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Un nuevo tratamiento post-recolección con ácido salicílico mantiene la calidad de las ciruelas 'Angeleno'

D. Valero, S. Castillo, P.J. Zapata, J.M. Valverde, D. Martínez-Romero y H.M. Díaz-Mula (Dept.Tecnología Agroalimentaria, Universidad Miguel Hernández)

M. Serrano (Dept. Biología Aplicada, Universidad Miguel Hernández)

04/10/2013

El ácido salicílico (AS) es una molécula vegetal implicada en muchos procesos de desarrollo en las plantas, desde los mecanismos de defensa inducidos hasta los procesos de maduración. En este trabajo se ha analizado el efecto de los tratamientos post-recolección de ciruelas (Prunus salicina Lindl cv ‘Angeleno’) con AS (0,5, 1 y 2 mM), mediante inmersión durante 10 minutos en la disolución correspondiente de AS o en agua destilada (control). Después de los tratamientos los frutos se secaron y se conservaron a 2 ºC durante 7 y 14 días, más 2 días a 20 ºC. Los resultados muestran que el AS podría ser un tratamiento innovador, con posibilidades de aplicación para retrasar el proceso de maduración post-recolección de la ciruela y mantener su calidad durante mayores períodos de tiempo.

Introducción

La ciruela es uno de los productos más consumidos a nivel mundial, debido a su alto grado de aceptación por parte de los consumidores. En ciruelas y otras especies Prunus, este grado de aceptación depende de las propiedades organolépticas como el color, la textura, el sabor y aroma, las cuales varían dependiendo de los distintos cultivares, zona, condiciones ambientales y metodologías adquiridas durante el cultivo, pre-cosecha y post-cosecha (Valero y Serrano, 2010). Durante el proceso de maduración en el árbol se ha constatado que en los últimos días de maduración tienen lugar los mayores cambios relacionados con la calidad, tales como tamaño y color característico del fruto, aumento de sólidos solubles, descenso de acidez y un valor de firmeza adecuado para su consumo (Díaz-Mula et al., 2008).

Por otra parte, la mayoría de las ciruelas son frutos climatéricos y por tanto experimentan una serie de cambios en la maduración que conllevan a una pérdida de calidad. Entre estos cambios destacan las pérdidas de peso y firmeza, cambios en el color, aumento del contenido de sólidos solubles y descenso de la acidez (Díaz-Mula et al., 2009). Todos estos cambios son consecuencia de la estimulación en la síntesis de etileno, hormona de la maduración, y un aumento de la tasa de respiración como consecuencia de la utilización de las sustancias de reserva, lo que conlleva a una pérdida acelerada de la vida útil post-recolección. Para minimizar esta pérdida de atributos de calidad, la técnica de refrigeración está considerada como una buena tecnología si bien un almacenamiento prolongado puede provocar la aparición de daños por frío o ‘chilling injury’.

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En los últimos años se está investigando el uso combinado de diferentes tecnologías post-recolección junto con la refrigeración, considerándose un reto el desarrollo de nuevos tratamientos encaminados a incrementar la vida útil post-recolección de frutas y hortalizas. Dentro de estos tratamientos se ha comprobado que el ácido salicílico (AS) ha resultado ser eficaz en reducir daños por frío en granada y mantener su calidad (Sayyari et al., 2009). En el caso de cereza, un fruto muy relacionado con la ciruela, el AS fue eficaz en retrasar el proceso de maduración post-recolección y mantener los atributos de calidad (Valero et al. 2011). El SA se considera como hormona vegetal que regula aspectos importantes relacionados con los mecanismos de defensa de las plantas ante diferentes situaciones de estrés.

No obstante, no existe ninguna información acerca del uso de AS como tratamiento post-recolección en ciruela. Por tanto el objetivo de este trabajo fue aplicar AS a diferentes concentraciones (0, 0,5, 1 y 2 mM) a ciruelas ‘Angeleno’ y estudiar los cambios post-recolección durante 0, 7 y 14 días en condiciones de refrigeración y un periodo posterior de 2 días a 20°C, momento en el cual se analizaron las muestras.

