(%0187,0 23 ++− SScorrSScorrSScorr Ecuación 49
4.2.13 Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del mango.
Tabla 53. Resultados de actividad de agua obtenidos por grado de madurez del
mango.
GRADO DE MADUREZ Aw PROMEDIO
0.92 0.92 0 0.92
0.92
0.93 0.94 1 0.93
0.93
0.94 0.94 2 0.94
0.94
0.96 0.95 3 0.96
0.96
0.96 0.96 4 0.96
0.96
0.96 0.96 5 0.96
0.96
152
GRADO DE MADUREZ Aw PROMEDIO
0.96 0.96 6 0.96
0.96
0.96 0.96 7 0.96
0.96
0.96 0.96 8 0.95
0.96
0.95 0.95 9 0.94
0.95
Gráfica 43. Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del
mango.
Aw Vs Grado de madurez
0.91
0.92
0.93
0.94
0.95
0.96
0.97
0 2 4 6 8Grado de madurez
Aw
10
La gráfica de actividad de agua presenta un punto máximo en le grado de
madurez 6. Por esta razón para obtener dos regresiones, con coeficiente de
correlación cercano a uno, es necesario que la gráfica que relaciona esta
153
propiedad, con la intensidad respiratoria se divida en dos, la primera que abarca
los grados de madurez entre 0 y 6 y la segunda los grados entre 6 y 9.
4.2.14 Relación matemática entre actividad de agua e intensidad respiratoria del mango.
Tabla 54. Relación entre la actividad de agua e intensidad respiratoria del mango.
IR Aw 29.62 0.920 32.11 0.934 35.00 0.943 39.02 0.955 42.11 0.957 44.50 0.959 47.43 0.960 50.61 0.956 53.81 0.955 56.80 0.945
La actividad de agua es una propiedad que durante el proceso de maduración y
respiración de la fruta no varia considerablemente, en la tabla 54, se puede ver
que exceptuando los valores correspondientes al grado de madurez 0, 1 y 2, los
demás valores se encuentran en un rango muy pequeño actividad de agua,
154
Gráfica 44. Relación entre la actividad de agua e intensidad respiratoria entre los
grados de madurez de 0 a 6 del mango.
IR Vs Aw
05
101520253035404550
0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97
Aw
IR
Ecuación 1: y = 11611x2 - 21444x + 9930.6R2 = 0.9592
La actividad de agua del mango está relacionada de forma directa con su
contenido de humedad es por esto que cuando el contenido de humedad de la
fruta aumenta, su actividad de agua también lo hace.
Fórmula 1: Para grados de madurez de 0-6
Ecuación 50 6,9930)(21444)(11611 2 +−= AwAwIR
155
Gráfica 45. Relación entre la actividad de agua e intensidad respiratoria entre los
grados de madurez de 6 a 9 del mango.
IR Vs Aw
0
10
20
30
40
50
60
0.94 0.95 0.95 0.96 0.96 0.97
Aw
IR Ecuación 2: y = -50110x2 + 94815x - 44794R2 = 0.9608
Luego de alcanzado el grado de madurez 6, la actividad de agua del mango
disminuye conforme aumenta la intensidad respiratoria del mismo, esto se debe a
el contenido de humedad disminuye durante este rango de madurez, y esta
propiedad está directamente relacionado con la actividad de agua.
Fórmula 2: Para grados de madurez de 6-9
Ecuación 51 44794)(94815)(50110 2 −+−= AwAwIR
156
4.2.15 comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del mango.
Tabla 55. Resultados de índice de madurez obtenidos por grado de madurez del
mango.
GRADO DE MADUREZ IM
0 10.54 1 11.46 2 17.51 3 22.14 4 26.04 5 34.87 6 40.94 7 44.98 8 50.54 9 58.24
Gráfica 46. Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del
mango.
IM Vs grado de madurez
010203040506070
0 2 4 6 8Grado de madurez
IM
10
157
4.2.16 Relación matemática entre índice de madurez e intensidad respiratoria del mago.
Tabla 56. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del mango.
IR IM
29.62 10.535 32.11 11.457 35.00 17.509 39.02 22.145 42.11 26.044 44.50 34.866 47.43 40.943 50.61 44.975 53.81 50.536 56.80 58.244
Gráfica 47. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del mango.
IR Vs IM
y = 0.5478x + 25.723R2 = 0.9856
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60 70
IM
IR
158
El índice de madurez se eleva a medida que aumenta el grado de madurez del
mango y su intensidad respiratoria, esto se debe a que el contenido de sólidos
solubles corregidos aumentan en mayor proporción que el contenido de acidez de
la fruta.
Fórmula: Ecuación 52 723,25)(5478,0 += IMIR
4.2.17 Comportamiento de la densidad por grado de madurez del mango.
Tabla 57. Resultados de densidad real obtenidos por grado de madurez del
mango.
GRADO DE MADUREZ Masa (g) Volumen (ml) Densidad (g/ml) PROMEDIO
141.7 140 1.012 161.1 160 1.007 0 141.5 140 1.011
1.010
142.0 140 1.014 146.5 145 1.010 1 150.2 148 1.015
1.013
140.0 138 1.014 155.0 150 1.033 2 130.0 130 1.000
1.016
145.2 143 1.015 152.0 150 1.013 3 143.5 140 1.025
1.018
150.1 145 1.035 150.3 148 1.016 4 140.5 138 1.018
1.023
145.0 142 1.021 128.0 125 1.024 5 122.0 119 1.025
1.023
130.5 130 1.004 150.0 145 1.034 6 145.0 140 1.036
1.025
159
GRADO DE MADUREZ Masa (g) Volumen (ml) Densidad (g/ml) PROMEDIO
148.0 144 1.028 146.0 140 1.043 7 145.0 140 1.036
1.035
130.0 125 1.040 145.0 140 1.036 8 155.0 150 1.033
1.036
123.0 115 1.070 124.0 120 1.033 9 117.0 110 1.064
1.056
Gráfica 48. Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del
mango.
Densidad Vs Grado de madurez
1.00
1.01
1.02
1.03
1.04
1.05
1.06
0 2 4 6 8Grado de madurez
Den
sida
d re
al
10
160
4.2.18 Relación matemática entre densidad e intensidad respiratoria del mango.
Tabla 58. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del mango.
IR DENSIDAD 29.62 1.010 32.11 1.013 35.00 1.016 39.02 1.018 42.11 1.023 44.50 1.023 47.43 1.025 50.61 1.035 53.81 1.036 56.80 1.056
Gráfica 49. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del mango.
IR Vs Densidad real
y = 3.0436x + 26.362R2 = 0.9987
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
0 2 4 6 8 10
Densidad real
IR
12
161
A medida que avanza la maduración, el peso de la pulpa del mango aumenta, sin
embargo, el volumen del mismo con relacion al peso de la fruta se mantiene
constante, lo que hace que su densidad se eleve.
Fórmula: Ecuación 53 362,26.0436,3 += ρIR
4.2.19 Comportamiento de la textura por grado de madurez del mango.
Tabla 59. Resultados de textura obtenidos por grado de madurez para del mango.
GRADO DE MADUREZ TEXTURA (kgf) PROMEDIO 5.5 5.6 0 5.5
5.5
5.3 5.0 1 5.2
5.2
3.9 3.9 2 3.8
3.9
3.6 3.7 3 3.7
3.7
3.6 3.5 4 3.5
3.5
3.0 2.9 5 2.8
2.9
2.6 2.7 6 2.7
2.7
2.7 2.4 7 2.6
2.6
2.0 2.3 8 2.2
2.2
1.5 1.4 9 1.3
1.4
162
Gráfica 50. Comportamiento de la dureza por grado de madurez del mango.
Textura Vs Grado de madurez
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6 8 10Grado de madurez
Text
ura
(kgf
)
4.2.20 Relación matemática entre textura e intensidad respiratoria del mango.
Tabla 60. Relación entre textura e intensidad respiratoria del mango.
IR Textura (kgf)
29.6 5.5 32.1 5.2 35.0 3.9 39.0 3.7 42.1 3.5 44.5 2.9 47.4 2.7 50.6 2.6 53.8 2.2 56.8 1.4
163
Gráfica 51. Relación entre textura e intensidad respiratoria del mango.
