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Información tecnológica

versión On-line ISSN 0718-0764

Inf. tecnol. v.16 n.4 La Serena  2005

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642005000400003 

 

Información Tecnológica-Vol. 16 N°4-2005, págs.: 11-16

INDUSTRIA ALIMENTARIA

Evolución de la Madurez de Variedades de Manzana y Pera en Almacenamiento Frigorífico Conjunto con Absorbedor de Etileno

Development of Ripeness of Apple and Pear Varieties in a Cold Storage Room with an Ethylene Absorbent System

M. Guerra y P. A. Casquero
Universidad de León, Departamento de Ingeniería Agraria, Avda. Portugal 41, 24071 León-España (e-mail: diapcl@unileon.es)


Resumen

Se realiza un estudio de la conservación conjunta en cámara frigorífica con absorbedor de etileno de variedades de manzana y pera con el objetivo de evaluar la evolución de su madurez durante la conservación. Se analiza, con periodicidad semanal, la dureza de las frutas mediante penetrómetro y los sólidos solubles mediante refractómetro. La resistencia a la penetración en peras desciende desde la entrada en cámara de la fruta. En manzanas desciende en los primeros meses y tiende estabilizarse a partir del tercer o cuarto mes dependiendo de la variedad. El contenido en sólidos solubles, tanto en manzana como en pera, aumenta en los primeros días de almacenamiento y más tarde los valores se mantienen con ligeras oscilaciones que varían en función de la variedad.


Abstract

A study was carried out on the joint cold storage of several different apple and pear varieties in a room equipped with an ethylene absorber, in order  to evaluate the development of ripeness in the fruit during storage. The hardness of the fruit was determined weekly using a penetrometer, as were soluble solids content using a refractometer. The results showed that the resistance to penetration shown by the pears decreased, beginning with their introduction to the cold storage room . Resistance to penetration of the apples decreased in the first months, and tended to stabilize in the third or fourth month depending on the variety. The soluble solids content of both apples and pears increased during the earliest days of storage, and later, the values remained somewhat constant with slight oscillations depending on the variety.

Keywords: fruit storage, refrigeration,  ripening process, apples, pears, ethylene absorber


INTRODUCCION

El cultivo de frutales en la comarca de El Bierzo (León, España) se atribuye a la colonización por el Imperio Romano de la comarca. En los últimos años, la fruticultura en El Bierzo ha pasado de tener un carácter familiar y de autoconsumo a representar uno de los sectores económicos más importantes de la Comarca. La manzana Reineta del Bierzo es el tipo comercial más representativo lo que la Unión Europea reconoció con la concesión de la Denominación de Origen Protegida "Manzana Reineta del Bierzo". 

El aumento de la producción y la demanda de frutas a lo largo de todo el año han sido determinantes en el desarrollo de tecnologías capaces de conservar la calidad de las frutas para su comercialización en fresco. Los procedimientos utilizados en la conservación de frutos se basan en la elongación máxima del periodo comprendido entre la madurez de recolección y la gustativa, ya que dicho período reúne los aspectos relativos a la maduración propiamente dicha así como al desarrollo de los caracteres organolépticos y comerciales del fruto (Herrero y Guardia, 1992). Estas tecnologías se basan fundamentalmente en la disminución de la temperatura y la modificación de atmósfera en la que se conservan los frutos. El almacenamiento conjunto de diferentes variedades de manzana y pera, puede ser un recurso cuando en las centrales hortofrutícolas no se dispone de un número suficiente de cámaras frigoríficas para su conservación independiente. Este tipo de almacenamiento adquiere especial relevancia en las zonas frutícolas con superficies reducidas de diferentes especies y variedades, donde los agricultores individualmente o en régimen de cooperativa, establecen pequeños almacenes frutícolas para mejorar las condiciones de conservación y de este modo poder buscar mejores condiciones de comercialización de la producción.

