El almacenamiento a 5 °C podría ser una alternativa para la obtención de productos procesados con un elevado valor funcional, como cremogenados, zumos y néctares de ciruela

Efecto de la temperatura de almacenamiento poscosecha sobre la firmeza y los compuestos bioactivos de ciruelas japonesas

Belén Velardo, Cristina Miguel-Pintado, Mercedes Lozano y David González-Gómez (Instituto Tecnológico Agroalimentario de Extremadura-Intaex)

María Josefa Bernalte y Concepción Ayuso (Escuela de Ingenierías Agrarias, Universidad de Extremadura)

14/12/2012
Las ciruelas son frutos climatéricos altamente perecederos, que presentan una vida útil reducida una vez recolectados. Las principales causas de deterioro postcosecha son las pérdidas de firmeza y la aparición de daños por frío, que tienen lugar incluso bajo las condiciones óptimas de conservación (0 ± 0,5 ºC y 90-95 % humedad relativa) en largos periodos de almacenamiento (Crisosto et al., 2004). La vida comercial de las ciruelas puede oscilar entre 2 y 6 semanas, dependiendo del cultivar y del estado de madurez que presente el fruto en el momento de su recolección.
Las tecnologías poscosecha más utilizadas en la conservación de ciruelas son la refrigeración, las atmósferas modificadas y el 1-metilciclopropeno (1-MCP). La aplicación de estas tecnologías busca preservar las características físico-químicas del fruto en el momento de su recolección, retrasando la maduración y, por tanto, prolongando su vida útil. Sin embargo, además de los parámetros relacionados con el aspecto y la calidad sensorial, otros atributos empiezan a ser igualmente importantes para el consumidor actual, especialmente aquellos relacionados con las propiedades antioxidantes y el efecto beneficioso que el consumo de frutas y hortalizas pueda tener sobre la salud (Kris-Etherton et al., 2002). En este sentido, la comunidad científica se ha centrado en la selección de cultivares de fruta con elevadas concentraciones de compuestos bioactivos, en la optimización de tecnologías poscosecha que minimizan la degradación de estos compuestos y en su aislamiento y purificación para la obtención de productos funcionales. Desde este punto de vista, las ciruelas han mostrado un gran interés como fuente de fitoquímicos, debido a su alto contenido en antioxidantes (Gil et al, 2002; Kim et al, 2003), junto con otros compuestos saludables, tales como carotenoides, vitamina C, fibra y elementos minerales (Chasquibol et al., 2003).

Del mismo modo que la vida comercial de las ciruelas, el contenido y la composición de compuestos bioactivos dependerá del cultivar y de los factores pre y poscosecha (Kalt, 2005). El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto que la temperatura de almacenamiento tiene sobre la capacidad de almacenamiento poscosecha y sobre el perfil funcional de cuatro cultivares de ciruela japonesa.

Materiales y métodos

Material vegetal
El estudio se realizó en tres cultivares de ciruela japonesa (Prunus salicina, Lindl.) de piel roja y pulpa amarilla (‘Fortune’, ‘Larry Ann’ y ‘Angeleno’) y en un cultivar de piel y pulpa roja (‘Black Diamond’). Los frutos fueron producidos en fincas comerciales de Badajoz (Extremadura, España). La fruta fue suministrada por la central frutícola el mismo día de su recolección en estado de madurez comercial, trasladándose a los laboratorios del Instituto Tecnológico Agroalimentario (Intaex), en un plazo no superior a 2 horas, para su preenfriamiento (Tª inferior a 6 °C en el centro del fruto) y selección por calibres (Tabla 1 y Figura 1). Los frutos de los calibres predominantes se seleccionaron por ausencia de defectos externos y homogeneidad en el estado de madurez.
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Figura 1: Selección de frutas por calibre.
El almacenamiento de las ciruelas se efectuó en cámaras de 0 y 5 °C y humedad relativa controlada (90-95%) durante un periodo mínimo de 42 días y máximo de 90 días, dependiendo del cultivar. La evaluación de la calidad se realizó tras un periodo de vida útil (VU) de 3 a 6 días a 20 °C, tanto en la fruta de partida (cosecha + VU) como después del almacenamiento postcosecha a 0 °C (0 °C + VU) y 5 °C (5 °C + VU).
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Tabla 1: Clasificación por calibres de los cultivares de ciruela estudiados.
Firmeza
La firmeza de la pulpa se evaluó en dos puntos diametralmente opuestos de la zona ecuatorial de 15 frutos, después de retirar 1 mm de espesor de la piel. Se utilizó un texturómetro 'Stable Micro Systems Texture Analyzer TA-XT2i' (Aname, Pozuelo, Madrid, España) con sonda de 8 mm de diámetro, que se hizo avanzar 8 mm a una velocidad de 1 mm s-1. La firmeza de la pulpa se expresó como la fuerza máxima (N), obtenida a partir de la curva fuerza/distancia.
Compuestos bioactivos
El análisis de compuestos bioactivos (fenoles totales, antocianos totales, compuestos carotenoides totales y actividad antioxidante total) se realizó en frutos enteros con piel, a partir de muestra congelada (-80 °C). Los fenoles totales se determinaron según el método descrito por Lima et al. (2005), que consiste en una extracción con etanol (80%) acidificado con ácido clorhídrico (1%) y en el desarrollo de una reacción colorimétrica mediante el reactivo Folin-Ciocalteau. La concentración de fenoles totales se midió a 760 nm en un espectrofotómetro UV-2401PC (Shimadzu ScientiWc Instruments, Inc., Columbia, 136 MD, USA) expresando los resultados como mg de ácido gálico/100 g muestra fresca.