Material y métodos

Para este trabajo se ha utilizado ciruelas (Prunus salicina L.) de la variedad ‘Angeleno’, caracterizada por una piel morada y una pulpa de carne amarilla. Se procedió a la recolección y traslado de la fruta inmediatamente al laboratorio. Los frutos se seleccionaron de forma homogénea y representativa en cuanto a forma, peso, tamaño y color, desechándose las que presentaban fisiopatías, daños mecánicos u otras alteraciones. Se procedió a la realización de diferentes lotes para la aplicación de los siguientes tratamientos:

a) Control agua destilada

b) Ácido salicílico (AS) a 3 concentraciones: 0,5, 1 y 2 mM

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Los tratamientos se llevaron a cabo mediante inmersión de los frutos en las correspondientes soluciones durante 10 minutos. Transcurrido este tiempo se dejaron secar los frutos a temperatura ambiente y se almacenaron en cámara frigorífica durante 2 semanas a 2 °C y una humedad relativa del 90%. Tras 7 y 14 días de almacenamiento se sacaron los frutos de la cámara y se depositaron en otra cámara a 20 °C durante 2 días, momento en el que se realizaron las determinaciones analíticas.

- Pérdida de peso: Las pérdidas de peso se calcularon en % con respecto al peso inicial de los frutos antes de la conservación.

- Color: Se determinó el color en tres puntos, en la zona ecuatorial de cada ciruela, mediante un colorímetro triestímulo Minolta CR-300 y usando el Sistema Cie Lab (L*, a* y b*).

- Producción de etileno y tasa de respiración: Se introdujeron las 10 ciruelas en frascos de 2 l de capacidad, provistos de cierre hermético y con una tapadera que disponía de una válvula (septum) de material elastómero que permitió las extracciones de 6 jeringuillas de 1 ml de aire de cabeza de cada uno de los botes, al cabo de 30 minutos. El CO2 producido como consecuencia de la respiración se acumula con el tiempo y puede cuantificarse mediante cromatografía de gases. En este trabajo se empleó un cromatógrafo de gases Shimadzu GC-14B con detector de conductividad térmica. Para medir la producción de etileno se aprovechó el sistema estático utilizado en la determinación de la actividad respiratoria. Para ello se tomaron las 3 jeringuillas restantes, extraídas de cada bote y se inyectaron en un cromatógrafo Shimadzu GC-2010, provisto de un detector de ionización de llama (FID) y columna de acero inoxidable de 3 m de longitud total y de 2 mm de diámetro interno, con relleno de alúmina de 60/80 mesh.

- Firmeza: Para determinar la firmeza del fruto entero, se utilizó un Texturómetro TA-XT2i (Texture Analyzer, Stable Microsystems, Godalming, UK) que es válido para hacer ensayos de tracción, compresión y flexión, con una fuerza máxima de ensayo de 25 kN y una precisión en la medida de 0,5-1%. Esta máquina estaba conectada a un ordenador personal para el procesado de datos. Con esta prueba se pretende deformar el fruto un 3% respecto a su diámetro ecuatorial. Se empleó como accesorio un disco plano de acero, montado sobre el texturómetro TA-XT2i. La velocidad de descenso del disco de acero fue de 18 mm min-1. Los resultados se expresaron como la relación existente entre la fuerza necesaria para conseguir la deformación mencionada y la distancia de dicha deformación (N mm-1).

- Sólidos solubles y acidez: Los sólidos solubles totales (SST) están relacionados con el estado de madurez y por tanto el contenido en azúcares. Se midieron mediante refractometría sobre el zumo filtrado de parte de las 10 ciruelas, Para ello se empleó un refractómetro digital Conecta DR101, con una sensibilidad de ± 0,2 ºBrix. Para la determinación de la acidez se tomó 1 ml del zumo exprimido y se disolvió en 25 ml de agua destilada. Una vez obtenidas las disoluciones, se colocaron en un valorador automático (Metrohm, modelo785DMP Titrino). Se obtiene el pH inicial y la valoración final se realiza hasta un pH de 8,1 con hidróxido sódico 0,1 N, la acidez se expresa en g 100 g-1 equivalentes del ácido orgánico mayoritario, que en el caso de la ciruela ha sido descrito como ácido málico.

- Tratamiento estadístico de los datos: Los datos se sometieron a análisis de la varianza (Anova) siendo las fuentes de variación el tratamiento y el almacenamiento. Una vez obtenidas las medias se realizó el test LSD (least significance differences) para establecer diferencias significativas para una probabilidad de p<0,05 utilizando el programa estadístico SPSS para Windows.

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Resultados y discusión

El ácido salicílico (ácido 2-hidroxinenzóico, C7H6O3) es un metabolito secundario de las plantas con una estructura de fenol simple que se sintetiza en la ruta fenilpropanoide mediante la oxidación ß del ácido cinámico y la posterior hidroxilación del ácido benzoico.

