PARTE I |
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1. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES.
Uno de los temas actuales en el marco de la Política Agraria Europea es el
desarrollo de nuevos productos económicamente viables y que respeten el medio
ambiente. En este contexto se desarrolla un proyecto financiado por la Unión Europea
(FAIR-CT97-3894) con el que, gracias a la colaboración de distintos centros de
investigación, universidades e industrias agroalimentarias de siete países europeos, se
persigue el objetivo de estudiar con profundidad y desarrollar el Chaenomeles como un
nuevo producto.
Hay una gran cantidad de especies vegetales que apenas eran cultivadas en la
antigüedad, y actualmente están siendo investigadas para su posible cultivo y desarrollo
como cosecha en el Norte de Europa. Entre estas encontramos dentro de la familia de
las Rosaceae, el género Chaenomeles que presenta una especial atención debido al alto
rendimiento en frutos, los cuales a su vez son ricos en zumo, aromas y fibra dietética.
Ofrece también como característica interesante la posibilidad de ser cultivado con
métodos orgánicos de producción, que últimamente están siendo incentivados por los
países nórdicos de Europa (Rumpunen y Göranson, 2003).
El Chaenomeles japonica, es un arbusto caducifolio originario del Este de Asia
que presenta un elevado interés como nueva y potencial cosecha, adaptada al clima del
Norte de Europa y que ya ha sido introducida como cultivo minoritario, a nivel
doméstico, en Letonia y Lituania (Tiits, 1989; Tics, 1992; Rumpunen, 2002).Además de la especie japonica, dentro del genero Chaenomeles se encuentran al
menos otras tres, C. cathayensis, C. speciosa y C. thibetica (Weber, 1964); pero estas últimas están menos adaptadas al clima del Norte Europeo.
Los frutos de color amarillo del Chaenomeles, son muy aromáticos, y con un
alto contenido en zumo y en fibra (Lesinska et al., 1988; Thomas et al., 2000, 2002);
presentan una textura muy firme y aunque son muy ácidos para ser consumidos en
fresco (Rumpunen, 2002), sí se pueden consumir una vez procesados (Rumpunen y
Göranson, 2003).
La propagación de plantas, especialmente en el caso de las leñosas, es caro y
largo en el tiempo, por lo que es interesante, antes de empezar a hacerlo, estimar el
potencial de esta nueva cosecha, comprobar previamente que será eficiente y producirá
beneficios. Para esto es necesario un estudio profundo de la especie, de su respuesta a
una serie de factores como son la climatología y edafología, obtener datos de
rendimientos, composición, etc. Es también de elevada importancia el contar con un
estudio previo de la proyección comercial de este nuevo producto a nivel industrial, que
justifique la inversión. Esto muestra una relevancia particular ya que de otra forma no
sería posible que una nueva cosecha se introdujera con éxito en el mercado si
productores, consumidores e industriales no fueran conscientes del potencial del mismo
(Hellín et al., 2003a). Todo esto forma parte del trabajo de colaboración materializado
en el proyecto europeo antes citado; y una parte del mismo -la caracterización físicoquímica
y bioquímica completa del fruto y el estudio de su comportamiento durante el
almacenamiento- es lo que aborda esta memoria de Tesis.
A continuación se hace una descripción general acerca de los frutos y zumos en
las que se incluyen aspectos muy generales como, sus características beneficiosas para
la salud, los compuestos químicos característicos, la determinación de su calidad, etc.;
para más tarde detenernos con más profundidad en los conocimientos previos de lo que
al género Chaenomeles en concreto se refiere.
1.1. Frutas y zumos.
El Código Alimentario Español (1991) define las frutas como: “Frutos,
infrutescencias o partes carnosas de órganos florales que han alcanzado un grado
adecuado de madurez y son propias para el consumo humano”.
Las frutas han sido utilizadas desde el principio, entre los producto alimenticios
que el hombre consume para obtener la energía y los nutrientes necesarios para
subsistir. El ser humano fue adquiriendo y asentando poco a poco determinadas
costumbres o hábitos alimentarios. Estas costumbres dependen de la disponibilidad de
productos alimenticios al alcance de la mano y de normas culturales, entre otros
factores. En los citados hábitos alimentarios se incluye, no sólo la elección del producto,
sino también la forma de prepararlo, el método de conservación e incluso el modo de
transformarlo en muy diversos elaborados.
El hombre, al seleccionar los alimentos, además de por los nutrientes que
aportan, está influido por los atractivos colores y sabores que presentan.
Actualmente, junto a otros grupos de alimentos, las frutas constituyen parte
fundamental de nuestra alimentación. Su riqueza en vitaminas, elementos minerales,
fibra, etc., hacen que su consumo sea imprescindible para conseguir una alimentación
sana y equilibrada, con unos beneficios sobre la salud que cada día resultan más
evidentes. En nuestra dieta, además de ser fuente de vitaminas y minerales, son una
excelente fuente de otros compuestos -fitoquímicos-, con potencial importancia
biológica en el hombre, y que pueden ser aportados mediante el consumo de estos
alimentos tanto en fresco, como tras sufrir procesos culinarios, tanto caseros como
industriales. Dependiendo de las condiciones, pueden incluso facilitar o provocar una
mejor absorción de estos componentes imprescindibles para nuestro organismo.
Se consumen una gran diversidad de especies vegetales con una composición
bastante diferente entre ellas. Somogyi et al. (1996), clasifican las frutas según su
origen, agrupándolas en: fruta de zona templada (en pomo, como la manzana; en drupa,
como el albaricoque, o pequeños frutos, como los arándanos); fruta de zona subtropical
(cítricos, como naranja o limón y no cítricos, como chirimoya o aguacate) y fruta de
zona tropical (mayores, plátano o mango y menores, guayaba o carambola).
En la Tabla I.1.1. quedan agrupadas, en función del tipo de fruto, algunas de las
especies más conocidas y consumidas en España (Torija y Cámara, 1999).
1.1.1. Importancia del consumo de frutas y zumos como fuente de salud.
El papel de la nutrición en relación con la salud a lo largo de este último siglo,
ha pasado por distintas etapas, desde la prevención de las llamadas enfermedades
carenciales y el establecimiento de recomendaciones dietéticas, hasta más
recientemente, su potencial papel en la consecución de una salud “óptima”.
Hoy en día, mientras que para tres cuartas partes de la población mundial, la
nutrición sigue en su primera etapa -es decir, la prevención de enfermedades carenciales
por déficit de ingesta (ej. desnutrición proteico-calórica, carencias de vitamina A,
hierro, yodo, etc.)-, en los países desarrollados la nutrición y, consecuentemente la dieta,
se empieza a considerar como un medio eficaz, barato y sostenible para prevenir
enfermedades crónicas y envejecer de modo “saludable”.