La extracción de los antocianos totales se hizo sobre 10 gramos de muestra siguiendo el método descrito por Bernalte et al. (1999). La absorbancia de este extracto se midió a 520 nm en un espectrofotómetro UV-2401PC, expresándose los resultados como mg de cloruro-cianidina-3-glucósido/100 g muestra fresca.

La extracción de los compuestos carotenoides se realizó sobre 20 gramos de muestra según el método de Sabio et al (2003). Para la cuantificación de los compuestos carotenoides, se midió la absorbancia a 450 nm en un espectrofotómetro UV-2401PC, expresándose los resultados como μg/g de β-caroteno.

La actividad antioxidante total (AAT) se realizó según el método de Cano et al. (1998). Puesto que más del 80% de las ciruelas es agua, se consideró la actividad antioxidante de la fracción hidrófila como la AAT. La medida se realizó en un espectrofotómetro UV-2401 PC, registrándose la caída de absorbancia a 730 nm después de 20 minutos de reacción. Para la cuantificación de la AAT se utilizó como patrón de referencia el Trolox (ácido 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcromano-2-carboxílico), expresando los resultados en mg Trolox/100 g de producto fresco.

Análisis estadístico
Los resultados obtenidos se estudiaron estadísticamente mediante análisis de varianza Anova. En el caso de existir diferencias significativas entre las medias, se aplicó el test de comparación de medias Tukey (p < 0,05) con el programa SPSS 17.0 (SPSS Inc, Chicago, IL, USA).