El etileno es el responsable de la iniciación del ablandamiento en manzanas y otros frutos climatéricos (Knee, 1989). A pesar de que todavía existen serias dudas sobre si el etileno es el iniciador del proceso de la maduración o simplemente lo acelera, si está demostrado que la eliminación del etileno desprendido por los frutos climatéricos almacenados hace que estos maduren más lentamente. El control de la producción de etileno en manzanas almacenadas retrasa el ablandamiento y mejora la textura de los frutos (Johnson y Colgan, 2003), además de mejorar la firmeza y controlar el escaldado superficial (Knee y Hatfield, 1981). El almacenamiento en atmósferas modificadas, como complemento de un control adecuado de temperatura y humedad relativa, puede ponerse en práctica empleando algunos métodos sencillos para modificar la composición del aire en el ambiente del almacén. Kader (1993) propone emplear mecanismos de control basados en hacer pasar a través de un mecanismo de control el aire que entra al almacén o que es recirculado en su interior. Para disminuir la concentración de etileno propone la utilización de permanganato potásico o carbón activado.

La evaluación de la madurez de los frutos se suele basar en la utilización de índices que permiten conocer como evolucionan los frutos. Valero y Ruiz (1998b), consideran que los parámetros de dureza y contenido en azúcar medidos mediante penetrómetro y refractómetro respectivamente, representan técnicas perfectamente establecidas en manzana y pera. El objetivo de este trabajo es conocer como evoluciona la madurez de diferentes variedades de manzanas y peras en almacenamiento frigorífico conjunto empleando permanganato potásico para la absorción del etileno.

MATERIAL Y MÉTODOS

Se emplean las variedades de manzana y pera más representativas de la comarca del Bierzo, que ocupan una parte importante del mercado español. Las variedades de manzana conservadas son: Golden Delicious, Reineta Gris, Red Delicious, Royal Gala y Galaxy. Las variedades de pera elegidas son: Conferencia, Abate Fetel, General Leclerc, Mantecosa Hardy, Buena Luisa y Decana del Congreso.

Los frutos no han recibido ningún tratamiento post-cosecha. El calibre de los frutos de cada variedad es uniforme, para evitar que las diferencias de madurez se deban a su tamaño. Para cada variedad se dispone de 4 cajas de cartón, en las que la fruta va dispuesta en un manto. El peso medio de cada caja es de 6,6 kg para la manzana y 8,1 kg para la pera.

La cámara frigorífica utilizada tiene 5,5 m de largo 3,5 m de ancho y 2,5 m de alto, y cuenta con control automático de temperatura y humedad. La temperatura de régimen es de 1 ºC. La humedad se mantiene entre el 90 y el 95 %. Las cajas son colocadas en el interior en estanterías metálicas de tres alturas. Los envases de cartón se colocan al azar sobre las bandejas de los armarios en una altura de dos.

Para el almacenamiento en la misma cámara de diferentes variedades de pera y manzana, y dado que cada una de ellas presenta distintos niveles de emisión y tolerancia al etileno, se recurre a la instalación de un absorbedor químico de este gas. Se coloca en el interior de la cámara una máquina absorbedora de etileno para la circulación forzada del aire de la cámara a través de un granulado formado por materiales inertes impregnados de permanganato potásico. Dicha máquina dispone de ventiladores para mover el aire y de un programador que permite regular los diferentes períodos de circulación del aire al día. Según recomendaciones del fabricante se han mantenido durante todo el período de la conservación 4 ciclos ventilación al día, de tres horas de duración cada uno de ellos. Para eliminar el etileno de la cámara se hace pasar el aire del ambiente a través de la máquina, produciéndose la siguiente reacción:

4KMnO4 +C2H4 ® 4MnO2 +2CO2 +4KOH   (1)

El granulado es un absorbedor químico no reutilizable obtenido de la mezcla de arcillas naturales, sepiolita y zeolita, (92,3 %) y permanganato potásico (7,7 %). La duración del gránulo es inversamente proporcional al nivel de volátiles en el aire. Para conocer el grado de saturación del gránulo se rompe éste desde su superficie hasta el corazón. A medida que el gránulo se satura pasa de color violeta (máxima capacidad de absorción) a marrón (capacidad de absorción mínima). Este método presenta la ventaja de que no deja residuos químicos sobre los alimentos. Para determinar el valor de la concentración de etileno en la cámara se utiliza una bomba de muestreo de gases (Gastec GV-100S) mediante tubo detector de etileno.