Como consecuencia de los cambios que se producen en la composición y
estructura de la pared celular del mango, la textura de este disminuye al aumentar
el grado de madurez y al incrementarse su intensidad respiratoria.
IR Vs Textura
y = 0.7007x3 - 6.5302x2 + 10.605x + 53.255R2 = 0.9743
0
10
20
30
40
50
60
70
0 1 2 3 4 5 6
Textura (kgf)
IR
Fórmula:
Ecuación 54 255,53)(605,10)(5302,6)(7007,0 23 ++−= TexturaTexturaTexturaIR
164
4.2.21 Comportamiento del contenido de azúcares totales por grado de madurez del mango.
Tabla 61. Resultados de azúcares totales obtenidos por grado de madurez del
mango.
GRADO DE MADUREZ Vtotales (ml) Wmuestra (g) %Az. Tot. PROMEDIO
10.4 9.9156 8.0 10.4 10.0722 7.9 0 10.2 10.1738 8.0
8.0%
10.0 9.9156 8.3 9.9 10.0722 8.3 1 9.8 10.1738 8.3
8.3%
9.5 9.8634 8.8 9.3 10.0567 8.8 2 9.3 10.0562 8.8
8.8%
9.3 9.6004 9.3 8.9 10.0974 9.2 3 9.0 9.9898 9.2
9.2%
8.8 9.7693 9.6 8.9 9.6524 9.7 4 8.4 10.3024 9.5
9.6%
8.1 10.0236 10.2 8.7 9.3201 10.2 5 8.7 9.3278 10.2
10.1%
7.7 10.2589 10.5 7.6 10.3254 10.5 6 7.7 10.1023 10.6
10.6%
8.1 9.2574 11.0 7.7 9.7163 11.0 7 7.2 10.3681 11.1
11.0%
7.2 9.8673 11.7 7.0 10.0576 11.7 8 7.0 10.0578 11.7
11.7%
6.8 9.8654 12.3 6.7 10.0325 12.4 9 6.7 10.0059 12.3
12.3%
165
Gráfica 52. Comportamiento de azúcares totales por grado de madurez del
mango.
%Azúcares totales Vs Grado de madurez
02468
101214
0 2 4 6 8Grado de madurez
%Az
úcar
es to
tale
s
10
4.2.22 Relación matemática entre contenido de azúcares totales e intensidad respiratoria del mango.
Tabla 62. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del mango.
IR %Az. Tot
29.6 8.0 32.1 8.3 35.0 8.8 39.0 9.2 42.1 9.6 44.5 10.1 47.4 10.6 50.6 11.0 53.8 11.7 56.8 12.3
166
Gráfica 53. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del mango.
IR Vs %Azúcares totales
y = -0.0437x3 + 0.9497x2 + 0.6603x - 13.915R2 = 0.9973
0
10
20
30
40
50
60
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
%Azúcares totales
IR
El mango en estado inmaduro contiene gran cantidad de ácidos, fenoles y el
almidón, lo que hace incomestible la fruta, sin embargo a medida que avanza el
proceso de maduración y respiración, el contenido de azúcares totales aumenta
debido a la degradación del almidón en azúcares simples como sacarosa, glucosa
y fructosa.
Fórmula:
Ecuación 55 915,13).(%06603).(%9497,0).(%0437,0 23 +++−= TotAzTotAzTotAzIR
167
4.2.23 Comportamiento del contenido de azúcares reductores por grado de madurez del mango.
Tabla 63. Resultados de azúcares reductores obtenidos por grado de madurez del
mango.
GRADO DE MADUREZ Vreductores (ml) Wmuestra (g) %Az. Red. PROMEDIO
11.80 20.6212 3.4 11.90 20.7904 3.4 0 12.10 19.9925 3.4
3.4%
11.45 19.6774 3.7 11.40 20.009 3.6 1 12.10 20.3322 3.4
3.5%
14.80 14.7137 3.8 14.60 14.8116 3.8 2 14.40 14.8928 3.9
3.8%
10.00 20.0365 4.1 10.25 19.9564 4.0 3 9.95 20.3695 4.1
4.1%
9.50 20.0002 4.3 9.40 20.0457 4.4 4 9.55 19.9843 4.3
4.4%
8.70 19.7846 4.8 8.80 19.9716 4.7 5 8.55 20.1203 4.8
4.8%
7.95 20.3641 5.1 8.35 19.3256 5.1 6 8.35 19.3248 5.1
5.1%
7.50 20.1407 5.5 7.45 20.3004 5.5 7 7.65 19.9348 5.4
5.5%
7.00 19.3495 6.1 6.85 19.9657 6.0 8 6.75 20.3158 6.0
6.1%
6.30 20.0015 6.6 6.25 20.3054 6.5 9 6.50 19.3250 6.6
6.5%
168
Gráfica 54. Comportamiento de azúcares reductores por grado de madurez del
mango.
%Azucares reductores Vs Grado de madurez
0
1
2
3
4
5
6
7
0 2 4 6 8 10%Azúcares reductores
Gra
do d
e m
adur
ez
4.2.24 Relación matemática entre contenido de azúcares reductores e intensidad respiratoria del mango.
Tabla 64. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del mango.
IR %Az. Red 29.6 3.4 32.1 3.5 35.0 3.8 39.0 4.1 42.1 4.4 44.5 4.8 47.4 5.1 50.6 5.5 53.8 6.1 56.8 6.5
169
Gráfica 55. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del
mango.
IR Vs % Azúcares reductores
y = 40.891Ln(x) - 19.349R2 = 0.9939
0
10
20
30
40
50
60
70
0 1 2 3 4 5 6 7
%Azúcares reductores
IR
Fórmula: Ecuación 56
4.2.25 Comportamiento del contenido de azúcares no reductores por grado e madurez del mango.
Z Red
349,19)Re.ln(%*891,40 −= dAzIR
d
Tabla 65. Resultados de azúcares no reductores obtenidos por grado de madurez
del mango.
GRADO DE MADURE
%Az. No
0 4.4 1 4.5 2 4.8 3 4.9 4 5.0 5 5.1 6 5.2
170
GRADO DE MADUREZ
%A o z. NRed
7 5.3 8 5.4 9 5.5
Gráfica 56. Comportamiento de azúcares no reductores por grado de madurez del
ango.
tensidad respiratoria del mango.
m
4.2.26 Relación matemática entre contenido de azúcares no reductores e in
Tabla 66. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del
mango.
IR %Az. No red 29.62 4.353 32.11 4.514 35.00 4.755 39.02 4.875
%Azúcares no reductores Vs Grado de madurez
4.04.24.44.64.85.05.25.45.6
0 2 4 6 8 10Grado de madurez
%Az
úcar
es n
o re
duct
ores
171
IR %A ed z. No r42.11 4.992 44.50 5.143 47.43 5.172 50.61 5.313 53.81 5.388 56.80 5.503
Gráfica 57. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del
ango.
Ecuación 57
m
Fórmula:
IR Vs %Azúcares no reductores
y = -4.9432x3 + 83.648x2 - 439.02x + 763.55R2 = 0.9944
0
10
20
30
40
50
60
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
%Azúcares no reductores
IR
55,763).(%02,439).(%648,83).(%9432,4 23 +−+−= NoredAzNoredAzNoredAzIR
172
4.3 TOMATE DE ÁRBOL
El fruto que se analizó tiene un diámetro promedio de 6,0 cm y una longitud
promedio de 8,0 cm, valor que se determinó con el análisis de 360 muestras.
Fotografía 18. Tamaño promedio del tomate de árbol analizado
4.3.1 Definición de la tabla de color
Fotografía 19. Tabla de frutos de tomate de árbol.
0 1 2 3 4 5
La tabla de color del tomate de árbol fue realizada por las autoras, con el fin de
tener una herramienta de apoyo para la selección del fruto a analizar.