Uno de los objetivos clave de la investigación en nutrición se centra en
establecer relaciones evidentes entre los componentes de la dieta y las enfermedades
crónicas, considerando que determinados nutrientes podrían proporcionar resultados
beneficiosos para la salud (Brown, 1990; WHO, 1990; Coultate y Davies, 1997;
Cámara, 2002).
Tabla I.1.1. Frutas de consumo común en España.
Tipo de fruto |
Nombre vulgar |
Especie botánica |
Pomo |
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Manzana |
Pomo Malus sylvestris L. |
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Pera |
Pyrus comunis L. |
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Membrillo |
Cydonia oblonga L. |
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Drupa |
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Albaricoque |
Prunus armeniaca L. |
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Melocotón |
Prunus persica L. |
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Ciruela |
Prunus domestica L. |
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Cereza |
Prunus avium L. |
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Aguacate |
Persea americana L. |
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Mango |
Magnifera indica L. |
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Baya |
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Uva |
Vitis vinífera L. |
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Arándano azul |
Vaccinium myrtillus L. |
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Grosella roja |
Ribes rubrum L. |
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Plátano |
Musa ssp L. |
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Kiwi |
Actinidia chinensis L. |
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Melón |
Cucumis melo L. |
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Sandía |
Citrullus lanatus L. |
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Papaya |
Carica papaya L. |
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Hesperidio |
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Naranja |
Hesperidio Citrus sinensis L. |
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Mandarina |
Citrus reticulata L. |
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Limón |
Citrus limon L. |
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Pomelo |
Citrus maxima L. |
Todavía no se conocen todos los mecanismos bioquímicos por los cuales los
componentes de un alimento afectan a las funciones fisiológicas del individuo. Aún se
trabaja mucho sobre observaciones e hipótesis, y se necesita disponer de datos evidentes
que se obtengan a través de ensayos clínicos con protocolos adecuados para cada caso
(Childs, 1997; Lampe, 1999). Pero lo que sí está ya comprobado, es el efecto
beneficioso que tienen sobre la salud humana, un elevado consumo de frutas y
hortalizas.
Al igual que las frutas, sus derivados -en forma de zumos principalmente- se han
convertido actualmente en un componente imprescindible en cualquier dieta sana y
equilibrada y aunque éstos en un principio se desarrollaron como consecuencia del
exceso de producción de frutas, actualmente, la práctica totalidad de zumos se elabora a
partir de frutas cultivadas para este fin.
Es comúnmente aceptado que las frutas y por ende los zumos, contienen
cantidades de vitaminas y provitaminas antioxidantes, fenoles y polifenoles
antioxidantes (ácido ascórbico, tocoferoles, carotenoides, flavonoides...) que son
beneficiosas para la salud.
El aumento de consumo de frutas se ha asociado con una disminución del riesgo
de enfermedades degenerativas como cáncer, cataratas, disfunciones del cerebro...
(Ames et al., 1993). Así, por ejemplo, a través de infinidad de estudios epidemiológicos
se ha observado una menor incidencia de diversas enfermedades en los grupos de
personas que consumían elevadas cantidades de frutas y verduras. En cambio, por otra
parte, se han realizado estudios de intervención en humanos a través de suplementos, es
decir, a través de un aporte extra a la dieta de compuestos aislados (ej. β-caroteno en
cápsulas), y de éstos se han obtenido tanto resultados beneficiosos, como perjudiciales o
indiferentes según el tipo de estudio.
Debido a lo anterior, las últimas recomendaciones en EEUU sobre ingestas de
nutrientes hacen hincapié en el consumo de estos alimentos como fuente de los nutrientes necesarios, y en concreto respecto a nutrientes antioxidantes insisten en la
importancia de aumentar su ingesta mediante el consumo de diferentes vegetales.
Según Lampe (1999), los efectos potencialmente beneficiosos del consumo de
frutas y hortalizas, demostrados hasta el momento son:
• Actividad antioxidante.
• Modulación de enzimas detoxificantes.
• Estimulación del sistema inmune.
• Disminución de la agregación plaquetaria.
• Alteración del metabolismo del colesterol.
• Modulación de la concentración de hormonas esteroideas y del metabolismo
hormonal.
• Disminución de la presión sanguínea.
• Actividad antiviral y antibacteriana.
A continuación se detallan las principales enfermedades, que debido a los
efectos positivos y beneficiosos del consumo de zumos y frutas, pueden prevenirse con
una dieta adecuada en la que se incluya la cantidad necesaria de estos productos:
Alteraciones cardiovasculares.- Según la Fundación Británica del Corazón se
producen 276.000 muertes por enfermedad cardiovascular al año, de las cuales se estima
que un 30% podrían haberse previsto mediante una dieta adecuada, ya que una
reducción en la ingesta de alimentos animales en beneficio de los vegetales se traduce
en una reducción en la incidencia de los fallos coronarios y una regresión de la
aterosclerosis (Cotte, 1999; Tirilly y Bourgeois, 2002).La agregación plaquetaria interviene en distintos procesos fisiológicos (Lampe,
1999):
• Coagulación normal de la sangre.
• Trombosis.
• Aterosclerosis.
• Formación de tumores y metástasis.
El metabolismo del colesterol parece poder ser regulado con la presencia de
fibra y pectinas en la dieta (manzanas, ciruelas,...). El control de la presión sanguínea
también es importante para la prevención de alteraciones cardiacas, hepáticas e infartos.
Para ello es necesario mantener un peso corporal adecuado y aumentar la ingesta en la
dieta de Ca, P y Mg. Las frutas y hortalizas proporcionan fibra y minerales beneficiosos
para el control de estos procesos.
Los compuestos antioxidantes previenen los efectos negativos de los radicales
libres sobre tejidos y grasas, disminuyendo el riesgo de alteraciones cardiacas al evitar
la oxidación y citotoxicidad de las LDL in vitro, disminuyendo la aterogenicidad
(Seelert, 1992; Bello, 1997). Las vitaminas C, E y el β-caroteno, que previenen la
oxidación de la fracción LDL del colesterol, reducen el riesgo de alteraciones
coronarias, además de poseer propiedades anticancerígenas. La medida de protección
principal consiste en el aumento de la ingestión de frutas y verduras, así como de
alimentos que contengan nutrientes antioxidantes para proteger de la oxidación al LDL
mencionado, y evitar así su modificación oxidativa y la formación aterogénica (Seelert,
1992).
Así pues por poner un ejemplo, se está estudiando el establecimiento de la
recomendación de la ingesta de zumo de uva y otros productos vegetales, como factor
preventivo de las alteraciones cardiovasculares (Lampe, 1999).En la actualidad está bastante reconocido el efecto de las sustancias pécticas en
la reducción del nivel de colesterol en sangre, siendo especialmente efectiva la pectina
de los frutos cítricos (Vélez-Rodríguez, 2000a).
