UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA DE ALIMENTOS

USO COMBINADO DE LA RADIACIÓN UV-C Y

ALMACENAMIENTO REFRIGERADO SOBRE EL TIEMPO DE

VIDA ÚTIL DE MORTIÑO (Vaccinium floribundum)

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE INGENIERA DE ALIMENTOS

ANDREA BELÉN DE LA CRUZ REA

DIRECTORA: ING. CARLOTA MORENO

Quito, Noviembre, 2011

© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2011

Reservados todos los derechos de reproducción

DECLARACIÓN

Yo ANDREA BELÉN DE LA CRUZ REA, declaro que el trabajo aquí

descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para

ningún grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias

bibliográficas que se incluyen en este documento.

La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos

correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de

Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional

vigente.

___________________

Andrea De La Cruz

C.I. 1722524210

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Uso combinado de

la radiación UV-C y almacenamiento refrigerado sobre el tiempo de

vida útil de Mortiño (Vaccinium floribundum)”, que, para aspirar al

título de Ingeniera de Alimentos fue desarrollado por Andrea De La

Cruz, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la

Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de

Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.

___________________

Ing. Carlota Moreno

DIRECTORA DEL TRABAJO

C.I. 1713755336

El presente trabajo de titulación forma parte del proyecto de investigación:

“Efecto de la radiación UV-C sobre la capacidad antioxidante y contenido de

fenoles totales en frutos exóticos del Ecuador: naranjilla (Solanum quitoense)

y mortiño (Vaccinium floribundum)”.

DEDICATORIA

A Dios y a mi familia con mucho amor

AGRADECIMIENTO Gracias a Dios, que siempre está conmigo y fortalece mi corazón.

A mis padres, José Alfredo y Sonia Alicia por tanto amor, paciencia y apoyo

incondicional que me dan todos los días de mi vida.

A mis hermanas Daniela y Pamela, con su esposo Cristian, por estar

conmigo siempre y darme su cariño incondicional, a mi sobrino Fred que

llena mi corazón de alegría y mucho amor.

A mis mejores amigas Belén y Dani, gracias por su apoyo y cariño, y

compartir conmigo cada momento de mi vida.

A mi Directora de tesis la Ing. Carlota Moreno, por haberme brindado la

oportunidad y la confianza de ser parte del grupo de investigación, por haber

hecho posible el desarrollo y culminación de este proyecto y por brindarme

siempre sus sabios consejos, apoyo, amistad y confianza.

A la Bioq. María José Cuvi, por su apoyo, consejos y ayuda otorgada

durante la parte experimental del proyecto.

A la Universidad Tecnológica Equinoccial, que me ha formado como

persona, gracias por el apoyo y conocimientos otorgados, agradezco a los

laboratorios de Química y Bioquímica de Alimentos, los cuales me

permitieron desarrollar el Proyecto de Investigación.

Y a todas aquellas personas que estuvieron conmigo en esta inolvidable

etapa de mi vida.

i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN vii

ABSTRACT ix

1. INTRODUCCIÓN 1

2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 4

2.1. MORTIÑO (Vaccinium floribundum) 4

2.1.1. ORIGEN 4

2.1.2. TAXONOMÍA 5

2.1.3. CARACTERÍSTICAS DEL FRUTO 6

2.1.4. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR NUTRICIONAL DEL MORTIÑO 7

2.1.5. VARIEDADES DE MORTIÑO 9

2.1.6. PRODUCCIÓN DE MORTIÑO EN ECUADOR 9

2.1.7. CULTIVO DE MORTIÑO 10

2.1.7.1. Etapas del Cultivo 11

2.1.8. COSECHA 11

2.1.9. COMERCIALIZACIÓN Y FORMAS DE CONSUMO 13

2.1.10. MANEJO POSCOSECHA DE MORTIÑO 14

2.2. POSCOSECHA 15

2.2.1. PROCESOS METABÓLICOS 16

2.2.1.1. Respiración 16

2.2.1.2. Producción de Etileno 17

2.2.1.3. Transpiración y Pérdida de Agua 19

2.2.1.4. Deterioro Fisiológico 20

2.2.2. TECNOLOGÍA POSCOSECHA 21

2.2.2.1. Manejo de Temperatura 21

2.2.2.2. Manejo de Humedad Relativa 21

2.2.2.3. Radiación Utravioleta 22

2.2.2.4. Radiación UV-C 23

2.2.2.5. Radiación UV-C en Frutas y Hortalizas 25

3. METODOLOGÍA 27

ii

PÁGINA

3.1. LUGAR DE PROYECTO 27

3.2. MATERIAL VEGETAL 27

3.3. SELECCIÓN DE DOSIS DE RADIACIÓN UV-C 27

3.3.1. PÉRDIDA DE PESO 29

3.3.2. COLOR 29

3.3.3. DIÁMETRO 30

3.3.4. INDICE DE DAÑO 30

3.3.5. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS 32

3.3.5.1. Preparación de la Muestra 32

3.3.6. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS 32

3.3.6.1. Preparación de Muestra e Inoculación 33

3.3.6.2. Interpretación de Resultados 33

3.4. DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO 34

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 35

4.1. SELECCIÓN DE LA DOSIS 35

4.1.1. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE LA PÉRDIDA DE PESO 35

4.1.2. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE EL COLOR 37

4.1.3. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE EL DIÁMETRO 42

4.1.4. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE EL ÍNDICE DE DAÑO 44

4.1.5. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE EL DESARROLLO FÚNGICO (%FRUTOS CON DESARROLLO FÚNGICO 48

4.1.6. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE LOS PARÁMETROS FÍSICO-QUÍMICOS 50

4.1.7. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE LA POBLACIÓN DE MOHOS, LEVADURAS Y AEROBIOS MESÓFILOS TOTALES 55

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 59

5.1. CONCLUSIONES 59

5.2. RECOMENDACIONES 61

BIBLIOGRAFÍA 62

ANEXOS 66

iii

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Clasificación taxonómica del mortiño. 5

Tabla 2.Composición química y nutricional del mortiño. 8

Tabla 3. Producción de mortiño en el Ecuador. 10

Tabla 4. Exigencias del cultivo. 11

Tabla 5. Etapas del cultivo. 11

Tabla 6. Tratamientos y Dosis de Radiación UV-C. 28

Tabla 7. % Pérdida de Peso de mortiño a temperatura de refrigeración

y ambiente en frutos control e irradiados. 37

iv

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Hojas y flores de mortiño 4

Figura 2. Etapas del color de mortiño 6

Figura 3. Bayas de mortiño 7

Figura 4. Cosecha manual de mortiño 12

Figura 5. Cosecha de mortiño 13

Figura 6. Espectro electromagnético 23

Figura 7. Empacado de mortiño 28

Figura 8. Escala L, H, S. 30

Figura 9. Pérdida de Peso de mortiño a lo largo del almacenamiento

a 6 °C. 36

Figura 10. Pérdida de Peso de mortiño a lo largo del almacenamiento

a 20 °C. 36

Figura 11. Luminosidad de mortiño a lo largo del almacenamiento

a 6 ºC. 38

Figura 12. Luminosidad de mortiño a lo largo del almacenamiento

a 20 °C. 38

Figura 13. Ángulo de tono de mortiño a lo largo del almacenamiento

a 6 ºC. 39

Figura 14. Ángulo del tono de mortiño a lo largo del almacenamiento

a 20°C. 40

Figura 15. Saturación del color en mortiño a lo largo del almacenamiento

a 6ºC. 41

Figura 16. Saturación del color en mortiño a lo largo del almacenamiento

a 20°C. 41

Figura 17. Diámetro de mortiño a lo largo del almacenamiento a 6 °C. 43

Figura 18. Diámetro de mortiño a lo largo del almacenamiento a 20 °C. 43

Figura 19. Índice de daño de muestras control y tratadas en función del

tiempo de almacenamiento a 6 °C. 45

v

PÁGINA

Figura 20. Deterioro del mortiño luego de 28 días de almacenamiento

a 6 °C. 46

Figura 21. Índice de daño de muestras control y tratadas en función del

tiempo de almacenamiento a 20 °C. 46

Figura 22. Deterioro del mortiño luego de 21 días de almacenamiento

a 20 °C. 47

Figura 23. Desarrollo fúngico en mortiño a lo largo del almacenamiento

a 6 °C. 49

Figura 24. Desarrollo fúngico en mortiño a lo largo del almacenamiento

a 20 °C. 49

Figura 25. pH a lo largo del almacenamiento a 6 °C. 51

Figura 26. pH a lo largo del almacenamiento a 20 °C. 51

Figura 27. Sólidos solubles totales a lo largo del almacenamiento

a 6 °C. 52

Figura 28. Sólidos solubles totales a lo largo del almacenamiento

a 20 °C. 53

Figura 29. Acidez titulable total a lo largo del almacenamiento

a 6 °C. 54

Figura 30. Acidez titulable total a lo largo del almacenamiento a 20 °C. 54

Figura 31. Desarrollo de mohos y levaduras en mortiño almacenado

a 6°C. 56

Figura 32. Desarrollo de mohos y levaduras en mortiño almacenado

a 20°C. 56

Figura 33. Desarrollo de microorganismos aerobios totales en mortiño

almacenado a 6°C. 57

Figura 34. Desarrollo de microorganismos aerobios totales en mortiño

almacenado a 20°C. 58

vi

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

Anexo I. Mapa de las zonas de producción de mortiño 67

Anexo II. Crecimiento de mortiño en forma silvestre 68

Anexo III. Preparación de muestras e inoculación 69

vii

RESUMEN

El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto del uso combinado de

la radiación UV-C y almacenamiento refrigerado sobre el tiempo de vida útil

de mortiño. Frutos de mortiño fueron cosechados manualmente en el sector

del Río Pita-Bocatoma (Provincia de Pichincha) e inmediatamente se

trasladaron hasta los laboratorios de Bioquímica y Química de Alimentos de

la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Tecnológica

Equinoccial, donde fueron seleccionados, luego se dividieron en 4 grupos:

frutos no irradiados (control) y frutos irradiados (8; 12.5 y 16 kJ/m2), para la

radiación se usó lámparas UV-C y la energía fue medida con un radiómetro

digital. Se colocaron 130 g de mortiño en bandejas de plástico de PVC y

Poliestireno con broche y perforaciones en los bordes, los frutos se

almacenaron a dos temperaturas: refrigeración 6 °C y ambiente 20 °C

durante 28 y 21 días respectivamente. Cada 7 días se tomaron

aleatoriamente 3 muestras para medir el efecto de la radiación UV-C sobre

los parámetros de calidad: pérdida de peso (% de pérdida de la masa en

relación con la masa inicial), color (medidas con un colorímetro usando la

escala L, H, S), diámetro (medidos con un calibrador), índice de daño (se

utilizó una escala subjetiva de 1 a 4 considerando los daños del fruto),

desarrollo fúngico (% de frutos con crecimiento fúngico), análisis físico-

químicos (pH, sólidos solubles totales y acidez total titulable) y análisis

microbiológicos (recuento de aerobios totales, mohos y levaduras). La

pérdida de peso en los frutos control y tratados aumentó durante el tiempo

de almacenamiento a 6 °C y 20 °C, sin embargo los frutos irradiados con

dosis de 12.5 kJ/m2 presentaron menor pérdida de peso. Los frutos

presentaron deshidratación y pérdida de firmeza a lo largo del

almacenamiento en las dos temperaturas. No se observaron diferencias

significativas en el color en los parámetros L, H, S a lo largo del

almacenamiento. Los frutos tratados con dosis de 12.5 kJ/m2 tuvieron menor

número de frutos con desarrollo fúngico a lo largo del almacenamiento a 6

°C. Finalmente los parámetros físico-químicos no se vieron afectados por el

viii

tratamiento UV-C, el pH, sólidos solubles totales y la acidez titulable total (%

ácido cítrico) presentaron ligera variación durante el almacenamiento a 6 °C

y 20 °C. En conclusión los frutos tratados con dosis de 12.5 kJ/m2 en

combinación con el almacenamiento refrigerado, retrasaron la aparición de

síntomas de daño y desarrollo fúngico, dando mejor apariencia y calidad en

los frutos, extendiendo la vida útil del mortiño en 7 días. La radiación UV-C

como tratamiento poscosecha en combinación con la refrigeración es una

alternativa de conservación para retardar el desarrollo fúngico y extender la

vida de los frutos.

ix

ABSTRACT

The aim of this work was to study the effect of combined use of UV-C and

cold storage on shelf life of mortiño. Fruits were harvested manually mortiño

sector Río Pita-Bocatoma (Pichincha Province) and immediately transferred

to laboratories of Biochemistry and Food Chemistry, Faculty of Engineering

Sciences, Universidad Tecnológica Equinoccial, where they were selected

then divided into 4 groups: non-irradiated fruit (control) and irradiated fruit (8;

12.5 y 16 kJ/m2) was used for radiation UV-C and the energy was measured

with a radiometer digital. 130 g were placed in plastic trays mortiño PVC and

polystyrene snap and perforations at the edges, the fruits were stored at two

temperatures: 6 °C cooling temperature 20 °C for 28 and 21 days

respectively. Every 7 days 3 samples were taken randomly to measure the

effect of UV-C radiation on the quality parameters: weight loss (% loss of

mass in relation to initial mass), color (measured with a colorimeter using

scale L, H, S), diameter (measured with a caliper), damage index (we used a

subjective scale of 1 to 4 considering the damage the fruit), fungal growth (%

fruit with fungal growth), physical-chemical analysis (pH, total soluble solids

and total acidity) and microbiological analysis (total aerobic count, yeasts and

molds). The weight loss in control and treated fruits increased during the

storage time at 6 °C and 20 °C, however the fruit irradiated at doses of 12.5

kJ/m2 had less weight loss. The fruits showed dehydration and loss of

firmness during storage at both temperaturas. There were no significant

differences in the color parameters L, H, S during storage. The fruits treated

with doses of 12.5 kJ/m2 were less number of fruits with fungal growth during

storage at 6 °C. Finally, the physicochemical parameters were not affected

by UV-C treatment, pH, total soluble solids and total titratable acidity (% citric

acid) showed little variation during storage at 6 °C and 20 °C. In conclusion,

the fruits treated with doses of 12.5 kJ/m2 in combination with refrigerated

storage, delayed the onset of symptoms of damage and fungal growth, giving

a better appearance and quality of fruit, extending the life of mortiño in 7

days. UV-C radiation as a postharvest treatment in combination with

x

refrigeration storage is an alternative to retard fungal growth and extend the

life of the fruits.

1. INTRODUCCIÓN

1

1. INTRODUCCIÓN

El mortiño (Vaccinium floribundum), es un arbusto silvestre pequeño, nativo

de las regiones Andinas de Sudamérica, conocido también con variedades

como agraz, arándano, ó “blueberry” perteneciente al género Vaccinium, de

la familia Ericácea, alcanza las 450 especies en general (Sudzuki, 1983).

Sus frutos son bayas globosas de 7 – 11 mm de diámetros, color azul-oscuro

en la madurez, pulpa comestible de sabor algo ácido, pero agradable,

cubiertas para su protección una tenue capa de cera blanca (Ávila, Cuspoca,

Fischer, Ligarreto, & Quicazán, 2007).

Siendo el mortiño un fruto que crece en clima frío o templado, es importante

que haya completado su tamaño y madurez fisiológica en el momento de la

cosecha (Barreiro & Sandoval, 2006). El CENDES (1981) menciona que la

fisiología del fruto está influenciada por los factores climáticos y condiciones

de almacenamiento. Según el SICA (2001) la temperatura es un factor

primordial, la fruta cosechada debe tratarse con cadena de frío, es

recomendable temperaturas entre 1 – 4 °C, con una humedad relativa del 80

– 90 %. En caso de no mantener dicho parámetro se presentan algunas

fisiopatías en las bayas como son las depresiones en la piel ó arrugamiento,

que lleva a la pérdida de agua y la pérdida de brillo y crecimiento microbiano

(Mitcham, 2007).

La vida útil de esta fruta es corta, y requiere de buenas condiciones de

almacenamiento en refrigeración, siendo un producto altamente sensible a

daños por frío, el tiempo de vida en percha es de alrededor de 18 días

(SICA, 2001).

Existen métodos de conservación poscosecha que minimizan las reacciones

de degradación y limitan el crecimiento microbiano. Uno de estos métodos

es la refrigeración, su objetivo es incrementar la vida útil reduciendo la

intensidad respiratoria, pérdida de peso por transpiración, producción de

etileno y el desarrollo de microorganismos (Casp & Abril, 2003). Otra

2

alternativa de conservación poscosecha es la aplicación de la radiación UV-

C en frutas y hortalizas antes de su almacenamiento.

Estudios realizados reportan que el tratamiento con radiación UV-C tiene

capacidad germicida, demostrado que el efecto hormesis (iniciación de

reacción positiva bajo una dosis baja de irradiación), puede mejorar la

resistencia a varios factores en tejidos, como reducir la incidencia y la

severidad del daño por frío, retrasa síntomas de maduración y senescencia,

además controla enfermedades originadas por hongos y mohos (Fonseca,

2009). La radiación UV-C puede ser un tratamiento efectivo siendo un

método físico que no produce subproductos indeseables, aunque algunas

veces puede cambiar algunas características propias del alimento, además

de ser un proceso seco y frío, puede ser utilizado con fines de esterilización

y desinfección (Guerrero-Beltrán & Barbosa-Cánovas, 2009).

En la actualidad existen pocos estudios sobre el uso de radiación UV-C

como tratamiento poscosecha para preservar la calidad de frutas y

hortalizas, algunos de estos estudios muestran efectos beneficiosos de la

radiación UV-C en frutas como manzana, durazno, mango, naranja,

carambola, tomate, y hortalizas como lechuga y brócoli, mejorando la calidad

y extendiendo la vida útil. Sin embargo no existen estudios de su aplicación

en mortiño.

Por esta razón en el presente trabajo de investigación el objetivo general fue

estudiar el efecto del uso combinado de la radiación UV-C y almacenamiento

refrigerado sobre el tiempo de vida útil de mortiño (Vaccinium floribundum),

mediante el cumplimiento de los siguientes objetivos específicos:

Determinar la dosis efectiva de radiación UV-C y temperatura óptima de

almacenamiento sobre la calidad organoléptica del mortiño.

3

Estudiar el efecto de radiación UV-C sobre la calidad poscosecha del

mortiño almacenado en refrigeración.

Estudiar el efecto de radiación UV-C sobre la calidad microbiológica del

mortiño almacenado en refrigeración.

2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

4

2. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

2.1. MORTIÑO (Vaccinium floribundum)

El mortiño (Vaccinium floribundum) es una fruta de la familia de las

Ericáceas que crece en forma silvestre en los páramos y bosques húmedos

montañosos de los Andes, entre 1 400 y 4 350 msnm (Sanjinés & Ollgaard,

2006).

Es un arbusto pequeño generalmente de 1 a 3.5 m de altura, con hojas

pequeñas, coriáceas, elípticas a lanceoladas u ovaladas y márgenes

finamente aserrados, las inflorescencias son racimos que salen de las axilas

de tallos y hojas, con 6 a 10 flores pequeñas con cáliz articulado, corola con

forma de olla de color blanco, rosa o rojo como se indica en la Figura 1

(Sanjinés & Ollgaard, 2006).

Figura 1. Hojas y flores de mortiño

2.1.1. ORIGEN

La familia Ericaceae presenta amplia distribución geográfica, en todos los

continentes desde las zonas templadas y frías (excepto en la Antártica)

5

hasta las regiones montañosas neotropicales, donde alcanzan su mayor

diversidad (Dávila, 2001)

La familia Ericáceas tiene 4 500 especies a nivel mundial, Vaccinium es uno

de los géneros más grandes de la familia con 450 especies (Abreu, Cuéllar,

& Prieto, 2008). Una de estas especies es Vaccinium floribundum, crece de

forma espontánea en la zona norte de los Andes, Venezuela, Colombia,

Ecuador, Perú, Bolivia y Chile, conocido como mortiño guasca, arándanos o

blueberries, mora azul, agraz, uvito de monte, Abia (Castrillón, Carvajal, &

Ligarreto, 2008).

2.1.2. TAXONOMÍA

En la Tabla 1 se indica la clasificación taxonómica del mortiño:

Tabla 1. Clasificación taxonómica del mortiño.

CLASIFICACIÓN NOMBRE

Reino Plantae

División Magnoliophyta

Clase Magnoliopsida

Orden Ericales

Familia Ericaceae

Nombre Científico Vaccinium floribundum Kunth

Sinonimia y nombres vulgares

Vaccinium mortinia

Ecuador: Mortiño

Uva de los andes

Manzanilla del cerro

Raspadura quemada

Uva del monte

Colombia: Agraz

Chile: Arándano

Perú: Macha macha

Congama

Pushgay

Norteamérica: Blueberry

(Noboa, 2010)

6

2.1.3. CARACTERÍSTICAS DEL FRUTO

Forma: Baya esférica, redonda/ovalada.

Tamaño: Tienen un diámetro aproximado de 7 – 11 mm.

Color: Su epidermis inicia verde, la etapa intermedia es rojo y en su

madurez es azul-oscuro, con una tenue capa blanca de cera. La pulpa

inicia verde, y en su maduración es de color rojizo o púrpura, como se

indica en la Figura 2.