6 7 8 9
173
4.3.2 Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 67. Resultados de intensidad respiratoria obtenidos por grado de madurez
del tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ Vmuestra Wmuestra IR PROMEDIO
1.9 0.1050 55.5 2.3 0.0896 55.2 0 1.9 0.1025 55.8
55.5
2.2 0.0985 52.5 2.2 0.0974 52.0 1 2.1 0.1000 52.8
52.4
1.5 0.1350 48.9 1.9 0.1200 48.6 2 2.2 0.1050 49.2
48.9
2.4 0.1005 47.1 2.1 0.1120 47.1 3 1.6 0.1355 47.1
47.1
2.5 0.1000 45.1 2.4 0.1015 45.5 4 2.5 0.0985 45.8
45.5
2.6 0.1000 42.9 2.4 0.1100 43.0 5 2.6 0.0980 42.7
42.9
2.6 0.1000 41.8 2.5 0.1050 41.9 6 2.3 0.1150 43.0
42.2
2.8 0.0930 40.2 2.4 0.1150 40.2 7 2.7 0.1000 39.6
40.0
2.2 0.1400 36.9 2.4 0.1300 36.4 8 2.3 0.1320 36.7
36.7
2.6 0.1300 32.2 2.3 0.1500 32.3 9 2.5 0.1400 32.2
32.2
174
Gráfica 58. Comportamiento de la intensidad respiratoria por grado de madurez
del tomate de árbol.
IR Vs Grado de madurez
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8Grado demadurez
IR
10
El tomate de árbol, por ser un fruto no climatérico, tiene una tasa de respiración
mas baja que la del mango y el banano. Su comportamiento con respecto al grado
de madurez es diferente, en este caso mientras mayor sea el grado de madurez
menor será la intensidad respiratoria del fruto, esto se debe a que la producción de
etileno es muy baja con relación a las otras frutas analizadas.
175
4.3.3 Comportamiento del pH por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 68. Resultados de pH obtenidos por grado de madurez del tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ pH PROMEDIO
3.5 3.6 0 3.6
3.6
3.60 3.61 1 3.61
3.6
3.98 3.81 2 3.85
3.9
3.80 4.01 3 4.00
3.9
4.20 4.20 4 4.30
4.2
4.50 4.70 5 4.60
4.6
4.70 4.80 6 4.80
4.8
5.10 5.01 7 5.20
5.1
5.50 5.60 8 5.65
5.6
5.73 5.70 9 5.68
5.7
176
Gráfica 59. Comportamiento de pH por grado de madurez del tomate de árbol.
4.3.4 Relación matemática entre pH e intensidad respiratoria del tomate de rbol.
pH Vs Grado de madurez
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6 8
Grado de madurez
pH
10
á
Tabla 69. Relación entre pH e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
IR pH 55.5 3.55 52.4 3.61 48.9 3.88 47.1 3.94 45.5 4.23 42.9 4.60 42.2 4.77 40.0 5.10 36.7 5.58 32.2 5.70
177
Gráfica 60. Relación entre pH e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
IR Vs pH
y = -5.281x3 + 74.242x2 - 351.76x + 604.09R2 = 0.9877
0
10
20
30
40
50
60
3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
pH
IR
El pH del tomate de árbol aumenta a medida que se incrementa el grado de
madurez y disminuye la intensidad respiratoria, debido a que la concentración de
Fórmula: Ecuación 58
09,604)(76,351)(242,74)(281,5 23 +−+−= pHpHpHIR
los ácidos orgánicos presentes en la fruta disminuye.
178
4.3.5 comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 70. Resultados de contenido de humedad obtenidos por grado de madurez
del tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ Wtara (g) Winicial (g) Wfinal (g) %HUMEDAD PROMEDIO
42.3227 2.0404 43.2837 53 32.3053 1.9249 33.2062 53 0 23.5127 2.122 24.4948 54
53%
45.6462 2.1332 46.5754 56 28.134 2.4137 29.1952 56 1
46.2564 2.2902 47.2418 57 56%
31.6912 1.9863 32.4786 60 23.5203 1.9763 24.3146 60 2 32.3045 2.0136 33.1100 60
60%
42.321 2.0683 43.0344 66 44.9172 2.0354 45.6388 65 3 46.3591 2.0363 47.0817 65
65%
31.7018 2.2667 32.4388 67 45.6561 2.0319 46.3318 67 4 45.0849 2.1153 45.7749 67
67%
42.3321 2.0012 42.9852 67 32.3145 2.0346 32.9765 67 5 23.5221 1.9865 24.1746 67
67%
45.6445 2.0132 46.3068 67 28.131 1.9856 28.7878 67 6
46.2326 1.9532 46.8761 67 67%
31.6126 2.0236 32.3519 63 23.5136 2.1012 24.2868 63 7 32.3671 1.9632 33.0963 63
63%
42.3469 2.0265 43.2341 56 44.9356 2.0126 45.8226 56 8 46.3416 1.9887 47.2128 56
56%
31.7632 1.8996 32.8155 45 45.6256 1.9723 46.7132 45 9 45.0136 2.0106 46.1319 44
45%
179
Gráfica 61. Comportamiento del contenido de humedad por grado de madurez del
tomate de árbol.
%Humedad Vs Grado de madurez
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2 4 6 8Grado de adurez
%Hu
med
ad
10
En la gráfica que describe el comportamiento del contenido de humedad del
tomate de árbol, por grado de madurez del mismo, se obtiene una curva con un
punto máximo en el grado de madurez 5. Por consiguiente para obtener dos
ecuaciones que relacionen la intensidad respiratoria y el contenido de agua del
fruto, cuyo coeficiente de correlación sea cercano a 1, es necesario dividir la
gráfica en dos segmentos, el primero que corresponde a los cinco primeros grados
de madurez y el segundo que corresponde a los cinco últimos.
180
4.3.6 Relación matemática entre contenido de humedad e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 71. Relación entre humedad e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
IR %HUMEDAD55.5 53 52.4 56 48.9 60 47.1 65 45.5 67 42.9 67 42.2 67 40.0 63 36.7 56 32.2 45
Gráfica 62. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre
los grado de madurez de 0 a 5 del tomate de árbol.
IR Vs %Humedad
Ecuación 1: y = 0.0299x2 - 4.3043x + 199.99R2 = 0.9918
0
10
20
30
40
50
60
30 35 40 45 50 55 60 65 70
%Humedad
IR
181
El contenido de agua presente en el tomate de árbol mango durante los cinco
primeros grados de madurez aumenta ya que durante la maduración del fruto se
da lugar a una seria de reacciones químicas y biológicas, donde el principales
productos de estas es agua.
Fórmula 1: Para grado de madurez de 0-5
Ecuación 59 99,199)(%3043,4)(%0299,0 2 +−= HHIR
Gráfica 63. Relación entre contenido de humedad e intensidad respiratoria entre
los grado de madurez de 5 a 9 del tomate de árbol.
IR Vs %Humedad
Ecuación 2: y = 0.0072x2 - 0.3486x + 33.466R2 = 0.9984
0
5
1015
20
25
3035
40
45
30 35 40 45 50 55 60 65 70
%Humedad
IR
Luego de alcanzar el quinto grado de madurez la transpiración de la fruta aumenta
significativamente produciendo una rápida pérdida de agua y por consiguiente la
senescencia de la fruta.
Fórmula 2: Para grado de madurez de 5-9
Ecuación 60 4668,33)(%03486,0)(%0072,0 2 +−= HHIR
182
4.3.7 Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 72. Resultados de contenido de sólidos totales obtenidos por grado de
madurez del tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ %ST
0 47 1 44 2 40 3 35 4 33 5 33 6 33 7 37 8 44 9 55
Gráfica 64. Comportamiento del contenido de sólidos totales por grado de
madurez del tomate de árbol.
%Sólidos totales Vs Grado de madurez
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8Grado de madurez
%S
ólid
os to
tale
10
s
183
En la gráfica que muestra el comportamiento de los sólidos totales con respecto al
grado de madurez, se obtiene una curva con un valor mínimo en el grado de
madurez 5. Debido a este comportamiento en la gráfica, para relacionar la
intensidad respiratoria, con el contenido de sólidos totales es necesario dividir la
gráfica en dos, donde la primera abarca los grados de madurez de 0 a 5 y la
segunda los grados de 5 a 9.
4.3.8 Relación matemática entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 73. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria.
IR %ST 55.5 47 52.4 44 48.9 40 47.1 35 45.5 33 42.9 33 42.2 33 40.0 37 36.7 44 32.2 55
184
Gráfica 65. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria
entre los grado de madurez de 0 a 5 del tomate de árbol.