Cáncer.- Un informe de la Fundación Mundial para la Investigación del Cáncer
y el Instituto Americano para la Investigación del Cáncer (AICR) concluyeron en 1997
que se producen 130.000 muertes de cáncer al año, de las cuales se estima que un 30-
40% podrían haberse previsto mediante una dieta adecuada (Cotte, 1999), ya que las
dietas que contuvieran cantidades sustanciales y variadas de frutas y verduras podrían
prevenir el 20 por ciento, o más, de todos los casos del cáncer.
La evidencia más fuerte está relacionada con el cáncer de estómago y pulmón.
En otros casos se ofrecen resultados convincentes como el cáncer de boca, faringe,
esófago, colon y recto.
Se han publicado numerosos estudios sobre este tema y la mayoría de ellos
concluyen que una ingesta elevada de frutas y hortalizas es un factor preventivo contra
diversos tipos de cáncer, y que este efecto favorable no se explica directamente por la
disminución de la ingesta de carnes, sino por el efecto favorable de diversos
componentes de los vegetales, junto a una menor ingesta de grasas saturadas y ciertos
hábitos de vida saludables (Block et al., 1992).
El daño oxidativo del ADN está considerado como un importante factor causante
de diversos tipos de cáncer. Así, las frutas y hortalizas, por su alto contenido en
vitamina C, E y β-caroteno además de selenio, pueden ser consideradas como
importante agentes quimiopreventivos (Clark et al., 1996; Martínez et al., 2001; Laso et
al., 2002).
Por otra parte, las investigaciones más recientes concluyen que los suplementos
dietéticos no tienen los mismos efectos positivos que quizás contienen el consumo de
frutas y verduras. Estudios que involucran a pacientes que estaban tomandosuplementos dietéticos en lugar de frutas y verduras, terminan concluyendo que en
cortos espacios de tiempo hay una tasa de mortalidad mayor entre las personas que
tomaban solo suplementos.
Estos resultados epidemiológicos positivos han supuesto que, en EEUU, el
Instituto Nacional del Cáncer (1991) comenzara un programa de información
recomendando el consumo de cinco raciones de frutas y verduras al día, como forma de
prevención del cáncer.
Sistema inmune.- El sistema inmune tiene como función principal la protección
frente a factores externos y células malignas, promotores de alteraciones o diversas
enfermedades en el hombre (Lampe, 1999).
El estudio de las relaciones entre la alimentación y la alteración del sistema
inmune es un tema de gran actualidad. La dieta ejerce influencia en la calidad y en la
potencia inmunológica, actuando sobre el componente linfoide y sobre la función de la
célula inmunitaria, o sobre los factores relacionados con ellos. Se sabe que las vitaminas
en general- más específicamente las del complejo B y vitamina C- ejercen unas acciones
muy positivas en las respuestas inmunes, pues son esenciales en muchos aspectos del
metabolismo celular. Por lo que se reconoce que una nutrición correcta posee un efecto
positivo en el sistema inmune, además de en otros sistemas y órganos.
Así, los compuestos presentes en frutas y hortalizas frescas, como son la
vitamina C, el β-caroteno y el α-tocoferol hacen más eficaz el funcionamiento del
sistema inmunitario responsable de neutralizar a los distintos agentes externos
perjudiciales (Lampe, 1999).
Prevención de la obesidad.- Frecuentemente, la Organización Mundial de la
Salud se ha manifestado preocupada porque el índice de masa corporal media en la
población del mundo avanzado - especialmente en el occidental-, aumentaba cada año.La sociedad del pasado, de un modo equivocado, consideraba que el exceso de
peso constituía una característica típica de la buena salud y del bienestar. Actualmente,
se considera que la obesidad es un factor de riesgo para determinadas enfermedades
metabólicas, enfermedades cardiovasculares, complicaciones del aparato locomotor...
La experiencia demuestra que la obesidad tiene difícil tratamiento. Por ello, es
conveniente que se conceda más importancia a su prevención mediante una nutrición
adecuada, que se encuadre dentro de los buenos hábitos alimentarios y de vida,
incluyendo la práctica regular de ejercicio físico desde las primeras edades del individuo
y el aumento del consumo de productos vegetales, por su bajo aporte calórico.
Deterioro por la edad.- Numerosas observaciones parecen probar que existe
relación entre la alimentación adecuada desde la niñez y el ritmo de retraso de la
aparición de los deterioros funcionales más importantes que se pueden encontrar
durante el envejecimiento del individuo.
El envejecimiento por la edad corresponde a la resultante del conjunto de errores
genéticos repetitivos, en la replicación del ADN celular en el transcurso de la vida del
ser. Warner et al. (1990), comentan que cualquier intervención que reduzca los procesos
degenerativos retrasará los fenómenos de envejecimiento. Entre ellas se encuentran la
reducción de la ingesta calórica y la prevención y/o reparación del daño oxidativo, por
la ingesta de antioxidantes. Ya que el daño oxidativo es considerado como el factor de
envejecimiento más importante, se admite que los nutrientes antioxidantes intervienen
de una forma importante en la prevención del mencionado deterioro.
Diverticulosis.- Las dietas altas en fibra insoluble pueden ofrecer la mejor
protección contra esta enfermedad. Las frutas y verduras son altas en celulosa - un tipo
de fibra insoluble- pero también en fibras dietéticas de alto valor biológico.
Apoplejía.- Cinco estudios dirigidos en este sentido han concluido, que un alto
consumo de frutas y verduras puede reducir el riesgo de la apoplejía en hasta un
veinticinco por ciento.
Hipertensión.- Un estudio realizado en 1997, en el que participaron 459 hombres
y mujeres descubrió que un alto consumo de frutas y verduras podría bajar la tensión
arterial en individuos con la tensión alta o normal. La dieta en el experimento incluía de
8 a 10 porciones de una combinación de frutas y verduras junto con productos lácteos
bajos en grasa.
Defectos congénitos.- El ácido fólico ayuda a prevenir los defectos congénitos
como la espina bífida. Las frutas, como las naranjas, son una buena fuente del ácido
fólico. Aunque ningún estudio específico ha analizado el consumo de frutas y verduras
y defectos del tubo neural, los científicos estiman que la mitad de todos los defectos del
tubo neural se podrían prevenir si las mujeres estuvieran consumiendo la cantidad
suficiente de ácido fólico.
Cataratas.- El atraso en el desarrollo de las cataratas es otro efecto benéfico de
las frutas y verduras como se ha indicado en algunos informes epidemiológicos.
Una reducción en cinco partes en el riesgo de cataratas fue encontrado en
personas que consumieron un mínimo de una y media porciones de frutas y verduras
diariamente. Fue comprobado que las frutas y verduras ricas en carotenos que contenían
zeaxantina y luteína fueron las más benéficas, porque no todos los carotenos ofrecen el
mismo nivel de protección. Los suplementos de β-caroteno no redujeron el riesgo de las cataratas.