Para la evaluación de la madurez de los frutos se emplea un penetrómetro, para medir la resistencia a la penetración de los frutos y un refractómetro para medir su contenido en sólidos solubles. El penetrómetro (FT 327, Instituto di Coltivazioni Arboree, Universidad de Milán, Italia) utilizado es un dinamómetro que mide la resistencia del fruto a ser penetrado. Consta de un pistón que se acopla a un muelle graduado, el cual está conectado a una escala graduada. Se utiliza un pistón de 11,3 mm de diámetro para la manzana y de 8 mm para la pera. El refractómetro (Atago-N1 Tokio, Japón) determina la materia seca de un fruto expresado en grados Brix. A partir del porcentaje de sólidos solubles se pueden determinar los azúcares totales, ya que existe una relación directa entre ambos (Valero y Ruiz, 1998a). La penetrometría y el contenido de sólidos solubles se mide semanalmente. Para ello se extrae una muestra de 5 frutos y se espera hasta que alcance los 20º C de temperatura, empleando un termómetro con punzón. Se retira la epidermis en cuatro puntos de la zona ecuatorial de los frutos y se hace presión perpendicularmente con el penetrómetro para obtener la medida de dureza. Las gotas que salen de fruto al ejercer dicha presión se emplean para medir el contenido en sólidos solubles.

El grado de saturación del permanganato se comprueba seccionando los gránulos semanalmente. En el caso de que el color de los gránulos sea marrón, éstos son reemplazados por otros nuevos.

RESULTADOS Y DISCUSION

La concentración de etileno en cámara, medida mediante la bomba de aspiración de gases, ha sido siempre inferior a 4 ppm.

En las Fig. 1 y 2, se representan los valores semanales de dureza obtenidos para las diferentes variedades de pera y manzana estudiadas. La curva que representa la evolución de penetrometría en peras (Fig. 2) es claramente descendente, mientras que en las manzanas (Fig. 1) es claramente descendente en los primeros meses y a partir del tercer o cuarto mes el descenso de penetrometría es menos acusado y tiende a estabilizarse

En las variedades de manzana (Fig. 1), tras seis meses de conservación, la dureza se mantiene entre el 75 % del valor inicial en el caso de la Golden, siendo la variedad que mejor conserva la firmeza,  y el 39 % del valor inicial en Reineta Gris, que es la que mayor pérdida de firmeza posee.  Además la pérdida de dureza durante las diez primeras semanas de conservación  es  particularmente  acentua

Fig. 1: Evolución de dureza en cinco variedades de manzana conservadas en atmósfera con absorbedor de etileno a 1ºC y 90-95% de humedad.

da en el caso de la Reineta Gris, reduciéndose la firmeza media durante este periodo en más de 0,5 kg/cm2 a la semana, manteniéndose posteriormente durante todo el periodo de conservación en valores inferiores a los presentados por el resto de las variedades de manzana estudiadas.  Esto puede ser debido a que se trata de una variedad local que ha sido seleccionada por los agricultores durante siglos en función de las características organolépticas de sus frutos más que por su adap tación a la conservación de las mismas.

Según Herrero y Guardia (1992) referencias experimentales dan pérdidas medias de 0,23 kg/cm2 por mes (2,25 N/cm2) en manzana Golden conservada en frío normal durante 5 meses, lo que suponen pérdidas de dureza superiores a las observadas para la misma variedad en este trabajo. De acuerdo con Moure y Oria (2002), la manzana Golden Delicious conservada en atmósfera controlada (AC), sufre los cambios más importantes durante los cuatro primeros meses de conservación con una pérdida de calidad importante y posteriormente, se mantiene relativamente estable hasta el final de la conservación, lo que coincide con los resultados encontrados.

Fig. 2: Evolución de dureza en seis variedades de pera conservadas en atmósfera con absorbedor de etileno  a 1ºC y 90-95% de humedad.

Graell et al. (2003) observaron sobre manzana Fuji que la combinación de frigoconservación (1ºC y 93% humedad relativa) y diferentes  atmósferas controladas permitían mantener la firmeza de los frutos hasta siete meses. Graell et al. (2003) comprobaron con manzanas Fuji que el empleo de atmósferas controladas (1% O2 y 1% CO2) permitía mantener la firmeza de los frutos durante 7 meses de almacenamiento.

En el caso de las variedades de pera (Fig. 2), tras dos meses de conservación, la dureza se mantiene entre el 82 % del valor inicial en el caso de la Abate Fetel, la variedad con menor pérdida de firmeza,  y el 34 % del valor inicial en Decana del Congreso, variedad que peor conserva la dureza en este sistema de almacenamiento.