Sabor: Su piel tersa y pulpa jugosa tiene un sabor agridulce y aromático.

Figura 2. Etapas del color de mortiño

Su fruta es una baya globosa de 7 a 11 mm de diámetro, como se observa

en la Figura 3, además presenta altos niveles de acidez con alta

pigmentación de antocianinas de color azul-oscuro en su maduración, con

cáliz persistente en el ápice, pulpa de sabor agradable y ligeramente dulce,

además contienen semillas numerosas y pequeñas (Ávila, et al., 2007), la

epidermis del fruto está provista de secreciones cerosas (pruina), que le dan

a éste una terminación muy atractiva similar a otras especies frutales como

por ejemplo la ciruela (Barrios de León, 2007).

7

Figura 3. Bayas de mortiño

2.1.4. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y VALOR NUTRICIONAL DEL MORTIÑO

El mortiño contiene aproximadamente 81 % de humedad y 17 % de

carbohidratos totales, contiene pequeñas cantidades de grasa, proteína y

ceniza. El contenido de fibra dietética es de 7.6 %, valor alto en comparación

con arándanos (3.1%), mora (5.9%) y arándano rojo (2.5%). El mortiño es

una baya ligeramente dulce, presenta valores bajos de glucosa (2.6 g / 100

g) y fructosa (4.4 g / 100 g). Contiene un valor calórico intermedio de 84 kcal

/ 100 g, entre el banano (101 kcal / 100 g), uva (75 kcal / 100 g) y mango (69

kcal / 100 g) (Vasco, 2009).

El ácido que predomina es el ácido cítrico (3142 mg / 100 g), además estos

frutos son ricos en potasio (607 mg / 100 g). El contenido total de fenoles

solubles (882 mg AG / 100 g) coloca al mortiño en el grupo de frutas

ecuatorianas con alto contenido de compuestos fenólicos, como en el

banano (1010 mg AG / 100 g). La capacidad antioxidante de las bayas de

mortiño (1200 mg Trolox / 100 g) son altas de acuerdo a la clasificación

como en guayaba (1051 mg Trolox / 100 g). En la Tabla 2 se detalla la

composición química y nutricional del mortiño.

8

Tabla 2.Composición química y nutricional del mortiño.

COMPONENTES CANTIDAD

Componentes Aproximados (g / 100 g)

Humedad 81.0 ± 2.0

Grasa 1.0 ± 0.04

Proteína 0.7 ± 0.02

Ceniza 0.4 ± 0.03

Carbohidratos Totales 16.9 ± 0.1

Fibra dietética Total 7.6 ± 2.2

Fibra dietética Soluble 1.2 ± 1.0

Fibra dietética Insoluble 6.5 ± 2.5

Azúcares Solubles (g / 100 g)

Fructosa 4.4 ± 0.4

Glucosa 2.6 ± 0.3

Valor calórico (kcal / 100 g) 84.0 ± 0.4

Ácidos Orgánicos (mg / 100 g)

Ácido Cítrico 3 142 ± 614

Ácido Málico 1 823 ± 274

Iones metálicos (mg / 100 g)

Hierro (Fe) 0.64 ± 0.2

Potasio (K) 607± 0.2

Calcio (Ca) 17.0 ± 2.3

Magnesio (Mg) 10.2 ± 1.1

Cobre (Cu) 0.12 ± 0.02

Zinc (Zn) 0.13 ± 0.02

Componentes Antioxidantes

Acido ascórbico (mg / 100 g) 9.0 ± 2.0

β – caroteno (µg / 100 g) 36.0 ± 6.0

Contenido de fenoles solubles

totales (mg AG / 100 g) 882 ± 38

Capacidad Antioxidante en

Equivalentes de Trolox TEAC 1 203 ± 94

(Vasco, 2009)

9

2.1.5. VARIEDADES DE MORTIÑO

Según el SICA (2001) en el Ecuador el mortiño es un producto nacional de

los páramos conocido en el mercado internacional con el nombre de Andean

blueberry, existe innumerables variedades de “blueberry”, mortiño o

arándanos que se comercializan en el mercado mundial, entre las principales

variedades se destacan:

Mortiño negro

Mortiño rojo

Mortiño rosado

Mortiño Americano Gigante

Jersey

Tifblue

Blueray

Bluetta

Croatan

Climax

Weymount

Duke

Elliot

2.1.6. PRODUCCIÓN DE MORTIÑO EN ECUADOR

Según el SICA (2001) el mortiño es un producto natural de los páramos

ecuatorianos, no se ha conocido que existan cultivos comerciales, sino

únicamente pequeñísimas parcelas y/o chaparros de montaña de páramo en

los que la fruta crece en forma silvestre, además no existe experiencia de su

cultivo en invernadero o cosecha.

10

En el Ecuador, el páramo se extiende a todo lo largo del país, en las zonas

altas de la cordillera de los Andes, distribuido desde el norte en la provincia

del Carchi hasta al sur en la provincia de Loja, como se indica en el Anexo I,

esta especie crece en un amplio rango altitudinal desde los 2 000 hasta los 3

800 m.s.n.m. de altitud (Noboa, 2010).

En la Tabla 3 se indican las provincias donde se produce mortiño (Vaccinium

Floribundum):

Tabla 3. Producción de mortiño en el Ecuador.

PROVINCIAS DEL ECUADOR

Sierra Norte:

Carchi

Imbabura

Pichincha

Sierra Centro:

Cotopaxi

Tungurahua

Chimborazo

Cañar

Sierra Sur:

Cañar

Azuay

Loja

(Noboa, 2010)

2.1.7. CULTIVO DE MORTIÑO

En la Tabla 4 se indican las exigencias del cultivo de mortiño:

11

Tabla 4. Exigencias del cultivo.

EXIGENCIAS DEL CULTIVO

Agroecológicas

Clima:

Temperatura:

Humedad:

Pluviosidad:

Altitud:

Formación ecológica:

8 °C – 16 °C

Frío – templado

60 % - 80 %

800 – 2 000 mm

1 600 – 3 800 msnm

Bosque seco montano bajo (bs-MB),

Bosque húmedo montano (bh-MB)

Requerimientos edáficos

Textura:

pH:

C/N:

Arenoso, humíferos, sueltos, ricos

en materia orgánica.

4.0 – 4.5

13 – 14

(SICA, 2001)

2.1.7.1. Etapas del Cultivo

Las etapas del cultivo de mortiño se muestran en la siguiente Tabla:

Tabla 5. Etapas del cultivo.

Desarrollo de la plantación: De 3 a 4 años.

Inicio de la cosecha: 3 - 4 años, dependiendo la zona y variedad.

Vida económica: Perenne

(SICA, 2001)

2.1.8. COSECHA

La calidad de los frutos de mortiño depende en la forma que ha sido

cultivada. La cosecha del mortiño se realiza en forma manual, obteniendo

buena calidad de fruta cosechada, como se indica en la Figura 4 (Dieguez,

2000).

12

Figura 4. Cosecha manual de mortiño

Para cosechar se debe considerar la madurez fisiológica, aunque la

maduración de la fruta no es siempre uniforme, la cosecha se realiza

selectivamente y la persona que coseche debe identificar la fruta madura,

según su variedad por el tamaño y tonalidades (FAO, 1993).

Según el SICA (2001) la fruta en estado maduro se identifica cuando el fruto

empieza a tonarse blando, de coloraciones claras, por lo menos un 40 %.

Por otro lado, se debe cuidar al desprender la fruta de la planta, para que no

se lastime. La fruta madura presenta una cerosidad o también llamada

pruina, que protege a la fruta de hongos y no debe ser removida, lo que

implica cierto cuidado en la recolección.

El período de cosecha de mortiño requiere de dos a tres meses dependiendo

del cultivar y del clima. La calidad del mortiño puede ser afectada por su

cultivo, temperatura y el intervalo de tiempo entre la cosecha y el

almacenamiento de refrigeración (Núñez, Sánchez, Ruiz, & NeSmith, 2008).

13

La cosecha de campo se la realiza en cestas de plástico de 52 x 35 x 18 cm,

en cuyo fondo se coloca hojas de papel blanco, como se indica en la Figura

5. Para la selección del fruto se considera: buena formación del fruto,

coloración uniforme, eliminación de restos vegetales. La selección del

material de cosecha se hace con guantes de látex (SICA, 2001).

Figura 5. Cosecha de mortiño

La fruta debe ser almacenada a 4 °C, con una humedad relativa de 80 - 90

% (Riveros & Santacoloma, 2006). Todo el manejo poscosecha

preferentemente debe realizarse en una cadena de frío, dando una vida útil

(shelf life) entre 14 y 28 días.

2.1.9. COMERCIALIZACIÓN Y FORMAS DE CONSUMO

Según un estudio del SICA (2001), en el país no existen cultivos comerciales

del producto, es por esa razón que al ser cosechados de los páramos se

comercializa en los mercados de Quito, la venta se realiza a temperatura

ambiente y se lo vende entero en cajas, baldes o en fundas dependiendo de

la cantidad.

14

El consumo del mortiño en el Ecuador es básicamente en fresco, para la

elaboración de la tradicional colada morada, un plato típico ecuatoriano con

el que se recuerda el día de los Difuntos en el mes de noviembre (Noboa,

2010). En el mercado mundial su uso es fácil pues no requiere ser pelado o

cortado, se consume en fresco, como complemento en ensaladas de frutas y

vegetales, mezcladas con cereales, yogurt. Por su sabor fuerte y agradable

el “blueberry” se utiliza en la preparación de salsas, acompañamientos para

diversos platos de carnes y preparaciones de tipo gourmet, además de

rellenos para “pies”, salsas apara “pancakes”, “waffles” y pastelería variada

(SICA, 2001).

La fruta es utilizada para la elaboración de mermeladas, vinos, fruta

deshidratada, pulpa, jugos, salsas, yogurt, y actualmente su novedosa

producción de vinos (Castrillón, et al., 2008). Abreu y colaboradores (2008)

mencionan que el mortiño también se comercializa en forma de

medicamento herbario o suplemento dietético, debido a su contenido de

ácido ascórbico, y su cáscara se utiliza como materia prima para el teñido de

textiles. Además se le atribuyen virtudes medicinales a las flores y a los

frutos de mortiño, en forma de bebida se toma para curar reumatismos,

fiebres, cólicos, gripe, dolencias del hígado, pulmón y riñón (Noboa, 2010).

2.1.10. MANEJO POSCOSECHA DE MORTIÑO

Núñez y colaboradores (2008) mencionan que el tiempo que transcurre entre

la cosecha y la refrigeración (pre almacenamiento) puede influir

adversamente en la calidad de frutos de arándanos o bayas.