Diabetes.- Las dietas que son altas en fibra pueden ayudar en el manejo de la
diabetes. La fibra soluble atrasa la absorción de glucosa del intestino delgado y así
puede prevenir el aumento súbito en los niveles de glucosa sanguínea que sigue después
de una comida o bocadillo. Sin embargo, el efecto a largo plazo puede resultar
insignificante debido a los otros factores que afectan la glucosa sanguínea.
Enfermedad pulmonar obstructiva crónica (asma y bronquitis).- En un estudio
de investigación, niños asmáticos en el Reino Unido que consumieron frutas más de una
vez al día tuvieron mejor función pulmonar. El consumo mayor de frutas y verduras
incrementó la función de ventilación de los pulmones.
La mayoría de los compuestos fitoquímicos tienen acción complementaria, por
lo que la obtención del efecto beneficioso para la salud dependerá de la cantidad de la
ingesta y de su variedad, de manera que aporte el mayor número de compuestos
diferentes y activos.
Además de que como se acaba de citar, los zumos de frutas están repletos de
vitaminas, minerales, etc., éstos han encajado en el placer de los consumidores, ya que
son una fuente de salud muy fácil de preparar y de ingerir.
Actualmente se dispone en el mercado de una amplia oferta de estos productos
con infinidad de sabores, propiedades y beneficios para el organismo.
Los zumos constituyen hoy día una fuente interesante de nutrientes, ya que los
avances conseguidos en sus procesos de elaboración permiten conservar casi todas las
sustancias nutritivas de la fruta fresca en unas proporciones semejantes, a la vez que,
mediante diversos métodos de conservación, se alcanza un buen estado higiénicosanitario.El aporte de energía de un vaso de un zumo medio (200 ml) es de unas 100
calorías. Su nutriente más significativo son los hidratos de carbono (10% del producto),
que se presentan principalmente en forma de azúcares como sacarosa, glucosa y
fructosa.
Si bien acabamos de considerar la importancia de las frutas como aporte de gran
cantidad de vitaminas, minerales y otros compuestos potencialmente beneficiosos para
nuestra salud, hay que tener en cuenta que, algunos de estos compuestos no llegan en
cantidades óptimas a las células, bien porque no están presentes en cantidades
suficientes o porque su biodisponibilidad -cantidad de un nutriente que se absorbe y
puede ser utilizado por las células-, sea baja debido a otros factores asociados al
alimento como por ejemplo, la acción de estructuras celulares que dificultan su
liberación e interacción con otros nutrientes que puede potenciar o inhibir su absorción
y/o captación por los tejidos (Granado y Olmedilla, 2003).
Es decir, que aunque continúan realizándose esfuerzos por descubrir nuevos
compuestos con propiedades saludables, y en el futuro se elaborarán dietas más sanas,
todavía hay preguntas sin respuesta en cuanto a la funcionalidad de ciertos alimentos.
Por ejemplo, como se acaba de exponer, se sabe muy poco sobre la acción de varios
fitoquímicos en lo concerniente a su biodisponibilidad, en que medida las sustancias
acceden al lugar de acción en el organismo y ejercen sus efectos positivos, al
metabolismo y a los posibles efectos adversos en función de las dosis.
Estas cuestiones son de gran trascendencia y requieren un estudio detallado.
Incluso puede que algunos efectos no se produzcan por la intervención de un solo
componente, sino que se deban a la sinergia de varios.
A medida que se dilucide el papel de los fitonutrientes, se podrán corroborar las
recomendaciones actuales a favor de un estilo de vida sano, que conceden una especial
importancia a una dieta variada, una ingesta de energía equilibrada y el ejercicio a
diario.Actualmente, tanto la biotecnología como la industria alimentaria juegan un
papel fundamental en la optimización del contenido y biodisponibilidad de nutrientes y
compuestos biológicamente activos de los alimentos (por ejemplo con nuevas
variedades vegetales), tanto por técnicas convencionales como biotecnológicas, así
como también mediante la conservación en condiciones adecuadas para procurar una
estabilidad durante el almacenamiento.
La industria agroalimentaria es consciente de la relación dieta-salud y, hoy día,
asistimos a la inundación del mercado con alimentos de “diseño”, donde componentes
potencialmente activos (nutrientes y no-nutrientes) han sido añadidos, enriquecidos,
hidrolizados, inactivados y/o eliminados, todo a la vez o incluso mezclados en distintas
proporciones para hacer algo, no necesariamente un alimento “nuevo”. Sin embargo, no
es nuevo, el cruce y selección de variedades de frutas para conseguir características
nutritivas, estéticas y organolépticas determinadas; y la aplicación de la biotecnología al
desarrollo de nuevas variedades no ha hecho más que empezar.
Los beneficios potenciales sobre la salud pueden ser enormes aunque
desconocemos los posibles riesgos, ya que el desarrollo y comercialización de estos “nuevos” alimentos va a un ritmo muy rápido y todavía no ha transcurrido tiempo
suficiente para evaluar el efecto a medio y largo plazo de estas modificaciones sobre la
salud humana.
Tras haber detallado la importancia del consumo de las frutas y sus derivados los
zumos como una fuente excelente de salud, en esta memoria se quiere resaltar la
necesidad de la caracterización de las mismas para así, de este modo, poder sacar el
máximo partido posible de las mismas.
Incluida entre las frutas, aunque no sea consumida en España y a un nivel no
muy alto en los países bálticos, ya que está producida a nivel experimental, se encuentra
el género Chaenomeles. Dentro de éste género, la especie japonica es la más adecuada
para la producción industrial debido a su alto contenido en ácidos orgánicos en el zumo,
su aroma y su elevada cantidad de fibra dietética. Además, es un fruto no sensible al
pardeamiento oxidativo durante su procesado, y con altos contenidos en vitamina C y compuestos fenólicos que actúan como antioxidantes, por lo que a continuación se
abordará el estudio detallado - composición, maduración y almacenamiento- del género Chaenomeles haciendo mayor hincapié en la mencionada especie C. japonica.
1.1.2. Caracterización de frutas y zumos.
1.1.2.1. Importancia y necesidad de la caracterización.
La caracterización de frutas y zumos -productos que nos ocupan en esta
Memoria- presenta numerosos motivos de interés que a continuación se van
enumerando y que justifican de algún modo la realización de esta investigación.
En primer lugar, como se ha mencionado en el epígrafe anterior, son muchos los
efectos beneficiosos del consumo de zumos y frutas sobre la prevención de múltiples
enfermedades y las recomendaciones tienden a un mayor consumo de este tipo de
alimento; así pues el conocimiento concreto de la composición de cada fruta y zumo
tendría muchas aplicaciones prácticas concretas como por ejemplo, el poder ser
utilizado como ingrediente natural.
También, el aumento de los conocimientos sobre la importancia de los diversos
nutrientes y el conocimiento de la existencia y concentración de los mismos en frutas y
zumo, pueden facilitar el establecer dietas para satisfacer distintas necesidades.