IR Vs %sólidos totales
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50
%Sólidos totales
IR Ecuación 1: y = 0.0299x2 - 1.6745x + 68.504R2 = 0.9918
Al igual que en el banano y el mango, El contenido de sólidos totales del tomate
de árbol varia de forma inversa al contenido de humedad del mismo, esto se debe
a que durante lo cinco primeros grados de madurez la fruta adquiere agua
disminuyendo la concentración de sólidos totales.
Fórmula 1: Para grado de madurez de 0-5
Ecuación 61 504,68)(%6745,1)(%0299,0 2 +−= STSTIR
185
Gráfica 66. Relación entre contenido de sólidos totales e intensidad respiratoria
entre los grado de madurez de 0 a 5 del tomate de árbol.
IR Vs %sólidos totales
0
5
10
15
2025
30
35
40
45
0 10 20 30 40 50 60
%Sólidos totales
IR
Ecuación 2: y = 0.0072x2 - 1.0903x + 70.549R2 = 0.9984
Al superar el quinto grado de madurez el contenido de agua disminuye y por
consiguiente la concentración de sólidos totales aumenta.
Fórmula 2: Para grado de madurez de 5-9
Ecuación 62 549,70)(%0903,1)(%0072,0 2 +−= STSTIR
186
4.3.9 Comportamiento del contenido de acidez por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 74. Resultados de contenido de acidez total obtenidos por grado de
madurez del tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ
Vmuestra (ml)
Vbase (ml)
Cbase (meq/ml)
Cmuestra (meq/ml)
% AT ácido cítrico
PROMEDIO
10 45.25 0.1 0.453 3.2 10 45.00 0.1 0.450 3.2 0 10 44.95 0.1 0.450 3.1
3.1%
10 42.50 0.1 0.425 3.0 10 42.00 0.1 0.420 2.9 1 10 42.40 0.1 0.424 3.0
3.0%
10 39.25 0.1 0.393 2.7 10 39.00 0.1 0.390 2.7 2 10 38.90 0.1 0.389 2.7
2.7%
10 37.15 0.1 0.372 2.6 10 37.20 0.1 0.372 2.6 3 10 37.00 0.1 0.370 2.6
2.6%
10 35.25 0.1 0.353 2.5 10 35.15 0.1 0.352 2.5 4 10 35.30 0.1 0.353 2.5
2.5%
10 34.00 0.1 0.340 2.4 10 34.05 0.1 0.341 2.4 5 10 33.95 0.1 0.340 2.4
2.4%
10 32.50 0.1 0.325 2.3 10 32.35 0.1 0.324 2.3 6 10 32.00 0.1 0.320 2.2
2.3%
10 30.00 0.1 0.300 2.1 10 29.95 0.1 0.300 2.1 7 10 29.85 0.1 0.299 2.1
2.1%
10 27.00 0.1 0.270 1.9 10 27.65 0.1 0.277 1.9 8 10 27.45 0.1 0.275 1.9
1.9%
10 24.05 0.1 0.241 1.7 10 24.00 0.1 0.240 1.7 9 10 25.00 0.1 0.250 1.8
1.7
187
Gráfica 67. Comportamiento del contenido de acidez total por grado de madurez
del tomate de árbol.
%Acidez total Vs Grado de maurez
0
1
1
2
2
3
3
4
0 2 4 6 8
Grado de madurez
%Ac
idez
tota
l
10
4.3.10 Relación matemática entre contenido de acidez e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 75. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del
tomate de árbol.
IR %AT ácido cítrico55.5 3.1 52.4 3.0 48.9 2.7 47.1 2.6 45.5 2.5 42.9 2.4 42.2 2.3 40.0 2.1 36.7 1.9 32.2 1.7
188
Gráfica 68. Relación entre contenido de acidez total e intensidad respiratoria del
tomate de árbol.
IR Vs %AT
y = 15.52x + 6.6723R2 = 0.9939
0
10
20
30
40
50
60
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
%AT
IR
El contenido de acidez del tomate de árbol, disminuye a medida que avanza el
proceso de amduración del fruta y disminuye su intensidad respiratoria, esto se
debe a que el ácido cítrico presente en la fruta, se sintetiza y volatiliza durante el
proceso de maduración.
Fórmula: Ecuación 63 6723,6)(%52,15 +−= ATIR
189
4.3.11 Comportamiento del contenido de sólidos solubles por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 76. Resultados de porcentaje de sólidos solubles obtenidos por grado de
madurez para el tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ %SS PROMEDIO
6 6 0 7
6
8 7 1 7
7
9 8 2 8
8
9 9 3 9
9
10 9 4
10 10
12 12 5 12
12
15 14 6 15
15
16 16 7 17
16
17 18 8 19
18
19 19 9 20
19
190
Tabla 77. Resultados de porcentaje de sólidos solubles corregidos obtenidos por
grado de madurez del tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ %SS corr
0 6.34% 1 7.34% 2 8.34% 3 9.01% 4 9.67% 5 12.00% 6 14.67% 7 16.34% 8 18.00% 9 19.34%
Gráfica 69. Comportamiento del contenido de sólidos solubles corregidos por
grado de madurez del tomate de árbol.
%SS corregidos Vs Grado de madurez
0
5
10
15
20
25
0 2 4 6 8
Grado de madurez
%SS
cor
regi
dos
10
191
4.3.12 Relación matemática entre contenido de sólidos solubles corregidos del tomate de árbol.
Tabla 78. Relación entre contenido de sólidos solubles corregidos e intensidad
respiratoria del tomate de árbol.
IR %SS cor 55.5 6.34 52.4 7.34 48.9 8.34 47.1 9.01 45.5 9.67 42.9 12.00 42.2 14.67 40.0 16.34 36.7 18.00 32.2 19.34
Gráfica 70. Relación entre porcentaje de sólidos solubles corregidos e intensidad
respiratoria del tomate de árbol.
IR Vs %SS corregidos
y = -0.0309x3 + 1.2186x2 - 16.559x + 119.87R2 = 0.9972
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25
%SS corregidos
IR
192
El contenido de sólidos solubles del tomate de árbol en estado inmaduro es bajo,
esta propiedad aumenta de forma significativa por causa de los procesos
degradativos que tienen lugar durante la maduración de la fruta.
Fórmula:
Ecuación 64 87,119)(%559,16)(%2186,1)(%0309,0 23 +−+−= SScorrSScorrSScorrIR
4.3.13 Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 79. Resultados de actividad de agua obtenidos por grado de madurez del
tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ Aw PROMEDIO
0.91 0.91 0 0.91
0.91
0.92 0.92 1 0.92
0.92
0.93 0.93 2 0.93
0.93
0.94 0.94 3 0.94
0.94
0.94 0.94 4 0.94
0.94
0.95 0.95 5 0.95
0.95
193
GRADO DE MADUREZ Aw PROMEDIO
0.95 0.95 6 0.95
0.95
0.95 0.95 7 0.94
0.95
0.94 0.94 8 0.94
0.94
0.94 0.94 9 0.94
0.94
Gráfica 71. Comportamiento de la actividad de agua por grado de madurez del
tomate de árbol.
Aw Vs Grado de madurez
0.9050.9100.9150.9200.9250.9300.9350.9400.9450.950
0 2 4 6 8Grado de madurez
Aw
10
194
La gráfica que muestra el comportamiento de la actividad e agua por grado de
madurez describe una curva cuyo punto máximo se encuentra en el grado de
madurez 6. Por esta razón que la gráfica que relaciona la intensidad respiratoria
del tomate de árbol, con su actividad de agua debe dividirse en dos segmentos, el
primero abarca los grados de madurez entre 0 y 6 y el segundo segmento esta
comprendido entre los grados de madures 6 y 9.
4.3.14 Relación matemática entre actividad de agua e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 80. Relación entre la actividad de agua e intensidad respiratoria del tomate
de árbol.