Manejo poscosecha de mortiño según SICA (2001):

Cosecha y transporte: Colocar en cestas papel blanco, la fruta cosechada

debe pasar por una cadena de frío.

15

Recepción en planta: Las cestas deben estar en un sitio seco y fresco,

temperaturas recomendadas: 1 – 4 °C y Humedad Relativa (HR) de 80 –

90 %.

Selección: Buena formación del fruto, coloración uniforme, eliminación de

restos vegetales.

Empaque: En canastillas de poliestireno envueltos de celofán, con pesos

de 250 – 500 g.

Almacenamiento: A temperatura de 1 – 5 °C, con HR del 80 – 90%.

2.2. POSCOSECHA

Según Castellano (2005) el manejo poscosecha son todas las operaciones

que se realizan después de la cosecha, tratando de disminuir las pérdidas en

los procesos de manipulación, transporte y almacenamiento.

Es posible conservar la calidad de los frutas y vegetales por largos periodos

de tiempo, utilizando sistemas de conservación, basándose en factores

relacionados con el deterioro del producto, su comportamiento fisiológico, las

técnicas de almacenamiento y las estrategias para retardar su

envejecimiento o senescencia (Bernal & Díaz, 2005).

Kader (2007) menciona que la senescencia es la etapa final de vida de un

órgano vegetal o de planta que conlleva al desorden y muerte de las células.

Los productos hortofrutícolas poseen altos contenidos de agua y tienden

deshidratarse (marchitez, arrugamiento), además de producir alteraciones en

la calidad organoléptica, nutricional y microbiológico por el ataque de

bacterias y hongos que dan lugar al deterioro patológico.

La enfermedades son la causa principal de pérdida poscosecha en el

mortiño, se presenta dos tipos de hongos causadas por pudrición Botrytis

(pudrición gris) y por Rhizopus, la primera es causada por Botrytis cinerea,

16

hongo que sigue creciendo lentamente aún en 0 °C, y la pudrición por

Rhizopus (Rhizopus stolonifer), las esporas se encuentran presentes en el

aire y se propagan fácilmente, este hongo no crece a temperaturas inferiores

a 5 °C, estos hongos pueden manejarse controlando la temperatura

(Mitcham, 2007).

2.2.1. PROCESOS METABÓLICOS

Las frutas y hortalizas están expuestas a sufrir cambios metabólicos,

provocando daños fisiológicos por varios factores internos: respiración,

producción de etileno, transpiración, deterioro fisiológico.

2.2.1.1. Respiración

La respiración es un proceso metabólico por el cual los materiales orgánicos

almacenados como los carbohidratos, proteínas, grasas son desdoblados en

liberación de energía y calor, dentro de este proceso, se utiliza oxígeno (O2)

y se produce dióxido de carbono (CO2) (Kader, 2007).

La respiración en presencia de oxígeno es respiración aerobia, o en su

ausencia es respiración anaerobia llamada a veces como fermentación

(Wills, McGlasson, Graham, & Joyce, 1998).

Según la FAO (1993) los productos frescos no pueden seguir reponiendo los

carbohidratos ni el agua una vez recolectados, por lo que la respiración

utiliza el almidón o azúcar almacenados y se detiene cuando se agotan las

reservas de esas sustancias, se inicia entonces un proceso de

envejecimiento que conduce a la muerte y la putrefacción del producto. Los

cambios en la respiración de las frutas a través del tiempo desde su

crecimiento hasta su senescencia marca la caracterización de los dos tipos

de frutos llamados Climatéricos y No Climatéricos.

17

Las frutas Climatéricas son las frutas que pueden madurar después de la

cosecha, preservan las características de calidad, aumentan la actividad

respiratoria y la producción de etileno y va disminuyendo con el

envejecimiento del fruto. Por otro lado las frutas No Climatéricas después de

cosechada, no tienen la capacidad de continuar con las procesos fisiológicos

de madurez y ocurren cambios físicos como la deshidratación, por lo que es

necesario que permanezcan en el árbol para completar su madurez, además

su actividad respiratoria declina hasta su senescencia debido a la invasión

microbiana y fúngica que conduce a la descomposición del fruto (Gallo,

1997).

Se puede decir que el mortiño (Vaccinium floribundum) es un fruto No

Climatérico, por que no tiene la capacidad de continuar con los proceso

fisiológicos de madurez, ya que los cambios que ocurren, son cambios

causados por degradación o por efectos físicos como la deshidratación

(Gallo, 1997).

2.2.1.2. Producción de Etileno

El Etileno (C2H4) es un gas producido por tejidos vivos de las plantas, afecta

los procesos fisiológicos de las plantas, induce a que los productos como las

frutas maduren, causando deterioro e incrementando daños físicos como la

pérdida de color, aceleración de senescencia, y otros síntomas de

envejecimiento (Thompson, Mitchell, Rumsey, Kasmire, & Crisosto, 1998)

Sin embargo algunas veces el etileno es benéfico, aumentando la calidad del

producto al promover una maduración más rápida y uniforme antes de la

distribución para su venta (Kader, 2007).

18

Etileno en la maduración

Kader (2007), menciona que la maduración de frutos, ocurre generalmente a

una velocidad máxima en niveles de una parte de etileno en un millón de

partes de aire (1 ppm). El etileno en la maduración se utiliza como

tratamiento, el etileno promueve una maduración más rápida y más uniforme

dependiendo del tipo de fruto, madurez, temperatura y humedad relativa

(HR) del cuarto de maduración, concentración de etileno, y la duración de la

exposición al etileno. Las condiciones de maduración óptima para los frutos

son:

Temperatura de 18 – 25 °C y Humedad Relativa (HR) de 90 – 95 %.

Concentración de etileno: 10 a 100 ppm.

Duración del tratamiento: 24 a 72 horas, dependiendo del tipo de fruto y

del estado de madurez.

Circulación del aire: suficiente para mantener temperaturas uniformes

dentro del cuarto de maduración.

Ventilación: se requieren intercambios de aire adecuados para prevenir la

acumulación de CO2, el cual reduce la efectividad del etileno.

La FAO (1993) menciona que se puede utilizar el etileno en frutos

climatéricos, debido a que la fruta sintetiza suficiente etileno dentro de sus

células para contribuir el proceso de maduración.

Según Thompson (1998) los frutos No climatéricos producen pequeñas

cantidades de etileno, y si se realiza el proceso de almacenamiento de

etileno puede incrementar la tasa de respiración y, reducir la vida útil de la

fruta.

19

Etileno en enfermedades

La producción de etileno aumenta cuando los frutos sufren daños o son

atacados por los mohos de la putrefacción, es así como se desencadena la

maduración de frutos climatéricos prematuros durante el transporte (FAO,

1993).

Thompson (1998) menciona que el etileno en algunos frutos estimula la

germinación de esporas Penicillium expansum y Brotrytis cinnerea, dos

hongos que causan pudriciones en las frutas, existen también casos

contrarios en que el etileno reduce el crecimiento de pudrición.

2.2.1.3. Transpiración y Pérdida de Agua

La pérdida de agua es de gran importancia en poscosecha, porque es

responsable de la presentación del producto, donde se hace evidente la

pérdida de peso, turgencia (flacidez, falta de rigidez y marchitamiento),

calidad nutricional y su valor comercial (Gallo, 1997).

Thompson (1998) menciona que la transpiración es la pérdida de agua en

estado de vapor, que en poscosecha no tiene posibilidades de recuperación.

Kader (2007) menciona que mediante el sistema dérmico del producto se

puede regular la pérdida de agua.

La transpiración se da a través de la cutícula, estomas o lenticelas y

tricomas (pelos epidérmicos). La cutícula esta cubierta de ceras

superficiales, cutina embebida en cera y una capa de mezclas de cutina,

cera y polímeros de carbohidratos (Kader, 2007). El espesor y la

permeabilidad de la cutícula está ligado al grado de madurez, a mayor

permeabilidad, mayor transpiración. Las vellosidades epidérmicas y una

edad joven del tejido aumentan la transpiración (Gallo, 1997). Es decir, los

20

productos bien desarrollados tienen la película cerosa bien formada y su

cutícula es más impermeable.

Este proceso físico puede controlarse aplicando tratamientos al producto,

como recubrimientos superficiales o aumentando la Humedad Relativa del

ambiente y circulación del aire (Kader, 2007).

2.2.1.4. Deterioro Fisiológico

Las frutas y hortalizas atraviesan diferentes procesos fisiológicos y

patológicos después de la cosecha, el deterioro del producto genera lesiones

en los tejidos como daños por congelación, frío o calor, pérdida de humedad

y por crecimiento de microorganismos (FAO, 1996).

El daño por congelación provoca el colapso inmediato de tejidos y la pérdida

total del producto, otros síntomas de daños de congelación incluyen el

oscurecimiento y deshidratación en la superficie de los productos, pérdida

del sabor y no llegan a completar el proceso de maduración (Thompson, et

al., 1998).

En el daño por frío depende del origen de los productos, unos de los

síntomas son el cambio de color interno y superficial, hundimientos, áreas

acuosas, sabores extraños, desigualdad de maduración y crecimiento de

hongos superficiales y pudriciones (Kader, 2007).

La causa principal de pérdidas poscosecha es el crecimiento de hongos y

bacterias que atacan a productos frescos (Thompson, et al., 1998). Los

hongos se desarrollan muy lentamente, a temperaturas próximas a 0 °C,

como Botrytis, Penicilium, Monilia y Alternaria, el efecto del frío para

Rhizopus nigricans y Trichothecium roseum, inhiben su crecimiento a

temperaturas inferiores a 5 °C, y sus esporas mueren después de dos días a

0 °C (Casp & Abril, 2003).

21

2.2.2. TECNOLOGÍA POSCOSECHA

En tecnología poscosecha se utiliza tratamientos físicos como el manejo de

temperatura, humedad relativa, atmósferas modificadas, radiación UV-C,

entre otros. Así como la combinación de dos o más tratamientos, con la

finalidad de minimizar la actividad metabólica de los frutos y extender la vida

útil (Yahia & Ariza, 2001).

2.2.2.1. Manejo de Temperatura

Kader (2007), menciona que el control de temperatura en frutas y hortalizas

es un factor importante para mantener la calidad de los productos y frenar el

deterioro, el empleo de temperaturas por debajo del rango óptimo (± 1°C),

puede causar congelación o daño por frío, y a temperaturas superiores los

productos tienen tasas de respiración altas y son más susceptibles a daño

por etileno y enfermedades. Por lo que se debe tener un estricto control de

temperatura para extender la vida de anaquel de productos hortofrutícolas.

Para aumentar la vida útil de frutas y vegetales se considera normalmente la

temperatura de 0 °C, en caso de productos de origen tropical o subtropical

se considera conservar entre 10 - 12 °C debido a que son sensibles a daño

por frío (Thompson, et al., 1998).