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Figura 1: Estructura del ácido salicílico.
En los frutos control, durante la conservación se observa un incremento en la tasa de producción de etileno (Figura 1) alcanzando la máxima producción al final del periodo de almacenamiento. El efecto de la aplicación de ácido salicílico fue notable en inhibir la tasa de emisión de etileno, sin diferencias significativas atribuidas a la concentración aplicada. Se sabe que el etileno es la hormona responsable de la maduración, y por tanto una menos producción de etileno en post-recolección conllevará a un retraso en los cambios asociados a la maduración (Valero y Serrano, 2010).
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Figura 2: Tasa de producción de etileno y tasa de respiración de ciruela ‘Angeleno’ control y tratada con diferentes dosis de ácido salicílico (AS).
El mecanismo por el cual el AS inhibe y/o retrasa la tasa de producción de etileno o la tasa de respiración no se conoce todavía. No obstante, en plátano se ha comprobado que el AS inhibe la biosíntesis y/o acción del etileno (Srivastava y Dwivedi, 2000). En tomate, la aplicación de AS conllevó también a una supresión de etileno que se vio reflejada en una menor incidencia de podredumbres (Wang et al., 2011). En kiwi, la inhibición de etileno se ha atribuido a la reducción en la conversión de ACC (ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico) en etileno (Zhang et al., 2003).

Cuando se valuó la pérdida de peso y la firmeza del fruto, se pudo comprobar que el tratamiento con AS fue efectivo en reducir la tasa de transpiración de los frutos así como el proceso de ablandamiento post-recolección (Figura 3). El mantenimiento de la firmeza se ha atribuido a un incremento en el contenido de AS endógeno tras la aplicación exógena de AS (Srivastava y Dwivedi, 2000; Zhang et al., 2003).

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Figura 3: Pérdida de peso y firmeza de ciruela ‘Angeleno’ control y tratada con diferentes dosis de ácido salicílico (AS).
La reducción en el proceso de ablandamiento de los frutos tratados con AS podría estar relacionada con una inhibición de los enzimas responsables de la degradación de la pared celular, tales como poligalacturonasa (PG), celulasa (CEL) y pectinmetilesterasa (PME) las cuales son etileno-dependientes (Asghari y Aghdam, 2010; Valero y Serrano, 2010).

Finalmente se evaluaron otros parámetros de calidad tales como color de la piel e índice de madurez. Para ambos parámetros, los frutos control evolucionaron mucho más rápidamente, con incrementos significativos en el índice de madurez y aceleración de los cambios de color (Figura 4). El incremento en el parámetro de color b* se relaciona con un oscurecimiento de la piel, que en el caso de la variedad ‘Angeleno’ cambia de color rojo a morado intenso.

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Figura 4: Índice de madurez y color de la piel de ciruela ‘Angeleno’ control y tratada con diferentes dosis de ácido salicílico (AS).
Por el contrario, la aplicación del tratamiento con AS retrasó el índice de madurez a través de una menor pérdida de acidez mientras que no había cambios en los sólidos solubles (datos no mostrados) y también retrasó la evolución del parámetro b* de color. El retraso en la evolución de estos parámetros se atribuye al retraso en la producción de etileno.

Conclusiones

En este trabajo se ha demostrado que el tratamiento con ácido salicílico (AS) es eficaz en retrasar los cambios en los parámetros de la maduración post-recolección y por tanto conseguir un mantenimiento de los atributos de calidad organoléptica. A pesar de aplicar diferentes dosis (0,5, 1 y 2 mM) no se ha observado ningún efecto dosis-dependiente, por lo que la aplicación de la dosis más baja (0,5 mM) sería suficiente para retrasar la maduración post-recolección de la ciruela ‘Angeleno’. En futuras investigaciones, el papel del AS aplicado en pre-recolección

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado con el Proyecto de Investigación AGL2012-35402 'Control de la maduración e inducción de los sistemas de defensa y antioxidantes mediante nuevos tratamientos pre-y post-recolección en variedades de ciruelas y cerezas', financiado por el MINECO.

Referencias bibliográficas

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  • Díaz-Mula, H.M., Zapata, P.J., Guillén, F., Martínez-Romero, D., Castillo, S., Serrano, M., and Valero, D. (2009). Changes in hydrophilic and lipophilic antioxidant activity and related bioactive compounds during postharvest storage of yellow and purple plum cultivars. Postharvest Biology and Technology 51, 354-363.
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  • Wang, Y. Y., Li, B. Q., Guo-Zheng Qin, G. Z., Li, l., and Tian, S. P. (2011). Defense response of tomato fruit at different maturity stages to salicylic acid and ethephon. Scientia Horticulturae 129, 183-188.
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