IR Aw 55.5 0.91 52.4 0.92 48.9 0.93 47.1 0.94 45.5 0.94 42.9 0.95 42.2 0.95 40.0 0.95 36.7 0.94 32.2 0.94
La actividad de agua es una propiedad que durante el proceso de maduración y
respiración del tomate de árbol no tiene un cambio significativo, en la tabla anterior
se puede ver que los valores se encuentran en un rango muy pequeño Aw,
195
Gráfica 72. Relación entre la actividad de agua e intensidad respiratoria entre los
grados de madurez de 0 a 6 del tomate de árbol.
IR Vs Aw
0
10
20
30
40
50
60
0.905 0.910 0.915 0.920 0.925 0.930 0.935 0.940 0.945 0.950Aw
IR
Ecuación 1: y = -334.14x + 360.24R2 = 0.9756
La actividad de agua durante los primeros seis grados de madurez aumenta a
medida que disminuye la intensidad respiratoria del mismo, esto se debe a que la
actividad de agua es una propiedad que esta relacionada directamente con el
contenido de agua de la fruta y como se ve en la gráfica 61 el contenido de
humedad aumenta durante los primeros grados de madurez.
Fórmula 1: Para grados de madurez de 0-6
Ecuación 65 24,360)(4,334 +−= AwIR
196
Gráfica 73. Relación entre la actividad de agua e intensidad respiratoria entre los
grados de madurez de 6 a 9 del tomate de árbol.
IR Vs Aw
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0.939 0.940 0.941 0.942 0.943 0.944 0.945 0.946 0.947 0.948 0.949
Aw
IR Ecuación 2: y = -147165x2 + 279156x - 132340R2 = 0.9886
A partir de sexto grado de madurez la actividad de agua comienza a disminuir
conforme disminuye la intensidad respiratoria de la fruta, esto se debe a que la
actividad de agua esta directamente relacionada con el contenido de humedad, el
cual disminuye en los últimos grados de madurez.
Fórmula 2: Para grados de madurez de 6-9
340.132)(156.279)(165.147 2 ++−= AwAwIR Ecuación 66
197
4.3.15 Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 81. Resultados de índice de madurez obtenidos por grado de madurez del
tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ IM
0 2.01 1 2.48 2 3.05 3 3.47 4 3.92 5 5.04 6 6.49 7 7.80 8 9.40 9 11.34
Gráfica 74. Comportamiento del índice de madurez por grado de madurez del
tomate de árbol.
Índice de madurez Vs Grado demadurez
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6 8
Grado de madurez
Índi
ce d
e m
adur
ez
10
198
4.3.16 Relación matemática entre índice de madurez e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 82. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del tomate de
árbol.
IR IM 55.5 2.01 52.4 2.48 48.9 3.05 47.1 3.47 45.5 3.92 42.9 5.04 42.2 6.49 40.0 7.80 36.7 9.40 32.2 11.34
Gráfica 75. Relación entre índice de madurez e intensidad respiratoria del tomate
de árbol.
IR Vs IM
y = -0.0709x3 + 1.5425x2 - 12.066x + 73.728R2 = 0.9923
0
10
20
30
40
50
60
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
Índice de madurez
IR
199
El índice de madurez se eleva a medida que aumenta el grado de madurez del
tomate de árbol y disminuye su intensidad respiratoria, esto se debe a que el
contenido de sólidos solubles corregidos aumentan en mayor proporción que el
contenido de acidez de la fruta.
Fórmula: Ecuac
4.3.17 Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del tomate
Tabla 83. Resultados de densidad real obtenidos por grado de madurez del
GRADO DE Masa (g) Volumen (ml) Densidad 3 PROMEDIO
ión 67 728,73)(066,12)(15425)(0709,0 23 +−+−= IMIMIMIR
de árbol.
tomate de árbol.
MADUREZ (g/cm ) 102.6 100 1.026 102 100 1.020 0 95.8 93 1.030
1.025
183.7 180 1.021 183.1 178 1.029 1 1.026 185.2 180 1.029 76.3 75 1.017 72 70 1.029 2 1.027
72.4 70 1.034 72.3 70 1.033 72.7 70 1.039 3 1.036 72.5 70 1.036 100 95 1.053
100.5 98 1.026 4 1.039 98.6 95 1.038 78.6 75 1.048 79.4 76 1.045 5 1.040 92.5 90 1.028 78.6 75 1.048 79.4 76 1.045 6 92.5 90 1.028
1.040
200
GRADO DE MADUREZ Masa (g) Volumen (ml) Densidad
( PROMEDIO g/cm3)95 90 1.056
106.5 101 1.054 7 100.1 97 1.032
1.047
142 140 1.014 115 110 1.045 8 1.048 130 120 1.083 88 80 1.100 93 90 1.033 9 1.052 87 85 1.024
ráfica 76. Comportamiento de la densidad real por grado de madurez del tomate Gde árbol.
Densidad Vs Grado demadurez
101.020
1.025
1.030
1.035
1.040
1.045
1.050
1.055
0 2 4 6 8
Grado de madurez
Den
sida
d (g
/ml)
201
4.3.18 Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 84. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del tomate de
árbol.
IR DENSIDAD 55.5 1.025 52.4 1.026 48.9 1.027 47.1 1.036 45.5 1.039 42.9 1.040 42.2 1.040 40.0 1.047 36.7 1.048 32.2 1.052
Gráfica 77. Relación entre densidad real e intensidad respiratoria del tomate de
árbol.
IR Vs Densidad real
y = 2E+08x4 - 1E+09x3 + 1E+09x2 - 1E+09x + 3E+08R2 = 0.955
0
10
20
30
40
50
60
1.020 1.025 1.030 1.035 1.040 1.045 1.050 1.055
Densidad real
IR
202
A medida que avanza la maduración, el peso de la pulpa del tomate de árbol
aumenta, sin embargo, el volumen del mismo con respecto al peso de la fruta se
mantiene constante, lo que hace que su densidad se eleve.
Fórmula: Ecuación 68
4.3.19 Comportamiento de la textura por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 85. Resultados de textura obtenidos por grado de madurez del tomate de
árbol.
GRADO DE MADUREZ TEXTURA (kgf) PROMEDIO
4.5 4.6 0 4.5
4.5
4.4 4.3 1 4.2
4.3
4.0 3.9 2 3.8
3.9
3.6 4.0 3 3.7
3.8
3.4 3.4 4 3.6
3.5
2.8 2.8 5 2.6
2.7
2.4 2.4 6 2.3
2.4
1.5 1.3 7 1.4
1.4
89293948 103.101.101.101.102 ×+×−×+×−×= ρρρρIR
203
GRADO DE MADUREZ TEXTURA (kgf) PROMEDIO
1.3 1.2 8 1.2
1.2
1.1 1.0 9 1.1
1.1
Gráfica 78. Comportamiento de la textura por grado de madurez del tomate de
árbol.
Textura Vs Grado de madurez
0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0
0 2 4 6 8
Grado de madurez
Text
ura
(kgf
)
10
204
4.3.20 Relación matemática entre dureza e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 86. Relación entre textura e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
IR TEXTURA (kgf) 55.5 4.5 52.4 4.3 48.9 3.9 47.1 3.8 45.5 3.5 42.9 2.7 42.2 2.4 40.0 1.4 36.7 1.2 32.2 1.1
Gráfica 79. Relación entre dureza e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
IR Vs Textura
y = 1.6498x3 - 13.453x2 + 37.969x + 6.6665R2 = 0.9791
0
10
20
30
40
50
60
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
Textura (kgf)
IR
205
Debido a los cambios que se producen en la composición y estructura de la pared
celular del tomate de árbol, la textura de este disminuye al aumentar el grado de
madurez y al disminuir su intensidad respiratoria.