2.2.2.2. Manejo de Humedad Relativa

Según Kader (2007) la humedad relativa influye en la deshidratación, el

desarrollo de pudriciones, la incidencia de algunas fisiopatías y la

uniformidad de la maduración de consumo de los frutos.

En la conservación frigorífica de los productos perecederos la humedad

relativa debe mantenerse entre el 85 – 95 %, y para frutas entre 90 – 98 %.

Para cada producto debe almacenarse a la humedad relativa que le

22

beneficie, teniendo en cuenta que las humedades relativas altas favorecen el

desarrollo de hongos y las humedades relativas bajas incrementan las

pérdidas de peso. Durante la conservación se deberá conseguir que la

humedad relativa, como la temperatura, se mantenga lo más constante

posible (Casp & Abril, 2003).

Parentini (2011) menciona que el crecimiento microbiano se da cuando se ve

afectado por factores externos ambientales, como la Temperatura y

Humedad Relativa, donde afecta directamente al fruto y provoca cambios

físico-químicos, y crecimiento de microorganismos, principalmente de

hongos (mohos y levaduras).

2.2.2.3. Radiación Utravioleta

La radiación ultravioleta (UV) es una radiación no ionizante, pertenece a la

franja del espectro electromagnético con longitudes de onda de 100 a 400

nm (Rivera, Gardea, Martínez, Rivera, & González, 2007). La radiación

ultravioleta es clasificada en tres categorías, como se indica en la Figura 6:

UV-A: Radiación ultravioleta larga, cuya longitud de onda va de 400 - 320

nm. Es muy poco absorbida por las células vivas. Tiene la capacidad de

producir bronceado con un mínimo eritema cutáneo. Se emplea

comercialmente para el bronceado de la piel y el tratamiento de la

psoriasis (Ibarz, 2009).

UV-B: Radiación ultravioleta media, con una longitud de onda de 320 a

280 nm. Se utiliza para la aplicación del efecto fotoquímico (pigmentación

o formación de vitamina D), es biológicamente dañina para la piel y los

ojos (Stewart, 1993).

23

UV-C: Radiación ultravioleta lejana, corta o radiación germicida, con una

longitud de onda de 280 y 200 nm. Radiación no ionizante. Mayor poder

germicida es de 254 nm. Presenta el máximo de energía y el máximo de

los efectos germicidas, por lo que se emplea preferentemente en los

procesos de esterilización, produce muerte celular al destruir las

proteínas y los ácidos nucleicos por efecto fotoquímico y no genera

subproductos, por lo que no es contaminante (Sendra, 1998).

Figura 6. Espectro electromagnético

(Rivera, et al., 2007)

2.2.2.4. Radiación UV-C

La radiación UV-C es una tecnología alternativa a la esterilización química

utilizada para reducir el crecimiento de microorganismos en alimentos

(Rivera, et al., 2007). Civello, Vicente, & Martínez (2006) mencionan que es

fuertemente absorbida por diferentes componentes celulares y pueden

causar graves daños a los microorganismos y causa modificaciones

fisiológicas en los productos.

La radiación UV-C solo se obtiene de fuentes artificiales, tales como

lámparas germicidas, que emiten la mayor parte de su energía a una sola

longitud de onda (254 nm) que es eficaz para matar bacterias y virus sobre

una superficie o en el aire (Ibarz, 2009).

24

Civello y colaboradores (2006) mencionan que las lámparas usadas en la

desinfección UV consisten en tubos de cuarzo lleno de un gas inerte, como

argón y pequeñas cantidades de mercurio. La diferencia con las lámparas

fluorescentes es que las lámparas UV no están cubiertas. Las fuentes de

radiación que se utiliza para la desinfección UV se pueden clasificar en

presión baja y media.

Ventajas

La radiación UV-C tiene la ventaja de no producir residuos químicos o

subproductos, por lo que no es contaminante, se aplica en desinfección de

superficies, es decir no tiene poder penetrante, produce destrucción de

microorganismos en el aire, y reduce la contaminación de líquidos (Ibarz,

2009).

Por su efecto germicida existe un creciente interés en usar luz UV-C para la

tratamientos poscosecha en frutas y hortalizas como desinfección de

alimentos, además es un proceso seco y frío que requiere poco

mantenimiento (Guerrero-Beltrán & Barbosa-Cánovas, 2009).

Según Ibarz (2009) la irradiación UV podría utilizarse para destruir los

pigmentos formados en el pardeamiento enzimático y no enzimático de los

zumos de fruta.

Beneficios

La radiación UV-C se puede aplicar en combinación con otras tecnologías

poscosecha como la refrigeración y el envasado para preservar la calidad

organoléptica y nutricional de frutas y hortalizas, para retrasar el proceso de

maduración y senescencia (Rivera, et al., 2007).

25

Según Rivera y colaboradores (2007) la radiación UV-C reduce los

desórdenes fisiológicos durante el almacenamiento en frío, reduce la

incidencia de microorganismos, y mejora las propiedades nutricionales del

producto fresco.

Desventajas

Los tratamientos con radiación UV-C puede foto-reactivarse al exponerse las

células dañadas a longitudes de onda mayores a 330 nm, además estas

células pueden ser más resistentes cuando se aplica una segunda

irradiación. Sin embargo, en un ambiente oscuro puede evitarse la foto

reactivación de productos irradiados (Guerrero-Beltrán & Barbosa-Cánovas,

2009).

La radiación puede ocasionar efectos perjudiciales a personas y equipos, la

creación de ozono puede provocar oxidación en sustancias que resulten

sensibles a su acción.

2.2.2.5. Radiación UV-C en Frutas y Hortalizas

La radiación UV-C se ha aplicado en poscosecha de frutas y hortalizas, el

tratamiento genera efectos benéficos como la inducción de resistencia a

enfermedades, reducción de carga microbiana superficial de bacterias,

microorganismos, virus, mohos y levaduras, además retrasa la maduración y

mejora los atributos que aportan calidad a los frutos hortícolas (Pombo,

2009).

Este efecto benéfico se denomina hormesis, que es la iniciación de una

reacción positiva bajo una dosis baja de irradiación, Guerrero-Beltrán &

Barbosa-Cánovas (2009) mencionan que el efecto hermético de la luz UV-C

puede estimular la producción de fenilialanina amonia-liasa (PAL) que induce

26

la formación de fitoalexinas (compuestos fenólicos), que pueden mejorar la

resistencia de microorganismos en frutas y vegetales.

La acción de la radiación sobre los microorganismos influye un efecto directo

e indirecto. El efecto directo es debido a la absorción de la radiación por los

microorganismos que se encuentran en la superficie del producto,

provocando diferentes niveles de daño en sus ácidos nucleicos, membranas,

entre otros. Mientras que el efecto indirecto se debe a las alteraciones

provocadas en el metabolismo del fruto irradiado que conducen a una mayor

resistencia de los mismos contra diversos patógenos (Pombo, 2009).

Se ha demostrado el efecto de la radiación UV-C en el control de

decaimiento en pimiento (Vicente et al., 2005), arándano (Perkins, Collins, &

Howard, 2008), fresa (Baka, Mercier, Corcuff, Castaigne, & Arul, 1999),

carambola (Andrade, Moreno, Henríquez, Gómez, & Concellón, 2010),

lechuga (Allende & Artés, 2003), en durazno además de la reducción de

decaimiento, mejoró la firmeza en los frutos tratados (González, Wang, &

Buta, 2004).

La radiación UV-C redujo la tasa de respiración en tomate, retrasando su

maduración y senescencia (Barka, Kalantari, Makhlouf, & Arul, 2000), en el

caso de fresas irradiadas se redujo la producción de CO2 y mejoró la firmeza

con respecto a frutos control (Baka, et al., 1999), también se presentaron

resultados similares en pimiento (Vicente, et al., 2005), y melón (Lamikanra,

Kueneman, Ukuku, & Bett-Garber, 2005).

Se ha comprobado que la irradiación UV-C puede incrementar la capacidad

antioxidante en frutas como mango (González, Villegas, Martínez, Gardea, &

Ayala, 2007), arándanos (Perkins, et al., 2008), y pimiento (Vicente, et al.,

2005) y en vegetales como brócoli (Costa, Vicente, Civello, Chaves, & A,

2005).

3. MÉTODOLOGÍA

27

3. METODOLOGÍA

3.1. LUGAR DE PROYECTO

La investigación se realizó en los laboratorios de Bioquímica y Química de

Alimentos de la Facultad de Ciencias de la Ingeniería, en la Universidad

Tecnológica Equinoccial, en el período de agosto 2010 a marzo 2011.

3.2. MATERIAL VEGETAL

El material vegetal utilizado fue mortiño (Vaccinium floribundum) cosechado

en el sector del Río Pita-Bocatoma, Parroquia Machachi, Cantón Mejía,

Provincia de Pichincha, como se indica en el Anexo II. Los frutos se

cosecharon manualmente observando su estado de madurez, cuando estos

tienen un color azul oscuro y se pueden desprender fácilmente del arbusto.

Los frutos fueron trasladados inmediatamente a los laboratorios de la carrera

de Ingeniería de Alimentos, en donde fueron seleccionados por tamaño,

apariencia, grado de madurez y ausencia de defectos.

3.3. SELECCIÓN DE DOSIS DE RADIACIÓN UV-C

Andrade y colaboradores (2010) realizaron estudios previos en carambola

mínimamente procesada, aplicando la radiación UV-C. Por lo tanto, esta

investigación tomó como referencia las dosis y tiempo de exposición de

radiación UV-C utilizadas.

Para seleccionar la dosis de radiación UV-C se realizaron 4 tratamientos

como se indica en la Tabla 6:

28

Tabla 6. Tratamientos y Dosis de Radiación UV-C.

TRATAMIENTOS DOSIS TIEMPO DE

EXPOSICIÓN (min)

1 Control (Frutos no irradiados) 0

2 8 kJ/m2 10

3 12.5 kJ/m2 15

4 16 kJ/m2 20

La energía de la radiación fue medida con un radiómetro digital UV (UVX

Radiometer UVP). Para la irradiación se usó cuatro lámparas UV-C

(Germicidal G30T8, 30W), colocadas a 20 cm de altura de los frutos. Para

garantizar la distribución uniforme de radiación sobre los frutos se usó una

plancha de agitación (VWR Microplate Shake) a velocidad de 400 “speed”.

Una vez completado el tratamiento, 130 g de mortiño fueron envasados en

bandejas de plástico (Termopack, material PVC y Poliestireno) con

dimensiones de 11.5 cm x 11.5 cm x 5 cm, con broche y perforaciones en

los bordes, como se indica en la Figura 7. Los frutos se almacenaron a

temperatura ambiente aproximadamente a 20 °C y 58 % de Humedad

Relativa, y en refrigeración a 6 °C y 90 % de Humedad Relativa.