La gama de productos alimentarios específicos para cubrir las exigencias
nutritivas de grupos determinados tales como ancianos, mujeres embarazadas o en
periodo de lactancia, recién nacidos, niños y deportistas, no deja de aumentar. Esos
alimentos se caracterizan por su composición equilibrada de complementos energéticos,
en forma de lípidos, carbohidratos y proteínas, vitaminas y minerales, elaborados de
acuerdo con los conocimientos científicos actuales. Por ejemplo, como apunta Versari et
al. (2002), sería de gran ayuda el conocimiento de los azúcares individuales que podrían
ayudar a los dietistas en sus planificaciones. En el caso del Chaenomeles, la información existente acerca de su composición
química y sus características físico-químicas es muy escasa. Esta especie está en fase de
investigación y por tanto lo primero que conviene hacer es tipificarla, conocer su
composición básica y los rasgos que la definen.
En otro sentido, es muy conocido el fenómeno del fraude por adulteración en la
fabricación de zumos, mermeladas y en general productos derivados de las frutas, a los
que en algunas ocasiones se les añade agua, azúcares, colorantes o se utilizan frutas de
menor valor, productos más económicos... Por ejemplo, Silva et al. (1999), apuntan que
debido al menor coste y a las similares textura y propiedades reológicas de la manzana y
la pera respecto del membrillo, los productos derivados de éste, son fácilmente
adulterados con las citadas frutas, y el fuerte olor del membrillo enmascara y no deja
descubrir en un análisis sensorial los sabores dulces de manzana y pera.
En este sentido es muy útil el conocimiento de la composición química de las
distintas especies, ya que al realizar los pertinentes análisis podrían detectarse las
adulteraciones no percibidas sensorialmente.
En concreto es de gran ayuda en la determinación de la autenticidad de los
productos derivados de las frutas el conocimiento de la composición fenólica, ya que
cada especie tiene unos compuestos fenólicos concretos y en una cantidad determinada.
Existe una amplia bibliografía referente a la caracterización fenólica de diferentes
frutos; entre otras se puede encontrar Lee y Wrolstad (1988), Simón et al. (1992),
Spanos y Wrolstad (1992).
Otro punto que merece la pena destacar, es la importancia que tiene el que una
fruta alcance la adecuada “madurez” en función del destino que vaya a sufrir
(conservación frigorífica, producción de zumo, consumo directo...) de forma que
lleguen con las mejores condiciones organolépticas posibles al usuario final.
Como apuntan numerosos investigadores, la composición de frutas y zumos en
determinados componentes contribuyen a la calidad nutricional de los mismos
(Bengoechea et al., 1997; Rodríguez et al., 1999). Entre los constituyentes mayoritariosen los zumos se encuentran los carbohidratos, ácidos orgánicos y determinados
compuestos fenólicos que contribuyen a la calidad nutricional de la fruta fresca y los
zumos. El análisis de los mismos se utiliza para el control de la maduración y
almacenamiento de las frutas. Por ejemplo, los ácidos málico y cítrico están
relacionados con la percepción sensorial de aspereza y acidez (Esti et al., 1997). Para el
conocimiento de todo esto, es necesario disponer por tanto de unos índices que permitan
determinar el momento óptimo de recolección, como parámetros para una adecuada
conservación. Parámetros como peso, pH, acidez valorable, sólidos solubles (ºBrix),
vitamina C, entre otros, ayudan en el estudio del efecto de variables como son la
temperatura de almacenamiento y el tiempo del mismo sobre la composición química de
los zumos. Por ejemplo, el estudio del almacenamiento de melocotones a 10-12 ºC
revela diferencias significativas en algunos de los parámetros estudiados (pH, acidez
valorable...) en función de la conservación de los frutos (Rodríguez et al., 1999).
Otro motivo que lleva al estudio de la caracterización de los frutos en general, y
en este caso concreto del Chaenomeles, es la ayuda que los resultados obtenidos pueden
aportar a otros grupos de investigación acerca de los efectos que producen la variación
durante su producción, de distintos factores (como especie genética utilizada, momento óptimo de recolección, zona de cultivo más adecuada...) sobre el producto final. Esto les
puede facilitar la toma de decisiones en orden a su mejora.
Por todo esto es de gran interés científico cualquier información acerca de la
caracterización y conservación de los frutos de distintos cultivares o variedades de Chaenomeles.
1.1.2.2. Componentes característicos principales.
Desde el punto de vista químico, la parte comestible de las frutas está compuesta
aparte de agua, por azúcares, ácidos orgánicos, polisacáridos de diferente naturaleza, y
por otros compuestos como proteínas, lípidos, vitaminas...Entre los constituyentes mayoritarios en los zumos, se encuentran los
carbohidratos, ácidos orgánicos y compuestos fenólicos. (Bengoechea et al., 1997;
Rodríguez et al., 1999).
En lo que a carbohidratos se refiere suelen encontrarse entre el 1 y el 8 %,
aunque existen excepciones, con valores superiores al 10 % de azúcares totales
(carbohidratos disponibles).
La cantidad de proteína de las frutas es baja (inferior al 1-4 %,); destacan
aguacate, chirimoya (entorno a 1 %), frambuesa y mora (alrededor de 0.9 %) o cereza
(0.8 %) (Mataix et al., 1998).
El contenido de lípidos generalmente es menor del 0,5-0,6 %, no suele superar 1
% en frutas; excepcionalmente pueden citarse algunas frutas grasas de alto valor lipídico
y energético como el aguacate (16% de grasa, rico en ácido oleico) (Vaclavik, 2002).
Por todo esto se trata de alimentos de escasa importancia desde el punto de vista
plástico. Sin embargo, y como ya se ha comentado ampliamente, tienen gran interés por
su contenido en micronutrientes: con papel esencial o regulador sobresaliendo la
vitamina C, la provitamina A (carotenoides) (Pattee, 1985; Rangana, 1986; Belitz et al.,
1997; Torija et al., 1999), vitaminas en general y algunos elementos minerales, siendo
mayoritario el potasio.
Entre las vitaminas, predominan las hidrosolubles, particularmente la vitamina
C; en este grupo se incluyen algunas vitaminas del grupo B. El ácido ascórbico, junto a
la vitamina E, liposoluble, que se encuentra en pequeña proporción, son compuestos
antioxidantes, de gran importancia para la salud. La presencia de antocianos es en
algunas especies significativa por su característico valor biológico.
La media del contenido de estos constituyentes es variable y depende no sólo de
la variedad, sino también de factores como el clima y la situación geográfica de las
plantaciones. Incluso dentro de la misma fruta la distribución de estos componentes
tampoco es homogénea. En la Tabla I.1.2.2.1. se recopilan datos de algunos componentes de las frutas
más consumidas en España (Mataix et al., 1998).
Se repasan a continuación uno a uno los principales componentes de las frutas y
zumos:
Hidratos de carbono.- Dentro de este grupo, se encuentran nutricionalmente
hablando, por una parte los hidratos de carbono disponibles, que proporcionan energía
para el funcionamiento del organismo y, por otra, los no absorbibles, que incluyen a su
vez determinados oligosacáridos y fibra.