Fórmula:
Ecuación 69 6665,6)(969,37)(453,13)(6498,1 23 ++−= TexturaTexturaTexturaIR
4.2.21 Comportamiento del contenido de azúcares totales por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 87. Resultados de azúcares totales obtenidos por grado de madurez del
tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ Vtot Wmuestra %Az. Tot. PROMEDIO
20.20 10.2220 4.0 20.70 9.9810 4.0 0 21.95 9.7305 3.9
4.0%
15.00 9.2399 6.0 14.90 10.0365 5.5 1 13.90 10.1681 5.8
5.8%
13.70 9.4607 6.4 13.50 9.9607 6.1 2 13.50 9.9990 6.1
6.2%
11.20 9.8298 7.5 11.15 9.8434 7.5 3 10.75 10.1806 7.5
7.5%
10.00 10.0329 8.2 10.25 9.5689 8.4 4 9.95 10.2389 8.1
8.3%
9.90 9.2864 9.0 9.35 10.0265 8.8 5 8.60 10.9080 8.8
8.9%
206
GRADO DE MADUREZ Vtot Wmuestra %Az. Tot. PROMEDIO
8.00 9.8006 10.5% 8.55 8.9867 10.8 6 7.50 10.3006 10.7
10.7%
7.00 10.1526 11.6 7.35 9.6284 11.7 7 7.60 9.3062 11.7
11.7%
6.50 10.2051 12.5 6.50 10.1008 12.6 8 7.25 9.1256 12.5
12.5%
6.30 9.7856 13.4 6.30 9.8925 13.3 9 6.00 10.2648 13.4
13.4%
Gráfica 80. Comportamiento de azúcares totales por grado de madurez del tomate
de árbol.
%Azúcares totales Vs Grado de madurez
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 2 4 6 8
Grado demadurez
%A
zúca
res
tota
les
10
207
4.3.22 Relación matemática entre contenido de azúcares totales e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 88. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del tomate de
árbol.
IR %Az. Tot 55.5 4.0 52.4 5.8 48.9 6.2 47.1 7.5 45.5 8.3 42.9 8.9 42.2 10.7 40.0 11.7 36.7 12.5 32.2 13.4
Gráfica 81. Relación entre azúcares totales e intensidad respiratoria del tomate de
árbol.
IR Vs %Azúcares totales
y = -0.0409x3 + 1.0335x2 - 10.278x + 83.165R2 = 0.9767
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 10 12 14 16%Azúcares totales
IR
208
El tomate de árbol en estado inmaduro contiene gran cantidad de ácidos, fenoles y
el almidón, lo que hace sensorialmente inaceptable la fruta, sin embargo a medida
que avanza el proceso de maduración y disminuye la intensidad respiratoria del
tomate de árbol, el contenido de azúcares totales aumenta debido a la
degradación del almidón en azúcares simples como sacarosa, glucosa y fructosa.
Fórmula:
Ecuación 70 165,83).(%278,10).(%0335,1).(%0409,0 23 +−+−= TotAzTotAzTotAzIR
4.3.23 Comportamiento del contenido de azúcares reductores por grado de madurez del tomate de árbol.
Tabla 89. Resultados de azúcares reductores obtenidos por grado de madurez del
tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ Vreductores (ml) Wmuestra (g) %Az. Red. PROMEDIO
19.85 19.5282 2.13 19.10 19.6395 2.20 0 18.50 20.5272 2.18
2.17%
15.00 14.7536 3.73 15.50 14.7149 3.62 1 14.90 14.7846 3.75
3.70%
10.05 20.005 4.11 10.15 19.9764 4.07 2 10.10 20.0434 4.08
4.09%
8.60 19.9974 4.80 8.40 20.3500 4.83 3 8.50 20.1802 4.82
4.82%
8.00 20.0365 5.15 8.25 19.3254 5.18 4 8.10 19.6587 5.19
5.17%
209
GRADO DE MADUREZ Vreductores (ml) Wmuestra (g) %Az. Red. PROMEDIO
7.80 20.0305 5.29 7.85 20.1256 5.23 5 7.90 19.4523 5.38
5.30%
7.30 19.8246 5.71 7.20 20.3197 5.65 6 7.05 20.6284 5.68
5.68%
7.00 19.5130 6.05 6.95 20.0106 5.94 7 6.80 20.1256 6.04
6.01%
6.20 19.8754 6.70 6.45 18.9685 6.75 8 6.15 19.6194 6.85
6.77%
5.60 20.1548 7.32 5.40 20.0036 7.65 9 5.55 20.3006 7.33
7.43%
Gráfica 82. Comportamiento de azúcares reductores por grado de madurez del
tomate de árbol.
%Azúcares reductores Vs Grado de madurez
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 2 4 6 8
Grado de madurez
%A
zúca
res
redu
ctor
es
10
210
IR Vs %Azúcares reductores
y = -4.5522x + 67.616R2 = 0.9672
4
70
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0%Azúcares reductores
IR
0
10
20
30
0
50
60
0.0
4.3.24 Relación matemática entre contenido de azúcares reductores e intensidad respiratoria del tomate de árbol.
Tabla 90. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del tomate
de árbol.
IR %Az. Red 55.5 2.2 52.4 3.7 48.9 4.1 47.1 4.8 45.5 5.2 42.9 5.3 42.2 5.7 40.0 6.0 36.7 6.8 32.2 7.4
Gráfica 83. Relación entre azúcares reductores e intensidad respiratoria del
tomate de árbol.
Fórmula: Ecuación 71
616,67)Re.(%
5622,4 +−= dAzIR
211
4.3.25 Comportamiento del contenido de azúcares no reductores por grado de madurez del tomate de árbol.
urez
del tomate de árbol.
GRADO DE MADUREZ %Az. No Red
Tabla 91. Resultados de azúcares no reductores obtenidos por grado de mad
0 1.7 1 2.0 2 2.0 3 2.6 4 2.9 5 3.4 6 4.7 7 5.4 8 5.5 9 5.6
Gráfica 84. Comportamiento de azúcares no reductores por grado de madurez del
tomate de árbol.
%Azúcares no reductores Vs grado de madurez
0
1
2
4
2 4 6 8 10Grado de madurez
%A
zúca
res
nuc
t 5
6
ores
3o re
d
0
212
4.3.26 Relación matemática entre contenido de azúcares no reductores e intens d respirato el tomate de árbol.
Tabla 92. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del
IR %Az. No red.
ida ria d
tomate de árbol.
IR Vs %Azúcares no reductores
y = -1.5087x3 + 16.686x2 - 61.187x + 118.66R2 = 0.9624
0
10
20
30
40
50
60
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
%Azúcares no reductores
IR
32.21 1.697 36.66 1.971 40.00 2.018 42.25 2.573 42.85 2.927 45.47 3.392 47.10 4.733 48.90 5.369 52.41 5.453 55.52 5.627
Gráfica 85. Relación entre azúcares no reductores e intensidad respiratoria del
tomate de árbol.
Fórmula:
Ecuación 72 965,28).(%569,59).(%018,16).(%4338,1 23 ++−= NoredAzNoredAzNoredAzIR
213
4.4 PREPARACIÓN Y ESTANDARIZACIÓN DE REACTIVOS.
Tabla 93. Datos obtenidos para la preparación de los reactivos.
ctivo (g) Aforo (ml) Cantidad preparada (l) Concentración (eq/l) REACTIVO W rea
NaOH 3.9987 1000 0.10 NaOH 4.0011 1000 2 0.10 N 1000 1 1.00 aOH 40.0002 C 6.6030 1000 1 0.10 2H2O4
KOH 6.3 1000 1 0.10 037 B 6.5671 1000 0.10 a(OH)2
B 6.5672 1000 2 0.10 a(OH)2
Tabla 94. Datos obtenidos para la estandarización de los reactivos.
REACTIVO Patrón primario
W patrón
primario (g) P-eq patrón primario
(g/eq) V sln (l) Concentración
estandarizada (N)NaOH KHC8H4O4 0.2001 204.2212 0.0099 0.10 NaOH KHC8H4O4 0.2003 204.2212 0.0099 0.10 NaOH KHC8H4O4 0.2051 204.2212 0.0010 1.00 C2H2O4 Na2CO3 0.2001 204.2212 0.0099 0.10
KOH KHC8H4O4 0.1002 52.9942 0.0190 0.10 Ba(OH)2 KHC8H4O4 0.1998 204.2212 0.0099 0.10 Ba(OH)2 KHC8H4O4 0.2004 204.2212 0.0099 0.10
4.5 TITULO DEL FELHING.
Tabla 95. Datos obtenidos para el titulo del Felhing
Vsln Csln Titulo Felhing PROMEDIO 8.10 1.0223 0.083 8.00 1.0201 0.082 8.15 1.0236 0.083
0.0826
214
4.6 TÍTULO DEL BLANCO PARA EL CÁLCULO DE INTENSIDAD RESPIRATORIA.
Tabla 96. Datos obtenidos para el título del blanco.