Figura 7. Empacado de mortiño

29

Cada 7 días se tomaron aleatoriamente 3 muestras para medir los

siguientes parámetros de calidad:

3.3.1. PÉRDIDA DE PESO

Se registró el peso de cada bandeja en los días de análisis y se comparó

con la masa inicial. Los resultados fueron expresados como porcentaje de la

pérdida de masa en relación con la masa inicial, como se indica en la

ecuación 1.

[1]

Donde:

Pi = Peso inicial

Pf = Peso al finalizar el período de almacenamiento

3.3.2. COLOR

El color se midió en 20 frutos de mortiño con un colorímetro (Lutron RGB–

1002), usando la escala L, H, S (Ding & Kheng, 2010):

L: medida de la luminosidad del producto en una escala de 0 = negro y

100 = blanco, como se observa en la Figura 8 a.

H: ángulo de matiz o tono, que gira en 360°, donde el ángulo de 90°

representa color amarillo, 180° representa verde, 270° representa el azul,

y 0° (360°) representa el rojo/violeta, como se observa en la Figura 8 b.

S: grado de desviación de color gris o blanco, intensidad o pureza del

ángulo de matiz, como se observa en la Figura 8 c.

30

a. Luminosidad

b. Hue (ángulo de matiz)

c. Saturación

Figura 8. Escala L, H, S.

3.3.3. DIÁMETRO

Se midió el diámetro ecuatorial de 30 mortiños tomados aleatoriamente de

cada bandeja, con un calibrador Vernier Caliper Bensson.

3.3.4. INDICE DE DAÑO

El índice de daño se determinó en tres bandejas escogidas aleatoriamente

en el día de análisis, se utilizó una escala subjetiva de 1 a 4, considerando

los daños observados en el fruto. Los criterios de análisis fueron:

100% 0%

100% 0%

31

Apariencia Opaca: se evaluó la presencia de cera que los frutos poseen

en la superficie de acuerdo a la siguiente escala: 1= 0 % capa tenue; 2=

0 – 10 % ligeramente opaco; 3= 10 – 20 % opaco moderado; 4= >20 %

gris severo (pierde apariencia).

Decaimiento: se evaluó el crecimiento de mohos en la superficie del

fruto de acuerdo a la siguiente escala: 1= sin desarrollo; 2= desarrollo

ligero; 3= desarrollo moderado; 4= muy desarrollado.

Depresiones en la piel: se evaluó visualmente la deshidratación del

mortiño de acuerdo a la siguiente escala: 1= 0 % sin daño; 2= 0 – 10 %

daño ligero; 3= 10 – 20 % daño moderado; 4= >20 % daño severo.

Firmeza al tacto: se evaluó como una medida táctil de la depresión

superficial de la fruta, de acuerdo a la siguiente escala: 1= firme; 2=

ligeramente firme; 3= ligeramente blando; 4= blando.

La calificación para cada síntoma de daño se calculó según la siguiente

ecuación:

[2]

Se calculó el índice de daño (ID) como indica la siguiente ecuación:

[3]

32

3.3.5. ANÁLISIS FÍSICO-QUÍMICOS

3.3.5.1. Preparación de la Muestra

Se seleccionó al azar 3 bandejas de cada tratamiento, inmediatamente se

hizo una homogenización utilizando una licuadora Oster y se filtró a través

de una gasa estéril de algodón doblada en cuatro capas, hasta obtener un

volumen aproximado de 20 ml de jugo de cada muestra. En el jugo obtenido

se midió pH, sólidos solubles (°Brix) y acidez titulable.

pH: El pH de la muestra fue determinado con un potenciómetro (Thermo

Scientific Orion) por inmersión del electrodo en el filtrado de la muestra. Se

analizaron tres muestras por cada tratamiento y tiempo de almacenamiento.

Sólidos Solubles: Las mediciones de sólidos solubles se realizaron por

duplicado, con un refractómetro manual marca B&C, 0 – 32 °Brix.

Acidez Titulable Total: La acidez titulable se determinó por valoración

potenciométrica de 10 ml de muestra con NaOH 0.2 N hasta pH 8.2. Los

resultados se expresaron como porcentaje de ácido cítrico.

3.3.6. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICOS

Los análisis microbiológicos que se realizaron inmediatamente después de la

radiación UV-C, y cada 7 días de almacenamiento fueron: Recuento de

mohos, levaduras, y aerobios mesófilos totales.

33

3.3.6.1. Preparación de Muestra e Inoculación

Se colocaron 10 g de muestra homogenizada en 90 ml de diluyente (agua

destilada estéril), correspondiente a la dilución 10-1, a partir de ésta se

realizaron dos diluciones sucesivas 10-2 y 10-3. De cada dilución se tomó una

alícuota de 1 ml y se inoculó en placas Petrifilm para el recuento de mohos y

levaduras según Petrifilm (2004), como se indica en el Anexo III.

3.3.6.2. Interpretación de Resultados

Recuento de Mohos y Levaduras

En la interpretación Petrifilm (2004) para el recuento de levaduras y mohos

sugiere incubar las placas por 5 días entre 21 °C y 25 °C según AOAC

(2005) método oficial 997.02 en alimentos.

La Guía de interpretación 3M Petrifilm, muestra la diferencia entre las

colonias de levaduras y mohos:

Levaduras: típicamente de color azul verdoso uniforme, colonias pequeñas,

de bordes definidos, aparecen abultadas.

Mohos: se reconocen por ser colonias grandes, colores variables, centro

oscuro y forma difusa, apariencia plana.

Recuento de Aerobios Totales

Para el recuento de aerobios totales las placas se incubaron durante 48 ± 3

horas a 35 °C ± 1 °C, según el método oficial 990.12 (AOAC, 2005).

Para la interpretación de recuento de aerobios totales se utilizó la Guía de

interpretación (Petrifilm, 2004), donde explica que se identifican por colonias

rojas sin importar su tamaño o la intensidad de tono rojo.

34

3.4. DISEÑO EXPERIMENTAL Y ANÁLISIS ESTADÍSTICO

Se utilizó los diseños experimentales de bloques completos al azar y el

diseño completamente al azar con un solo factor (unifactorial) en donde se

analizó el efecto de distintas dosis de radiación UV-C sobre las variables

dependientes: pérdida de peso, color, diámetro, índice de daño, pH, sólidos

solubles totales y acidez titulable total. Los resultados fueron procesados

mediante un Análisis de varianza (ANOVA) y las medidas comparadas a

través de la prueba de Diferencias Mínimas Significativas (LSD). Se usó el

programa estadístico Stargraphics Centurion XV.

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

35

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. SELECCIÓN DE LA DOSIS

En el presente capítulo se describen los resultados para la selección de

dosis de radiación UV-C en combinación con almacenamiento refrigerado

utilizados como tratamiento poscosecha en mortiño y su efecto sobre los

parámetros de calidad: pérdida de peso, color, diámetro, índice de daño, %

de frutos con desarrollo fúngico, características fisicoquímicas y

microbiológicas.

4.1.1. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE LA PÉRDIDA DE PESO

Los frutos almacenados a 6 °C presentaron menor pérdida de peso en

relación a los frutos almacenados a 20 °C, como se observa en la Figura 9 y

10. La pérdida de peso aumentó significativamente tanto en frutos control

como en frutos irradiados durante el tiempo de almacenamiento en las dos

temperaturas.

Los frutos irradiados con dosis de 8 y 12.5 kJ/m2 presentaron menor pérdida

de peso que los frutos control y de dosis de 16 kJ/m2, sin embargo no

mostraron diferencias mínimas significativas en las dos temperaturas de

almacenamiento, como se indica en la Tabla 7.

36

Figura 9. Pérdida de Peso de mortiño a lo largo del almacenamiento a 6 °C.

Figura 10. Pérdida de Peso de mortiño a lo largo del almacenamiento a 20 °C.

0

3

6

9

12

15

18

21

0 7 14 21 28

% P

érd

ida d

e P

eso

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

0

3

6

9

12

15

18

21

0 7 14 21

% P

érd

ida d

e P

eso

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

37

Tabla 7. % Pérdida de Peso de mortiño a temperatura de refrigeración y

ambiente en frutos control e irradiados. 1,2

Día

7 4,71 ± 0,91b

3,75 ± 0,77c

4,01 ± 0,72c

6,03 ± 0,90a

14 8,59 ± 1,57ab

7,82 ± 0,76b

7,87 ± 1,46b

9,39 ± 1,58a

21 12,04 ± 2,19a

10,46 ± 1,21a

10,81 ± 1,52a

11,39 ± 1,26a

28 15,12 ± 0,61a

13,79 ± 1,11a

14,53 ± 1,25a

15,37 ± 1,16a

Día

7 7,02 ± 0,64a

5,90 ± 0,42b

6,84 ± 0,56a

7,10 ± 0,87 a

14 15,10 ± 1,20a

12,93 ± 0,48b

14,07 ± 0,60ab

13,67 ± 2,14 b

21 20,56 ± 1,37a

18,04 ± 0,43b

18,94 ± 0,72b

19,02 ± 1,36 b

% PÉRDIDA DE PESO (6 °C)

Control UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

Control UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

% PÉRDIDA DE PESO (20 °C)

1 Valor promedio ± Desviación estándar (n=12)

2 Letras distintas en una misma fila denotan diferencia estadísticamente significativa

(p<0.05).

Resultados similares fueron reportados por Perkins y colaboradores (2008)

en donde la pérdida de peso y la firmeza en arándanos no se vieron

afectados por el tratamiento UV-C.

De igual forma González y colaboradores (2004) mencionan que no hubo

diferencias significativas en la pérdida de peso en duraznos control y

tratados, sin embargo se evidenció mayor pérdida de peso en los frutos

control que en frutos irradiados después de 21 días de almacenamiento a

5 °C.

4.1.2. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE EL COLOR

La luminosidad no presentó diferencias significativas entre los tratamientos

control y dosis a lo largo del almacenamiento de frutos a temperatura de

refrigeración y ambiente.

En la Figura 11 y 12 se observa que los valores de Luminosidad tuvieron

tendencias similares mostrando poca variación y ligera reducción (55 % - 45

%) a lo largo del almacenamiento tanto a 6 °C como a 20 °C.