Resultados

La firmeza es un parámetro determinante que limita la capacidad de almacenamiento de la fruta. En el caso de ciruelas, frutos con una firmeza superior a 26 N podrían ser considerados inmaduros ('immature'), entre 13-26 N, frutos listos para comprar ('ready to buy') e inferior a 13 N, listos para comer ('ready to eat') (Valero et al., 2007). Durante el almacenamiento postcosecha se produjo una disminución significativa de la firmeza en todos los cultivares, que fue mayor a 5 °C que a 0 °C (Tabla 2). Atendiendo a la clasificación de categorías comerciales de ciruelas japonesas realizada por Valero et al. (2007), 'Black Diamond', 'Fortune' y 'Larry Ann' presentaron valores de firmeza adecuados para su comercialización después del almacenamiento a 0 °C y una firmeza de consumo tras el almacenamiento a 5 °C. ‘Angeleno’ fue el único cultivar que presentó valores elevados de firmeza al final del almacenamiento postcosecha (90 días) a 0 °C y 5 °C, debido a su baja tasa de producción de etileno, motivo por el que se le considera un cultivar de tipo climaterio suprimido (Candan et al., 2008).
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Tabla 2: Firmeza de los cultivares de ciruela estudiados en cosecha y después del almacenamiento poscosecha más vida útil.
La temperatura de almacenamiento tuvo un efecto diferente sobre el contenido de fenoles totales y compuestos carotenoides dependiendo del cultivar, excepto en ‘Fortune’, cuya concentración al final del almacenamiento poscosecha fue similar al de la fruta recién recolectada (Figuras 2 y 3). El índice de fenoles totales es uno de los parámetros que se ve fuertemente afectado por factores extrínseco (prácticas culturales, condiciones climáticas) e intrínsecos (cultivar, estado hídrico y nutricional, madurez, grado de estrés metabólico) al fruto (Kalt 2005). Este hecho hace que la evolución de los fenoles totales en poscosecha sea bastante impredecible y que los resultados encontrados al respecto en ciruela sean dispares (Tomás-Barberán et al., 2001; Puerta-Gomez and Cisneros-Zevallos, 2011). Comparado con el resto de compuestos bioactivos cuantificados en este trabajo, los carotenoides representaron una fracción minoritaria en todos los cultivares de ciruela estudiados.
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Figura 2: Contenido de fenoles totales de los cultivares de ciruela estudiados (BD, ‘Black Diamond’, FT, ‘Fortune’, LA, ‘Larry Ann’ and AN, ‘Angeleno’) en la cosecha y después del almacenamiento a 0º y 5 °C más vida útil (20 °C). Valores medios ± desviación estándar (n=3). Por cultivar, diferentes letras indican diferencias significativas según el test de Tukey (p<0.05).
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Figura 3: Contenido de compuestos carotenoides totales de los cultivares de ciruela estudiados (BD, ‘Black Diamond’, FT, ‘Fortune’, LA, ‘Larry Ann’ and AN, ‘Angeleno’) en la cosecha y después del almacenamiento a 0º y 5 °C más vida útil (20 °C). Valores medios ± desviación estándar (n=3). Por cultivar, diferentes letras indican diferencias significativas según el test de Tukey (p<0.05).
Durante el almacenamiento poscosecha, el contenido de antocianinas aumentó significativamente en todos los cultivares, siendo este incremento superior en los frutos conservados a 5 °C que a 0 °C (Figura 4). Excepto en ‘Angeleno’, el resto de cultivares presentaba un aspecto sobremaduro al final del almacenamiento poscosecha a 5 °C (Figura 5), por lo que estos resultados apoyan estudios previos en los que se asocia el aumento del contenido en antocianos con la maduración de las ciruelas a 20 °C (Manganaris et al., 2007) y con la demostrada capacidad de síntesis de pigmentos antociánicos de esta fruta durante el proceso de desarrollo y senescencia (Puerta-Gomez and Cisneros-Zevallos, 2011).
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Figura 4: Contenido de antocianos totales de los cultivares de ciruela estudiados (BD, ‘Black Diamond’, FT, ‘Fortune’, LA, ‘Larry Ann’ and AN, ‘Angeleno’) en la cosecha y después del almacenamiento a 0º y 5 °C más vida útil (20 °C). Valores medios ± desviación estándar (n=3). Por cultivar, diferentes letras indican diferencias significativas según el test de Tukey (p<0.05).
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Figura 5: Aspecto de los cultivares de ciruela ‘Black Diamond’ (5A), ‘Fortune’ (5B), ‘Larry Ann’ (5C) y ‘Angeleno (5D) al final del almacenamiento postcosecha a 5 °C.
En cuanto a la actividad antioxidante total (AAT), se observó una correlación positiva entre ésta y el contenido de antocianos totales (r = 0,528, p <0,01), presentando mayor AAT los frutos almacenados a 5 °C (Figura 6). Sólo en ‘Larry Ann’ y ‘Angeleno’, la AAT aumentó durante el almacenamiento poscosecha, independientemente del régimen de temperatura, disminuyendo durante la conservación a 0 °C o manteniéndose constante en el caso de ‘Black Diamond’ y ‘Fortune’, respectivamente.
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Figura 6: Actividad antioxidante total (AAT) de los cultivares de ciruela estudiados (BD, ‘Black Diamond’, FT, ‘Fortune’, LA, ‘Larry Ann’ and AN, ‘Angeleno’) en la cosecha y después del almacenamiento a 0 y 5 °C más vida útil (20 °C). Valores medios ± desviación estándar (n=3). Por cultivar, diferentes letras indican diferencias significativas según el test de Tukey (p<0.05).

Conclusión

El almacenamiento prolongado de las ciruelas a 5 °C redujo la firmeza de los frutos y tuvo un efecto negativo sobre su consumo en fresco; no obstante, aumentó la concentración de compuestos bioactivos respecto a los frutos conservados a 0 °C. Por esta razón, aunque el almacenamiento a 5 °C esté contraindicado para la comercialización de las ciruelas en fresco, podría ser una alternativa para la obtención de productos procesados con un elevado valor funcional, como cremogenados, zumos y néctares de ciruela.
Agradecimientos

Los autores de este trabajo agradecen al proyecto Riteca II, Red de Investigación Transfronteriza de Extremadura, Centro y Alentejo, cofinanciado por Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER) a través del Programa Operativo de Cooperación Transfronteriza España-Portugal (POCTED) 2007-2013, la financiación de este trabajo.

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