La variedad Decana del Congreso presenta una conservación corta-media en condiciones de frío normal (Masseron y Trillot, 1991), aunque cuando la temperatura de conservación está comprendida entre 2 y 3 ºC, el período de conservación se reduce a 1-1,5 meses (Blay, 1988). Según Valero y Ruiz (1998a) la firmeza de los frutos va disminuyendo con  el tiempo, pero esta disminución es más acusada cuanto más alta es la temperatura de almacenamiento. Este hecho puede afectar a la conservación de  las variedades de pera más que a las de manzana, ya que la temperatura de la cámara se aleja más de la temperatura óptima de conservación de peras, que por término medio es más baja que la de la manzana.

Transcurridos cuatro meses, la dureza de todas las variedades de pera se sitúa en valores inferiores a 1,81 kg/cm2 (17,8 N/cm2), siendo los valores de firmeza recomendados para el consumo cercanos a 1 kg/cm2 (Fuentes et al., 2003). Blay (1988) constata que  los períodos de conservación de Conferencia, Abate Fetel y General Leclerc en Frío Normal son de 4 a 7 meses, con temperaturas de -1 a 0 ºC, siendo la pera Conferencia la de mayor periodo de conservación, y de 3 a 4 meses con temperaturas de 0 a 1ºC. Mientras que para las otras 3 variedades, el período de conservación es de 2 a 3 meses, con temperaturas de -1 a 0º C y de 1 a 1,5 meses con temperaturas de +2 a +3 ºC.

En las Fig. 3 y 4 se representan los valores semanales del contenido en sólidos solubles obtenidos para las diferentes variedades de pera y manzana estudiadas.

Fig. 3: Evolución del contenido en sólidos solubles en cinco variedades de manzana conservadas en atmósfera con absorbedor de etileno  a 1ºC y 90-95% de humedad.


Fig. 4: Evolución del contenido en sólidos solubles en seis variedades de pera conservadas en atmósfera con absorbedor de etileno  a 1ºC y 90-95% de humedad.

La evolución de los sólidos solubles en ambas especies muestra un ligero aumento del contenido de sólidos solubles en los días posteriores a la entrada en cámara y a continuación los valores se mantienen con pequeñas oscilaciones en función de la variedad. Ese rango de valores está más acotado en el caso de las variedades de pera, puesto que nunca existe un valor fuera del intervalo de 12 a 17 grados brix y se extiende más en el caso de las  variedades de manzana, siendo los valores extremos de 10 a 20,5 grados brix.

En las manzanas (Fig. 3), la máxima diferencia entre valores de refractometría para una misma variedad se sitúa entre las 2,5 unidades de la Royal Gala y las 6 unidades de la Reineta Gris. Graell et al. (2003) detectaron una disminución en el contenido de sólidos solubles en manzana Fuji al comienzo de la frigoconservación en atmósfera controlada, manteniéndose posteriormente en niveles estables hasta los siete meses de conservación.

Graell y Recasens (1992) no detectaron diferencias en el contenido en sólidos solubles cuando los frutos de manzana  “Starking Delicious” fueron conservados en atmósferas en las que no se controló el nivel de etileno con respecto a aquellas en las que si se realizó este control.

En todas las variedades de pera (Fig. 4), excepto en la Abate Fetel, el valor más bajo de sólidos solubles se produce en el momento inicial. La máxima diferencia entre valores de refractometría, para una misma variedad de pera, está comprendida entre las 3 unidades para la variedad Conferencia y las 3,75 unidades para General Leclerc. Estudios realizados por Blay y Pérez (1987) indican que la evolución media de azúcares en pera Passe Crassanne no varia de modo significativo en el curso de la conservación. Fuentes et al. (2003), en trabajos realizados con la variedad Decana del Congreso, indican que el contenido en sólidos solubles está poco influenciado por el tipo de atmósfera de almacenamiento utilizada.

CONCLUSIONES

La penetrometría en peras desciende ininterrumpidamente desde la entrada en cámara de la fruta, siendo su período de conservación más corto que en manzanas. En éstas, la penetrometría desciende mucho en la primera época de almacenamiento frigorífico y tiende estabilizarse a partir del tercer o cuarto mes dependiendo de la variedad.

El contenido en sólidos solubles, tanto en manzana como en pera, aumenta en los primeros días de almacenamiento y más tarde los valores se mantienen con ligeras oscilaciones dentro de un intervalo de valores más o menos amplio en función de la variedad analizada.

REFERENCIAS

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