38

Figura 11. Luminosidad de mortiño a lo largo del almacenamiento a 6 ºC.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

Figura 12. Luminosidad de mortiño a lo largo del almacenamiento a 20 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

bab

aa a

bab

a

a ab

a

b

aa

b

a

a a ab

0

10

20

30

40

50

60

70

0 7 14 21 28

Lu

min

osid

ad

(L

)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

aab a a

a

b ab ab

a

a

b b

a

ab aab

0

10

20

30

40

50

60

70

0 7 14 21

Lu

min

osid

ad

(L

)

Tiempo de almacenamiento (Dias)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

39

Los valores de Hue mostraron diferencias estadísticamente significativas en

los días de almacenamiento a 6 °C y 20 °C, además los valores de H en

frutos control y tratados diminuyeron ligeramente durante el tiempo de

almacenamiento en las dos temperaturas.

En la Figura 13 y 14 se observa que los valores de H muestran variaciones

entre 270 – 240°, dando tonalidad de azul oscuro. Al final del

almacenamiento refrigerado, los frutos control y tratados no presentaron

diferencias significativas.

Figura 13. Ángulo de tono de mortiño a lo largo del almacenamiento a 6 ºC.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

a

a

a

aa

b

ab

aa

b

bab

a

a

a

aa

aa

210

220

230

240

250

260

270

280

0 7 14 21 28

Hu

e

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

40

Figura 14. Ángulo del tono de mortiño a lo largo del almacenamiento a 20°C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

La saturación de color presentó diferencias estadísticas entre los

tratamientos a lo largo del almacenamiento a temperatura de refrigeración y

ambiente. En la Figura 15 y 16 se puede observar que los valores de

Saturación variaron entre 50 – 60 % a lo largo del almacenamiento a 6 °C y

20 °C.

a

a

a

b

a

a

ab

aa

a ab

b

a

ab

b

210

220

230

240

250

260

270

280

0 7 14 21

Hu

e

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

41

Figura 15. Saturación del color en mortiño a lo largo del almacenamiento a 6ºC.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

Figura 16. Saturación del color en mortiño a lo largo del almacenamiento a 20°C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

b

a

ab b

a a

a

aaa a

a

abaa a

b

aa

0

10

20

30

40

50

60

70

0 7 14 21 28

Satu

ració

n (

S)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

b

a ab

abb a

a

b

a

ab

a

a

a

aba

0

10

20

30

40

50

60

70

0 7 14 21

Satu

ració

n (

S)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

42

No se presentó cambios significativos en los parámetros de color L, H, S

durante el almacenamiento de los frutos control y tratados. Los frutos no se

vieron afectados por la radiación UV-C, los valores de los parámetros fueron:

luminosidad 45 - 55, Hue 240 – 270° dando un color azul oscuro-púrpura, y

saturación 50 – 60 presentando intensidad de color.

4.1.3. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE EL DIÁMETRO

Los frutos almacenados a 6 °C y 20 °C presentaron deshidratación y pérdida

de firmeza a lo largo del almacenamiento. Los frutos almacenados a 20 °C

presentaron una reducción de 9.4 mm a 8.3 mm, y a 6 °C 9.6 mm a 8.7 mm

después de 21 días de almacenamiento. Los frutos almacenados a

temperatura ambiente presentaron mayor pérdida de firmeza que los frutos

refrigerados.

Los frutos tratados con dosis de 12.5 y 16 kJ/m2 presentaron menor pérdida

de firmeza con respecto a los tratados con dosis de 8 kJ/m2 y frutos control

durante el almacenamiento a 6 °C. En la Figura 17 se puede observar que el

diámetro varió ligeramente hasta el día 14, mientras que a partir del día 21

los frutos presentaron mayor pérdida de firmeza.

Los frutos control y tratados almacenados a 20 °C no presentaron

diferencias estadísticas significativas, sin embargo los frutos tratados con

dosis de 8 y 12.5 kJ/m2 presentaron mayor firmeza con relación a los frutos

control y de dosis 16 kJ/m2. En la Figura 18 el diámetro de mortiño hasta el

día 7 no presentó variaciones, a partir del día 14 los frutos almacenados

perdieron firmeza, frescura y apariencia.

43

Figura 17. Diámetro de mortiño a lo largo del almacenamiento a 6 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

Figura 18. Diámetro de mortiño a lo largo del almacenamiento a 20 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

aa a

ab

b

a

b

a

a

b

a a a

a

ab

a

a a

a a

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

0 7 14 21 28

Diá

metr

o (

mm

)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

a

a

a

a

a

a

a

a

aa

a

a

aa

a

a

7,5

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

0 7 14 21

Diá

me

tro

(m

m)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

44

Ávila y colaboradores (2007) obtuvieron resultados similares sobre el

diámetro en mortiño, donde se demostró disminución del diámetro después

del tercer día de almacenamiento, los resultados mostraron la reducción de

9.9 a 9.3 mm después de 9 días de almacenamiento a 2 ºC y 90 % de HR.

Mientras que en mortiño irradiado presentó una reducción aproximadamente

de 9,5 mm a 9,2 mm después de 7 días de almacenamiento en las 2

temperaturas. Kader (2007) afirma que la pérdida de agua es la causa

principal del deterioro del fruto, ocasionando pérdidas en apariencia, frescura

(depresiones), calidad de textura (ablandamiento) y calidad nutritiva.

4.1.4. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE EL ÍNDICE DE DAÑO

A partir del día 7 de almacenamiento a 6 °C y 20 °C, los frutos tratados se

deterioraron en menor medida y más lentamente que los frutos control. Sin

embargo los frutos almacenados a 20 °C perdieron rápidamente su calidad,

en comparación a los frutos almacenados a 6 °C presentando mejor

apariencia. Los frutos tratados con dosis de 12.5 kJ/m2 presentaron menor

desarrollo de índice de daño, y en combinación con el almacenamiento

refrigerado, el tiempo de vida útil de los frutos se extendió en 7 días.

En la Figura 19 se indica que en el día 7 de almacenamiento a 6 °C, los

frutos control y tratados presentaron síntomas de ID=1.6 (daño ligero). A

partir del día 14 de almacenamiento, los frutos tratados presentaron ID= 2.2,

y al día 28 se incrementó ligeramente a 2.3 presentando mejor calidad

organoléptica. Mientras que los frutos control en el día 21 presentaron ID=

2.5 (daño ligero - moderado) que se incrementó hasta 3 alcanzando un daño

moderado en el día 28 de almacenamiento, perdiendo su calidad y

apariencia, como se observa en la Figura 20.

45

En la Figura 21 se indica que en el día 7 de almacenamiento a 20 °C, los

frutos tratados presentaron síntomas de ID= 2 (daño ligero), en el día 21 de

almacenamiento se incrementó a 2.6 alcanzando un daño de ligero -

moderado. Mientras que los frutos control en el día 7 presentaron ID= 2.2 y

en el día 21 de almacenamiento ID= 3.6 (daño moderado - severo),

perdiendo totalmente su calidad organoléptica y aceptabilidad comercial,

como se observa en la Figura 22.

Figura 19. Índice de daño de muestras control y tratadas en función del

tiempo de almacenamiento a 6 °C.

0

1

2

3

4

0 7 14 21 28

Índ

ice

de

Da

ño

(ID

)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

46

Control

8 kJ/m2

12.5 kJ/m2

16 kJ/m2

Figura 20. Deterioro del mortiño luego de 28 días de almacenamiento a 6 °C.

Figura 21. Índice de daño de muestras control y tratadas en función del

tiempo de almacenamiento a 20 °C.

0

1

2

3

4

0 7 14 21

Índ

ice

de

Da

ño

(ID

)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

47

Control

8 kJ/m2

12.5 kJ/m2

16 kJ/m2

Figura 22. Deterioro del mortiño luego de 21 días de almacenamiento a 20 °C.

Andrade y colaboradores (2010) reportaron similares resultados en índice de

daño de carambola fresca cortada y almacenadas a 5 °C durante 21 días,

donde evidenciaron síntomas de daño a partir del día 7, al día 21 alcanzaron

ID= moderado a severo en frutos control, mientras que en frutos irradiados

presentaron daños de leve a moderado al final del almacenamiento.

Los frutos control de mortiño perdieron por completo la calidad organoléptica

y comercial, mientras que los frutos tratados presentaron mejor apariencia y

calidad, extendiendo 7 días más de vida útil.

48

4.1.5. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE EL DESARROLLO

FÚNGICO (% FRUTOS CON DESARROLLO FÚNGICO)

Los frutos almacenados a 6 °C presentaron menor desarrollo fúngico que los

frutos almacenados a 20 °C, los porcentajes de frutos con desarrollo fúngico

se incrementaron durante el almacenamiento en las dos temperaturas de

almacenamiento, siendo mayor el incremento a temperatura ambiente.

Los frutos control presentaron mayor número de frutos con crecimiento

fúngico que en los frutos tratados, en las dos temperaturas de

almacenamiento. Los frutos almacenados a temperatura de refrigeración y

ambiente presentaron diferencias estadísticamente significativas sobre el

desarrollo fúngico.

En la Figura 23 se observa que los frutos tratados con dosis de 12.5 y 16

kJ/m2 tuvieron menor crecimiento fúngico con relación a los frutos control y

dosis de 8 kJ/m2 a partir del día 21 de almacenamiento a 6 °C.

A 20 °C los frutos tratados con las diferentes dosis presentaron menor

crecimiento fúngico (1.3 % - 4.4 %) que los frutos control (9 % - 13.7 %),

como se indica en la Figura 24.

49

Figura 23. Desarrollo fúngico en mortiño a lo largo del almacenamiento a 6 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

Figura 24. Desarrollo fúngico en mortiño a lo largo del almacenamiento a 20 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

a

aa a

bb

abb

bb

b c

bb

b c

0

2

4

6

8

10

12

14

7 14 21 28

% D

esarr

oll

o f

ún

gic

o

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

a

a

a

b bb

bb

bbab

b

0

2

4

6

8

10

12

14

7 14 21

% D

esarr

oll

o f

ún

gic

o

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

50

Perkins y colaboradores (2008) reportaron que en arándanos irradiados a

1.4 kJ/m2 almacenados a 5 °C y 90 % de HR, se redujo el decaimiento y

pudrición en un 10 %, después de 7 días de almacenamiento. Otros estudios

reportan que la radiación UV-C por sí sola reduce la incidencia de las

podredumbres de almacenamiento de todos los productos, casos como en

pimiento (Vicente, et al., 2005), melocotones, tomates, camotes y

mandarinas donde se redujo significativamente la severidad y la incidencia

de podredumbres de mohos y levaduras (Stevens et al., 1997).

Baka y colaboradores (1999) reportaron que en fresas tratadas con dosis de

0.25 y 1.0 kJ/m2 almacenadas a 4 °C y 13 °C se redujo el decaimiento

causado por Botrytis cinerea en las dos temperaturas, después de 10 días

de almacenamiento.

4.1.6. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C SOBRE LOS PARÁMETROS

FÍSICO-QUÍMICOS

pH: El pH de los frutos control y tratados almacenados a 6 °C y 20 °C

presentaron diferencias mínimas significativas, durante el período de

almacenamiento.