2 MEDIOBa(OH) VC2HO4 (ml) PRO4.50 4.60 1 4.40
4.5
4.65 4.50 2 4.35
4.5
215
5. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Las frutas analizadas fueron dos climatéricas (banano y mango) y una no
climatérica (tomate de árbol), las cuales se encuentran dentro de las frutas de
mayor producción a nivel nacional
La relación entre las diferentes propiedades tanto fisicoquímicas, como
fisiológicas, con el grado de madurez, no se puede representar matemáticamente
ya que el grado de madurez es una propiedad cualitativa, sin embargo al se las
dos primeras propiedades cuantificables, su relación se representa
matemáticamente.
Los dos respirómetros están construidos con las mismas piezas, es decir que los
inyectores de aire, tienen la misma potencia, las trampas de dióxido de carbono
(CO2) contienen el mismo volumen de hidróxido de de potasio (KOH), las cámaras
de respiración tienen la misma capacidad y los tubos de Pettenkofer las mimas
dimensiones.
Los respirómetros fueron donados a las plantas piloto de la facultad de ingeniería
de alimentos de la Universidad de la Salle, para que sean utilizados como
complemento de las cátedras de manejo postcosecha e industria de frutas.
Las ecuaciones que relacionan cada una de las gráficas que relacionan las
propiedades fisicoquímicas, con la intensidad respiratoria, en su mayoría
obedecen a una ecuación polinomial de grado 3 y grado 2, ya que aunque
visualmente su tendencia sea lineal, la variación aunque leve de los datos, hace
que el factor de correlación mas cercano a uno (1) sea el de este tipo de
216
ecuaciones. Solo una gráfica corresponde a una ecuación polinomial de grado 4,
cuatro son ecuaciones lineales y dos ecuaciones logarítmicas.
217
6. CONCLUSIONES
Luego de realizar esta investigación se logró definir los modelos matemáticos que
relacionan algunas de las propiedades fisicoquímicas del banano (Musa
sapientum l) var. Criollo, del tomate de árbol (Solamun betaceum) var. Morada y
del mango (Mangifera indica l) var. Azúcar, tales como el pH, el porcentaje de
humeda, el porcentaje de sólidos totales, el porcentaje de acidez total, el
contenido de sólidos solubles, el índice de madurez, el contenido de azúcares, la
actividad de agua, la densidad real y la dureza de las frutas, con la intensidad
respiratoria de las mismas.
Se desarrolló una tabla colorimétrica para cada una de las frutas evaluadas, la
cual sirvió como apoyo para el desarrollo de la investigación.
Se evaluaron las características fisicoquímicas, objeto de análisis, que intervienen
en el proceso de maduración de las frutas y se realizó la comparación respectiva
con el grado de madurez.
Se comprobó que la intensidad respiratoria esta directamente relacionada con el
grado de madurez de la fruta, quien a su ves depende de cada una de las
propiedades fisicoquímicas analizadas.
La actividad fisiológica en frutas recolectadas puede ser esencial para el logro de
la madurez deseada o puede conducir a un deterioro de la calidad. El proceso
metabólico principal en la fruta recolectada es la respiración, que conlleva una
descomposición de sustratos orgánicos con liberación de energía y reducción de
reservas.
218
La velocidad de respiración, medida por la producción de dióxido de carbono o
por el consumo de oxígeno, es una buena medida de la velocidad de
metabolismo y sirve para predecir el almacenamiento de frutas y verduras.
Cuando una fruta madura suceden a la vez varios eventos bioquímicos
causados por enzimas que rompen las moléculas complejas a otras más
sencillas.
Esta investigación generó nuevas herramientas de apoyo para el desarrollo del
área de fruver y manejo postcosecha, ya que con el conocimiento de las
propiedades fisicoquímicas de las frutas analizadas, y su clasificación según los
grados de madurez establecidos, por medio de una interpolación directa es posible
establecer la intensidad respiratoria de la misma.
219
7. RECOMENDACIONES
Se recomienda que la investigación se extienda a la mayoría de las frutas
producidas en Colombia, debido a que no se encuentra bibliografía suficiente
sobre el tema desarrollado en este proyecto investigativo en la Universidad de la
Salle.
En cuanto a la construcción del respirómetro, se recomienda buscar la forma de
aumentar el tamaño de la cámara de respiración para poder evaluar frutas de
mayor tamaño.
En las cátedras impartidas en la Universidad de la Salle debe implementarse el
uso del respirómetro, para el desarrollo práctico de las clases cuando estas lo
requieran.
Se debe incentivar más la creatividad de los estudiantes en el diseño de
materiales y equipos como prototipos para el desarrollo de las asignaturas teórico-
prácticas que se imparten en la facultad de ingeniería de alimentos.
Es necesario prestar mayor atención y apoyo al estudiante durante la etapa de
experimentación y no solo durante la elaboración del documento.
220
BIBLIOGRAFIA
• (1) www.agrocadenas.gov.co
• (2) Instituto Agustín Codazzi, Propiedades del suelo del Quindio, Colombia,
1996.
• (3) Instituto Agustín Codazzi, Agricultura de Cundinamarca, Colombia,
1999.
• (4) Instituto Agustín Codazzi, Agricultura de Santander, Colombia, 1998.
• (5) RODNEY, Boyer., conceptos de bioquímica, editorial Internacional
Tomson, México, 2000. 693 p.
• (6) Guía técnica de poscosecha No. 5., Consejo nacional de producción
(CNP), Costa Rica, 2001.
• (7) Oficial Methods of análisis of AOAC Internacional (OMA), 18th edition,
2004 – 2005.
• (8) OWEN R, Fennema., Química de los alimentos, 2da edición, editorial
Acribia, Zaragoza, España., 2000.
221
• Secretarias de Agricultura Departamentales, URPAS´s, UMATA´s,
Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, Colombia, 2000.
• INSTITUTO COLOMBIANA DE NORMAS TÉCNICAS. Normas Colombiana
para la presentación de trabajos de investigación. Quinta actualización.
Bogotá: ICONTEC, 2002. 126p.
• KIRK Ronald S., Composición y análisis de los alimentos de Pearson,
Editorial Continental S.A. de CV, Segunda edición, México, 1996.
• FELDER Richard, ROUSSEAU Ronald, Principios elementales de los
procesos químicos, segunda edición, editorial Addison Wesley, México,
1991.
• GEANKOPLIS C. J., Procesos de transporte y operaciones unitarias,
tercera edición, Editorial CECSA, México, 1995.
• www.asohofrucol.com.co
• www.frutasyhortalizas.com.co/portal/Business/product_search.php
• www.cci.org.co/Manual%20del%20Exportador
• GALLO PEREZ, Fernando. Manual de fisiología, patología post-cosecha y
control de calidad de frutas y hortalizas, 2 Ed, Armenia SENA, 1997. 406 p.
• BERNAL DE RAMIREZ, Inés, Análisis de alimentos, 3ed. Bogotá, ed.
Guadalupe, 1998. 313p.
222
• FARRAN, Andreu y ZAMORA, Raúl. Tablas de composición e alimentos.
Barcelona, España. Ed. Universidad de Barcelona, 2002. 224p
• MILLER, Denis D. Química de los alimentos, Manual de laboratorio . 1 ed.
México, ed. Limusa. 2001. 173p
• INFANTE G., S. y ZÁRATE G.P.. 1990. Métodos estadísticos. 2ª edición.
Trillas. México, D.F. 643p.
• DEVORE, J.L.. Probabilidad y estadística para ingeniería y ciencias, 5ª
edición. Thomson editores. México, 2001.
• KUEHL, R.O. Diseño de experimentos: principios estadísticos del análisis y
diseño de investigación, 2ª edición. Thompson Editores. México, 2001.
• MARQUES DE CANTÚ, M.J.. Probabilidad y estadística para ciencias
químico biológicas. McGraw-Hill. México,1991.
• MONTGOMERY, Douglas C. Diseño y análisis de experimentos. Grupo
Editorial Iberoamérica. México,1991.
• WALPOLE, R.E., MYERS R.H. y MYERS S.L. Probabilidad y estadística
para ingenieros, 4ª edición. Prentice-Hall. Hipanoamericana. México, 1999.