Para este gran grupo, a diferencia de lo que sucede con las proteínas, vitaminas y
minerales, no hay establecidas ingestas recomendadas. Sin embargo, ya que su
presencia o no en la dieta puede incidir en la salud, se han establecido unas pautas
orientativas de ingestas, con el fin de reducir la probabilidad de desarrollar
enfermedades degenerativas y/o crónicas.
Requejo y Ortega (2000), indican que el 50-60% de la energía obtenida a partir
de la ingesta de alimentos debería provenir de los hidratos de carbono, y menos del 10%
debería corresponder a los hidratos de carbono sencillos (mono y disacáridos).
-Los carbohidratos son, con frecuencia, el grupo de principios inmediatos que
sigue cuantitativamente al agua. Pueden hallarse presentes en forma de azúcares de bajo
peso molecular o en la de polímeros macromoleculares. Pueden dar cuenta de un 2-40%
del peso total de la fruta y su contenido aumenta con la maduración. El contenido de
azúcares y ácidos tienen una marcada influencia en la calidad sensorial de las frutas.
Los azúcares sencillos se encuentran principalmente en las frutas maduras y el
almidón en las que aún no han madurado. Como muestra la Tabla I.1.2.2.2., las frutas
contienen azúcares como sacarosa, glucosa, fructosa..., que constituyen la principal
fuente de energía. El nivel de glucosa en sangre depende del tipo de azúcares
consumidos, siendo este mayor para la glucosa y después sacarosa y fructosa (Miller et
al., 1986).
Tabla I.1.2.2.1. Composición de zumos de frutas naturales.
| Cantidad en 100 gramos de zumo | |||||||||
Naranja |
Pomelo |
Manzana |
Pera |
Uva |
Piña |
Papaya |
Maracuyá |
Melocotón |
|
Agua (%) |
88.4 |
90.1 |
88.0 |
86.2 |
88.0 |
85.5 |
86.8 |
85.6 |
87.2 |
Kcal |
40.80 |
34.08 |
45.43 |
51 |
62.26 |
47.80 |
46 |
51 |
61.42 |
Proteínas (g) |
0.60 |
0.40 |
0.07 |
0.3 |
0.38 |
0.40 |
0.36 |
0.39 |
1.07 |
Grasa (g) |
0.10 |
0.15 |
0.10 |
0.04 |
0.08 |
0.06 |
0.05 |
0.14 |
|
H. carbono (g) |
10.00 |
7.30 |
11.80 |
13.20 |
16.10 |
12.08 |
12.18 |
13.60 |
14.90 |
Glucosa (g) |
3.18 |
3.60 |
3.10 |
2.3 |
7.57 |
3.34 |
|||
Fructosa (g) |
3.29 |
3.40 |
7.51 |
6.40 |
8.53 |
3.34 |
|||
Sacarosa (g) |
3.52 |
0.30 |
1.51 |
0.90 |
tr |
5.41 |
|||
Sorbitol (g) |
0.4 |
2.0 |
0 |
||||||
Ác. Ascórbico (mg) |
40.0 |
31.0 |
1.4 |
1.5 |
10.0 |
84.0 |
29.8 |
7.0 |
|
Sodio (mg) |
1.0 |
2.0 |
2.1 |
4.0 |
3.0 |
1.0 |
8.0 |
||
Potasio (mg) |
166 |
120 |
116 |
33 |
140 |
140 |
241 |
||
Calcio (mg) |
15.5 |
9.3 |
6.6 |
5.0 |
11.0 |
12.0 |
29.9 |
4.0 |
6.0 |
Hierro (mg) |
0.2 |
0.2 |
2.6 |
0.3 |
0.3 |
0.7 |
0.2 |
0.2 |
0.8 |
La fructosa es el azúcar mayoritario en el caso de Manzana (cv Glockenapfel) con valores entre 3.9-5.7%, le sigue la sacarosa y la glucosa con valores entre 3.5-4.6% y 0.8-1.0% respectivamente (Ackermann et al., 1992). También según los estudios realizados por Ayaz et al. (2000), es la fructosa el mayoritario en la fresa, al que le siguen en cantidad glucosa y sacarosa.
Tabla I.1.2.2.2. Contenido de los azúcares principales en algunas frutas.
Azúcar (g/100g peso fresco) |
|||
| Fruta | Glucosa |
Fructosa |
Sacarosa |
Manzana |
2 |
6 |
4 |
Melocotón |
1 |
1 |
7 |
Pera |
2 |
7 |
1 |
Naranja (jugo) |
2 |
2 |
5 |
Adaptada de Widdowson y McCnace (1935)
La composición en azúcares, aunque es característica de cada fruto varía en
función de muchos factores. Por ejemplo, citando a Hudina e Ytampar (2000), el
contenido de azúcares estudiado para peras, varía entre los distintos cultivares europeos,
y es distinto también entre cultivares europeos y asiáticos presentado los asiáticos más
azúcares totales que los europeos. A otro nivel, como indica Primo-Yúfera (1982) para
el caso de naranjas, existe variación en la composición de frutos de un mismo árbol. El
contenido más alto en sólidos solubles se encuentra en los frutos situados en lo alto del
árbol y en la parte externa más soleada, y el más bajo en los frutos interiores.La mayoría de los zumos, son ricos en azúcares, contienen grandes cantidades de
glucosa, fructosa y en muchos casos, sacarosa. Esto es importante porque son digeridos
y utilizados como una importante fuente de energía.
-Los oligosacáridos son hidratos de carbono no digeribles, ya que en el intestino
humano no existen enzimas que rompan los enlaces glicosídicos. Dentro de los
oligosacáridos, en los productos vegetales tienen importancia los fructooligosacáridos
(FOS). Son cadenas cortas de fructosa unidas por enlaces 2-1 β-glucosídicos con una
unidad D-glucosil en el extremo no reductor en unión alfa-1-2 (como en la sacarosa).
Las características funcionales de los oligosacáridos son (Spiegel et al., 1994;
Tomomatsu, 1994; Campbell et al., 1997; López-Alegret, 1997; Roberfroid, 1997):
• Bajo valor calórico (pero sabor dulce).
• Prevención de caries dental.
• Efectos similares a la fibra alimentaria.
• Son también considerados como prebióticos por favorecer el crecimiento de
bacterias probióticas en el colon.
• Estimulan la absorción de Ca y Mg en el tracto intestinal.
- Por último, dentro de los hidratos de carbono se encuentra la fibra alimentaria,
denominada actualmente “polisacáridos no amiláceos (PNA)”. Eastwood y Morris
(1992), apuntan que los efectos fisiológicos beneficiosos asociados a la ingesta de fibra
son, entre otros:
• Reducción de los niveles de colesterol por efecto de los componentes
hidrosolubles.