Se evidenció una ligera reducción de pH de 2.84 a 2.73 y 2.84 a 2.64 a lo

largo del almacenamiento a 6 °C y 20 °C respectivamente, como se observa

en la Figura 25 y 26.

51

Figura 25. pH a lo largo del almacenamiento a 6 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

Figura 26. pH a lo largo del almacenamiento a 20 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

b

aa

b

abb

bcb

b

ab

c b

c

c

b

ab a

c

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

3,0

0 7 14 21 28

pH

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

b b

a a

ba

a

b

a

c

cb

c

c

b

c

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

3,0

0 7 14 21

pH

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

52

Ávila y colaboradores (2007) reportaron un comportamiento similar en

mortiño, almacenado a 2 ºC y 90 % de Humedad Relativa durante 9 días

donde se presentó una ligera disminución de pH 3.12 a 3.04.

Sólidos solubles totales (SST): Los SST presentaron ligeros cambios a lo

largo del almacenamiento tanto a 6 °C como a 20 °C.

En la Figura 27 se indica que los valores de SST al final del almacenamiento

a 6 °C presentaron un ligero incremento de 9.5 a 10.3. Mientras que en la

Figura 28 se observa que los valores de SST a 20 °C no presentaron

variaciones.

Figura 27. Sólidos solubles totales a lo largo del almacenamiento a 6 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

a

a c b

b

cb

b b

a

b

a b b

b

c a

a ab

0

3

6

9

12

0 7 14 21 28

SS

T (

Bri

x)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

53

Figura 28. Sólidos solubles totales a lo largo del almacenamiento a 20 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

Ávila y colaboradores (2007) reportaron que el contenido de sólidos solubles

totales en mortiño no tuvo variaciones durante los 9 días de almacenamiento

a 2 °C, sin embargo al final del almacenamiento los valores de SST

aumentaron.

Perkins y colaboradores (2008) no encontraron diferencias en el contenido

de sólidos solubles de arándanos almacenados por 7 días a 5 °C. De igual

forma Vicente y colaboradores (2005) reportaron que en pimientos no se

observaron diferencias entre las muestras control y tratadas en pH y sólidos

solubles totales después de 12 días de almacenamiento a 10°C.

Acidez titulable total (ATT): Los frutos control y tratados presentaron

diferencias significativas a lo largo del almacenamiento a 6 °C y 20 °C.

A 6 °C de almacenamiento se observó el aumento de acidez titulable total en

el día 28 (1.5 % a 1.7 %), como se indica en la Figura 29. En la Figura 30 a

a

b c dc

a a abb b cc b b b

0

3

6

9

12

0 7 14 21

SS

T (

Bri

x)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

54

20 °C se observa un incremento de acidez titulable total a partir del día 7 (1.5

% a 1.9 %).

Figura 29. Acidez titulable total a lo largo del almacenamiento a 6 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

Figura 30. Acidez titulable total a lo largo del almacenamiento a 20 °C.

Letras distintas denotan diferencia estadísticamente significativa (p<0.05) para un mismo

día de análisis.

a a c

a d

ab ad

a c

ca

a a

b

b a ba

a

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0 7 14 21 28

AT

T (

% Á

cid

o C

ítri

co

)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

ab

cc

abb

c

b

c

a

aa

bb

b c

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 7 14 21

AT

T (

% Á

cid

o C

itri

co

)

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

55

Ávila y colaboradores (2007) reportaron que los resultados de la acidez

titulable total en mortiño presentaron ligera variación en el porcentaje de

ácido cítrico de 1.44 a 1.63 después de 9 días de almacenado a 2 ºC. Godoy

(2004) menciona que el incremento en el ácido cítrico se da por efecto de la

deshidratación durante el almacenamiento.

Andrade y colaboradores (2010), reportaron que en los parámetros de

calidad tanto en pH, acidez titulable total y sólidos solubles totales, no se

vieron afectados por el tratamiento de radiación UV-C. Resultado similar se

presentó en mango donde tampoco se presentaron cambios en pH, acidez

total y sólidos solubles totales (Briceño, Vargas, Camacho de la Rosa,

Wacher, & Trejo, 2008).

4.1.7. EFECTO DE LA RADIACIÓN UV-C EN MOHOS, LEVADURAS Y

AEROBIOS MESÓFILOS TOTALES

Los frutos almacenados a temperatura de refrigeración presentaron menor

desarrollo fúngico que los frutos almacenados a temperatura ambiente. Sin

embargo los frutos tratados con las dosis más altas 12.5 y 16 kJ/m2

retrasaron el crecimiento de mohos, levaduras y aerobios mesófilos totales,

durante el almacenamiento a 6 °C y 20 °C.

Mohos y Levaduras

En la Figura 31 se observa que los frutos tratados con dosis de 12.5 y 16

kJ/m2 almacenados a 6 °C presentaron menor crecimiento fúngico con

respecto a los frutos control y de dosis 8 kJ/m2.

A 20 °C a partir del día 14 los frutos tratados alcanzaron prácticamente los

valores de los frutos control, como se observa en la Figura 32. Los frutos

control perdieron su calidad organoléptica y comercial en el día 7, dejando

56

de ser consumibles. Mientras que los frutos tratados con dosis de 12.5 kJ/m2

pueden ser consumibles hasta el día 7.

Figura 31. Desarrollo de mohos y levaduras en mortiño almacenado a 6°C.

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

0 7 14 21

Lo

g10

UF

C/g

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

Figura 32. Desarrollo de mohos y levaduras en mortiño almacenado a 20°C.

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

0 7 14 21 28

Lo

g10U

FC

/g

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

57

Aerobios mesófilos totales

En la Figura 33 se observa que en los frutos control hubo mayor crecimiento

microbiano que los frutos tratados. Los frutos tratados con dosis de 12.5 y 16

kJ/m2 presentaron un comportamiento similar en el número de unidades

formadoras de colonia (UFC), durante el almacenamiento a 6 °C.

A 20 °C los frutos tratados con las diferentes dosis presentaron menor

crecimiento microbiano en UFC que los frutos control, como se indica en la

Figura 34.

Figura 33. Desarrollo de microorganismos aerobios totales en mortiño

almacenado a 6°C.

0,6

0,9

1,2

1,5

1,8

2,1

0 7 14 21 28

Lo

g10

UF

C/g

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

58

Figura 34. Desarrollo de microorganismos aerobios totales en mortiño almacenado a 20°C.

Vicente y colaboradores (2005) reportaron que los tratamientos con

radiación reducen el decaimiento en pimiento, de la misma forma se ha

reportado en carambola (Andrade, et al., 2010), melocotones, tomates,

camotes y mandarinas donde reducen significativamente la severidad y la

incidencia de podredumbres de mohos y levaduras (Stevens, et al., 1997).

Estudios en melón cortado reportan que la luz UV-C redujo la aparición de

mohos y levaduras, además presentaron menor desarrollo en bacterias

aerobios mesófilos (Lamikanra, et al., 2005).

En el presente estudio los frutos de mortiño tratados con dosis de 12.5 kJ/m2

almacenados a temperatura de refrigeración retardaron la aparición de

microorganismos. Se observó que a partir del día 7 los frutos control

presentaban desarrollo fúngico, dejando de ser consumibles. Mientras que

los frutos tratados presentaron desarrollo fúngico en el día 21.

Comprobándose el efecto positivo de la aplicación de radiación UV-C para el

control de microorganismos.

0,6

0,9

1,2

1,5

1,8

2,1

0 7 14 21

Lo

g10 U

FC

/g

Tiempo de almacenamiento (Días)

CONTROL UV-C 8 kJ/m² UV-C 12,5 kJ/m² UV-C 16 kJ/m²

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

59

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. CONCLUSIONES

Los frutos control y tratados tuvieron un incremento significativo en la

pérdida de peso durante el almacenamiento refrigerado, sin embargo en

los frutos tratados con dosis de 12.5 kJ/m2 esta fue menor.

Los parámetros de color L, H, S no presentaron cambios significativos

durante el almacenamiento en los frutos control y tratados. El color de los

frutos no se vio afectado por la radiación UV-C.

La radiación UV-C en combinación con la refrigeración retrasó la

aparición de síntomas de daño. Los frutos control alcanzaron un índice

de daño moderado (ID= 3) en el día 28 perdiendo su calidad y apariencia,

mientras que los frutos tratados con dosis de 8; 12.5 y 16 kJ/m2

alcanzaron al final del almacenamiento un índice de daño de ligero a

moderado (ID= 2.3; 2.1; 2.3) respectivamente, manteniendo una mejor

calidad.

Durante el almacenamiento refrigerado tanto frutos control como frutos

tratados (8; 12.5 y 16 kJ/m2) no presentaron cambios en los parámetros

físico-químicos (pH, sólidos solubles totales y acidez titulable total).

La aplicación de la radiación UV-C (8; 12.5 y 16 kJ/m2) retrasó el

desarrollo del crecimiento de mohos, levaduras y aerobios mesófilos

totales, considerando a la radiación UV-C como una alternativa para

controlar los microorganismos en este fruto.

De las 3 dosis utilizadas, la menos efectiva fue la de 8 kJ/m2 porque los

resultados obtenidos en el análisis microbiológico de mohos y levaduras,

presentaron valores similares a los controles.

60

La radiación UV-C (12.5 y 16 kJ/m2) en combinación con la refrigeración

retardó la aparición de síntomas de daño en mortiño, manteniendo la

calidad de la fruta y extendiendo su vida útil en 7 días, sin embargo se

recomienda para posteriores estudios la aplicación de 12.5 kJ/m2 debido

al menor tiempo de exposición y menor gasto de energía.

61

5.2. RECOMENDACIONES

Diseñar un equipo para la radiación UV-C de acero inoxidable con pulido

espejo, para reflejar las paredes de la cámara de radiación, asegurando

que todos los lados de los frutos reciban la dosis de exposición de luz

ultravioleta, reduciendo el tiempo y gasto de energía en la

experimentación.

Realizar estudios bioquímicos en mortiño (Vaccinium floribundum), sobre

el efecto en la capacidad antioxidante para conocer las propiedades

nutricionales que posee el fruto luego de ser expuesto a radiación.

Utilizar mortiño irradiado en formulaciones de alimentos, preparaciones

culinarias, con el fin de ver el efecto y comprobar sus características

nutricionales y organolépticas.

BIBLIOGRAFÍA

62

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ANEXOS

67

Anexo I.

Mapa de las zonas de producción de mortiño

68

Anexo II.

Crecimiento de mortiño en forma silvestre

Sector del Río Pita-Bocatoma, Parroquia Machachi, Cantón Mejía,

Provincia de Pichincha

69

Anexo III.

Preparación de muestras e inoculación