• Temas en tecnología de alimentos, Vol. 1. Editorial Alfaomega, México,
2002. 336 p.
• RAHMAN, M. Shafiur, Manual de conservación de los alimentos, Editorial
ACRIBIA, España, 2003. 843 p.
223
• ROSENTHAL, Andrew J., Textura de los alimentos, medida y percepción,
Editorial ACRIBIA, España, 2001, 209 p.
224
ANEXO 2
DETERMINACION DE PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS
pH. Para la determinación del valor de pH se toma muestra de la pulpa de la fruta
en cada uno de los 10 grados de madurez correspondiente a las tablas de color
establecidas para cada fruta. Este valor se obtiene a través de la lectura dada por
un potenciómetro previamente calibrado.
Contenido de humedad (%H). Se debe pesar una muestra de aproximadamente
dos gramos (2,0g), se pasa a una cápsula de porcelana previamente tarada, se
calienta a cien grados Celsius (100°C) durante 4 horas. Se enfría en desecador y
se pesa nuevamente.
Cálculos:
( )100*1% ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡ −−=
o
tf
WWW
H
donde:
%H: Porcentaje de humedad
Wf: Peso final (g)
Wt: Peso de la Tara (g)
Wo: Peso inicial (g)
Contenido de sólidos totales (%ST). Para la determinación del los sólidos
totales se debe realizar el exactamente el mismo procedimiento para la
determinación del porcentaje de humedad.
Cálculos:
( )100*%
o
tf
WWW
ST−
=
donde:
%ST: Porcentaje de sólidos totales
Wf: Peso final (g)
Wt: Peso de la Tara (g)
Wo: Peso inicial (g)
También se puede únicamente tomar el resultado obtenido de porcentaje de
humedad y por diferencia de porcentajes se determina el porcentaje de sólidos
totales.
Cálculos:
HST %%100% −=
donde:
%ST: Porcentaje de sólidos totales.
%H: Porcentaje de humedad.
Acidez titulable (%AT). Determínese por titulación con una disolución patrón de
hidróxido sódico (NaOH) 0,1N utilizando como indicador fenolftaleina, sobre una
muestra de 10ml a 25ml de jugo no filtrado. Exprésese los resultados como
porcentaje del ácido predominante en la fruta analizada.
Cálculos
donde:
% AT = Porcentaje de acidez total
Vb: Volumen gastado de la base para la titulación (ml)
Nb: Concentración de la base (meq/ml)
Vm: Volumen de la muestra (ml)
K: Peso equivalente del ácido respectivo (g/meq)
Sólidos solubles o °Brix (%SS). Para todos los grados de madurez de las
respectivas tablas de color se hizo mediciones de los sólidos solubles totales o
grados brix. Esta medición se realizó colocando una gota de jugo de fruta en el
prisma de un refractómetro previamente calibrado y realizando la lectura
respectiva frente a un haz de luz.
Para obtener resultados mas exactos se debe corregir la lectura realizada con el
refractómetro, para los sólidos insolubles en agua.
Cálculos
100***% KV
NVATm
bb=
BrixATSS °+= %*0,194%
donde:
%SS = Porcentaje de sólidos solubles
%AT: Porcentaje ácido total
Contenido de azúcares de azúcares
• Título del Felhing. Cuantificación por el método volumétrico de Fehling-
Causse-Bonans previa hidrólisis ácida. En un erlenmeyer de 250 ml se colocan
10ml del reactivo Fehling-Causse-Bonans, se agregan 50 ml de agua destilada y
se calienta hasta ebullición sobre tela de amianto. Desde una bureta se dejó caer
una solución de glucosa al 1% a razón de 3 gotas por segundo, manteniendo esa
velocidad y una ebullición constante, para que los resultados sean uniformes.
El líquido tomó una coloración verdosa cuando se aproximó al punto final luego se
agregan dos (2) mililitros de una solución acuosa de azul de metileno al 1% y una
vez que ésta se distribuyó uniformemente, se continua adicionando de la solución
patrón de glucosa a razón de una a dos gotas por vez manteniendo siempre la
ebullición, hasta desaparición de color azul y aparición de color pardo.
Cálculos
100*
. pp CVFelTit =
donde:
Tit. Fel: Titulo del Felhing (ml.g)
Vp: Volumen gastado de la sustancia patrón (ml)
Cp: Concentración de la sustancia patrón (g)
• Azúcares Totales (%Az.Tot). El procedimiento que se debe llevar a cabo para
la determinación de azúcares totales es el siguiente:
a. Pesar aproximadamente 10g de muestra.
b. Agregar 30ml de agua destilada.
c. Agregar 5ml de ácido clorhídrico (HCl) concentrado.
d. Incubar por 1hora en estufa, sin dejar caramelizar y cumplido el tiempo
dejar enfriar.
e. Neutralizar la solución con hidróxido de sodio (NaOH) al 40%, gota a gota
hasta pH 7 - 8.
f. Aforar a 100ml.
g. Filtrar.
h. Colocar en una bureta.
i. Titular de la misma forma que se realizó el titulo del Felhing, remplazando la
solución de glucosa al 1% por la solución de azúcares totales que se
preparó.
Cálculos:
mTot WV
FelTitTotAz*
100*...% =
donde:
%Az.Tot: Porcentaje de azúcares totales.
Tit. Fel: Titulo del Felhing (ml.g)
VTot: Volumen gastado de la solución para azúcares totales (ml)
Wm: Peso de la muestra tomada para azúcares totales (g)
• Azucares reductores (%Az.Red). El procedimiento que se debe llevar a cabo
para la determinación de azúcares reductores es el siguiente:
a. Pesar aproximadamente 20g de muestra.
b. Adicionar 30ml de agua destilada.
c. Agregar 1ml de Acetato de Plomo (CH2COO)2Pb.
d. Dejar en reposo por 15min.
e. Adicionar 1ml de Oxalato de Potasio (K2C2O4)
f. Aforar a 100ml
g. Filtrar.
h. Titular de la misma forma que se realizó el titulo del Felhing, remplazando la
solución de glucos al 1% por la solución de azúcares reductores que se
preparó.
Cálculos:
mred WV
FelTitdAz*
100*..Re.% =
donde:
%Az.Red: Porcentaje de azúcares reductores.
Tit. Fel: Titulo del Felhing (ml.g)
Vred: Volumen gastado de la solución para azúcares reductores (ml)
Wm: Peso de la muestra tomada para azúcares reductores (g)
• Azucares no reductores (%Az.NoRed).
Cálculos:
)Re.%.(%950,0Re.% dAzTotAzdNoAz −=
donde:
%Az.No Red: Porcentaje de azúcares no reductores.
%Az.Tot: Porcentaje de azúcares totales.
%Az.Red: Porcentaje de azúcares reductores.
Actividad de agua (Aw). Para determinar la actividad de agua (Aw) en las frutas
se debe tomar una alícuota de aproximadamente 2g, esta se debe introducir en la
novasina en unas cápsulas de plástico específicas para este equipo, el cual nos
arroja directamente el valor de Aw y a su vez la temperatura en la que se
encontraba la muestra en el momento de la medición.
Densidad Real (ρ). Para la determinación de la densidad es necesario primero
pesar la fruta en una balanza analítica, luego es necesario establecer el volumen
de esta misma muestra y para ello se debe contar con una probeta de 1000ml en
donde se pueda introducir la muestra y se pueda determinar su volumen mediante
el principio de Arquímedes.
Cálculos:
0VVm
f −=ρ
donde
ρ: densidad (g/ml)
m: masa (g)
Vf: volumen final (ml)
Vo: volumen inicial (ml)
Textura. La textura de las frutas a nivel de laboratorio las determinamos
mediante un instrumento al que conocemos como penetrómetro. Este nos da
una lectura directa de la textura de la fruta.
Índice de madurez (I.M.). Este es la relación existente entre el porcentaje
sólidos solubles corregidos de una muestra y su porcentaje de acidez total.
Cálculo:
ATSSIM
%%
=
donde:
IM = Índice de madurez
%SS: porcentaje de sólids solubles corregidos.
%AT: Porcentaje de acidez total.