• Regulación de la función gastrointestinal.
• Modificación de la absorción de grasas.
• Disminución de la incidencia de cáncer de colon.
Aunque Ahmad (1995), añade que estos efectos son variables, dependiendo de la
dieta global, estilo de vida y de la respuesta de cada individuo.
También hay que tener en cuenta que algunos de los componentes de la fibra
pueden unirse a elementos minerales y causar desequilibrios, especialmente en personas
de más edad, si sus dietas no son equilibradas.
De las distintas fracciones de la fibra hay que considerar las propiedades
funcionales de la fracción soluble (sustancias pécticas), que está frecuentemente
localizada en la parte comestible y es responsable de la consistencia y estructura física
de las frutas. La piel de algunas frutas tales como la manzana, la pera y el melocotón,
contiene mayores concentraciones de fibra (Yamada, 1996).
Entre las propiedades beneficiosas de la fibra soluble se puede citar (Craig et al.,
1998; Vélez-Rodríguez, 2000a; 2000b):
• No tienen valor calórico (control de la obesidad y disminución de la respuesta
glicémica).
• Preventivo de alteraciones cardiovasculares porque disminuye los niveles de
LDL y colesterol total.
• Facilitar la eliminación de toxinas, propiedades purificadoras.
La carencia de fibra se asocia a enfermedades conocidas como “de la
civilización”, tales como diabetes, cáncer, enfermedades cardiovasculares, obesidad,
estreñimiento, etc.
Como se aprecia en la Figura I.1.2.2.1., en las frutas se encuentran valores altos
de fibra en níspero (10,2%), mora o frambuesa (9,0 y 7,4% respectivamente);
relativamente altos en plátanos o higos (3,4 y 2,5%), frente a valores iguales o inferiores
al 2% en la mayoría (Mataix et al., 1998).
Figura I.1.2.2.1. Contenido medio de fibra (g/100 g) en frutas.
La fibra dietética se ha convertido en un tema familiar para las personas
interesadas en la alimentación y la salud, y actualmente aparece en muchas etiquetas de
productos alimenticios. Las nuevas recomendaciones dietéticas señalan los beneficios
de los alimentos ricos en fibra y bajos en grasas, tales como las frutas, los vegetales, los
cereales y las leguminosas. Muchas organizaciones de salud recomiendan aumentar el
consumo diario de fibra a 20 – 35 gramos, por encima del consumo diario actual de 10 –
15 gramos.
En general se recomienda una ingesta diaria media de 18 gramos de PNA y que ésta se realice mediante el consumo lo más variado posible de alimentos vegetales
(Ahmad, 1995).
Ácidos orgánicos.- Los ácidos que normalmente predominan en las frutas son
los ácidos cítrico y málico (Tabla I.1.2.2.3.). En las uvas el que predomina es el ácido
tartárico.
Tabla I.1.2.2.3. Distribución de los frutos según predomine el ácido cítrico o el ácido málico.
| Ácido cítrico | Ácido málico |
| Cítricos | Manzana |
| Pera | Plátano |
| Piña | Melón |
| Frutos de Baya | Cereza Ciruela |
Adaptado de Wills et al. (1990)
En manzanas cv. Glockenapfel, el 90% del contenido de los ácidos corresponde
a ácido málico (Hulme y Rhodes, 1971). Estudios realizados por van Gorsel et al.
(1992), apuntan valores de ácidos para varias frutas. Entre ellas se determinó que en
pera, a diferencia de lo apuntado por Wills et al. (1990), predomina el ácido málico con
unos valores de 371 mg/100 ml de zumo y le sigue el ácido quínico con 220 mg/100 ml
de zumo; en manzana el ácido málico es del orden de 518 mg/100 ml de zumo. En uva
destaca el ácido tartárico con alrededor de 162 mg/100 ml de zumo.
Para los cítricos, como su nombre indica y como describe Primo-Yúfera (1982),
el ácido más característico y predominante es el cítrico. En segundo lugar se encuentra
el ácido málico y luego otros en pequeñas cantidades (ácido fosfórico, ácido quínico, ácido succínico, ácido oxálico...). Los ácidos orgánicos son componentes importantes de
los sólidos solubles, siendo en limones y limas los componentes más abundantes.
La acidez de los zumos varía en función de factores como variedad, zona y tipo
de cultivo, maduración, etc., entre límites muy amplios.En los zumos los ácidos pueden encontrarse tanto en forma libre como en forma
de sales con cationes inorgánicos. Por ejemplo, en el zumo de limón el 97% del ácido
está en forma libre mientras en las naranjas sólo está el 80%, y el resto en su mayor
parte, como citrato ácido de potasio, ya que éste es el principal de los cationes (Primo-
Yúfera, 1982).
La mayoría de las frutas contienen ácidos orgánicos en tasas que exceden de las
necesarias para el funcionamiento del ciclo de los ácidos tricarboxílicos y otras rutas
metabólicas.
Los estudios previos de la composición en ácidos del Chaenomeles no son muy
numerosos, además de ser incompletos e incluso en algunos casos, contradictorios.
Según Lesinska (1987), entre los ácidos orgánicos, que representan una media del 3.7%
del fruto, se encuentran como mayoritarios el ácido málico, el ácido quínico y el ácido
cítrico en un porcentaje respectivo de 82, 11 y 4% contando el total de los ácidos. El ácido málico y el ácido quínico representan entre el 2.3-5.9% y 0.9-2.3% del zumo,
respectivamente.
Otras sustancias fitoquímicas con efectos beneficiosos para la salud.- Se
agrupan en este apartado compuestos químicos de las plantas, no nutritivos, que pueden
tener importancia en la prevención y control de enfermedades (Bello, 1997).
Casi siempre se han considerado los nutrientes como los únicos constituyentes a
tener en cuenta, pero en la actualidad se conoce la importancia de otros tipos de
componentes denominados “no nutrientes” cuyo papel en relación con la salud es de
enorme interés. En algunos casos tienen propiedades fisiológicas importantes, lo que ha
dado lugar a que se consideren sustancias bioactivas, y se denominan “fitoquímicos”
cuando se trata de compuestos de origen vegetal. La Tabla I.1.2.2.4. recoge algunos de
los productos fitoquímicos y las frutas en las que son mayoritarios.
Tabla I.1.2.2.4. Principales compuestos fitoquímicos en frutas.
Ácido ascórbico |
Folatos |
Carotenos |
Compuestos fenólicos |
Cítricos |
Fresas |
Albaricoque |
Albaricoque |
Fresas |
Naranja |
Cerezas |
Cerezas |
Kiwi |
Plátano |
Kaki |
Ciruela |
Melón |
Mandarina |
Fresa |
|
Melón |
Limón |
||
Níspero |
Mandarina |
||
Pomelo rojo |
Manzana |
||
Sandía |
Melocotón |
||
Moras |
|||
Naranjas |
|||
Pera |
|||
Pomelo |
|||
Uvas |
Vitaminas.- Son compuestos orgánicos que el organismo necesita en pequeñas
cantidades y no las produce en cantidad suficiente para cubrir sus necesidades, por lo
que necesitan ser aportadas de forma externa, sobre todo a través de la dieta. Las
vitaminas participan en los procesos metabólicos actuando en las células como
cofactores enzimáticos, como coenzimas, o como metabolitos esenciales.
Las distintas vitaminas no se correlacionan entre sí, ni química, ni
funcionalmente. Cada vitamina desempeña en el organismo su propia función y no
puede ser sustituida por ninguna otra sustancia. Las vitaminas son nutrientes acalóricos,
es decir no generan energía. Cabe la posibilidad de que un determinado compuesto
orgánico sea una vitamina para una especie animal determinada y carezca de
importancia para otras. Tal es el caso de la vitamina C, que es una vitamina para el
hombre, que no puede sintetizarla y no lo es para otras muchas especies animales que sí
la sintetizan (Tolonen, 1995).
Algunas vitaminas son antioxidantes, protegen a las células frente a los procesos
oxidativos. Las vitaminas refuerzan y hacen más eficaz el funcionamiento del sistema
inmunitario, que es responsable de neutralizar los microorganismos invasores (como
virus y bacterias) y cancerígenos. Se piensa ahora que también retrasan el proceso de
envejecimiento e inhiben la decadencia senil. Aunque éstas son las funciones
principales de las vitaminas, cada una desempeña un papel particular en el organismo.
Por ejemplo el ß-caroteno y las vitaminas A y E, parecen ejercer una acción preventiva
frente al cáncer y posiblemente se emplearán como tratamiento suplementario en esta
enfermedad. Las vitaminas ejercen además un efecto preventivo frente a las lesiones del
sistema nervioso central del embrión y del niño.
Respecto a su papel como antioxidantes, la oxidación supone transferencia de
electrones, es decir, pérdidas de cargas negativas. Se produce mediante la participación
de enzimas (catalasas y deshidrogenasas) que se encuentran en las mitocondrias y
actúan en varias etapas de la cadena respiratoria. Los antioxidantes son sustancias
químicas con acciones preventivas frente al estrés oxidativo.
Los radicales libres que se
producen normalmente como consecuencia de la actividad aeróbica celular, poseen unelectrón impar muy reactivo, con potencialidad de dañar a un gran número de moléculas
biológicas.
Los nutrientes antioxidantes presentes en la dieta, además de los flavonoides,
son las provitaminas A (carotenoides), vitamina C (ácido ascórbico) y vitamina E (α-
tocoferol), que previenen la oxidación del colesterol-LDL, reduciendo el riesgo de
alteraciones coronarias, además de tener efecto anticancerígeno al inhibir la formación
de sustancias carcinogénicas (Williamson, 1996; Strain y Benzie, 1998; Cotte, 1999).
De entre las vitaminas que aportan las frutas en la nutrición humana, la vitamina
C (ácido ascórbico) es la más importante. Presenta numerosas actividades fisiológicas:
previene el escorbuto, facilita la absorción del hierro, inhibe la formación de
nitrosamina, contribuye en la formación del colágeno, reacciona con radicales libres
evitando así la oxidación, estimula la actividad de enzimas detoxificadoras de
hepatocitos, estimula la función inmune (Gardner et al., 2000; Martínez et al., 2001;.
Gil et al., 2002).
Como antioxidante, la vitamina C, según Harris (1996), reduce el riesgo de
arteriosclerosis, enfermedades cardiovasculares y algún tipo de cáncer. Por todo esto, el
contenido en vitamina C, incluyendo los ácidos ascórbico y dehidroascórbico, es uno de
los factores de calidad nutricional más importante en muchas frutas.
A diferencia de otros ácidos orgánicos, la vitamina C es bastante inestable,
debido especialmente a su carácter reductor sobre todo en presencia de oxígeno, de luz
y de iones de metales pesados (Angberg et al., 1993) y a la actividad enzimática ácido
ascórbico oxidasa, por lo que la medida de la vitamina C es en un indicador de la“frescura” de los frutos (Pérez et al., 1997) y de la conservación de los productos
elaborados.
Prácticamente, de la totalidad de la vitamina C en la dieta humana,
aproximadamente el 90% procede de frutas y hortalizas. La ingesta de vitamina C
recomendada actualmente es de 50-60 mg/día, aunque los expertos recomiendan que
debería aumentarse (Williamson, 1996) y muchos productos de este grupo contienenuna cifra de este orden en sólo 100 g. En los frutos cítricos: naranja, mandarina, limón,
pomelo, además del kiwi, abunda el ácido ascórbico, al igual que en el melón y en las
fresas (Tabla I.1.2.2.4.).
Los factores que influyen sobre su contenido final en frutas son innumerables,
entre éllos se puede nombrar, factores genéticos, condiciones climáticas precosecha,
métodos de recolección, prácticas culturales agronómicas, tratamientos postcosecha...
(Mozafar, 1994; Weston y Barth, 1997; Lee y Kader, 2000), por lo que resulta difícil
comparar la composición de los distintos frutos.
Como se puede ver en la Tabla I.1.2.2.5., la vitamina C en frutas supera los 80
mg/100 g en kiwi. En sandía se superan los 40 mg/100 g, pero en algunas frutas no se
llegan a alcanzar 10 mg/100 g.
Estudios previos del Chaenomeles, indican que la vitamina C se encuentra en
forma de ácido dehidroascórbico (Rummpunen et al., 2000) en una cantidad de unos
100 mg /100 g (Golubev et al., 1990). Por tanto es mayor que en el limón, e incluso que
en el kiwi.
Las frutas también pueden ser excelentes fuentes de vitamina A y ácido fólico
(B9), suministrando alrededor de un 40% de las necesidades dietéticas diarias. En las
frutas se hallan presentes también otras vitaminas y minerales, pero su contribución a
las necesidades dietéticas es generalmente inferior.
Las vitaminas B1(tiamina) y B2(riboflavina) están presente en los vegetales por
debajo de 0,1 mg/100 g. La vitamina B1 es algo superior en dátiles y mandarina (0,07
mg/100 g) y la B2 en ciruelas, níspero y piña (0,05-0,07mg/100 g).
El ácido nicotínico (B3) se encuentra en mayor cantidad en guayaba y nectarina
(alrededor de 1 mg/100 g) y en el plátano (0,8 mg/100 g). La vitamina B6 (piridoxina)
en higos y plátanos.
Tabla I.1.2.2.5. Algunas vitaminas en frutas (100 g).
Vitamina A (Eq. Retinol, µg) |
Vitamina E (mg) |
Ac. Fólico (µg) |
Vitamina C (mg) |
|
Albaricoque |
218 |
0.7 |
5 |
7 |
Cereza |
20 |
0.1 |
8 |
8 |
Ciruelas |
25 |
0.7 |
3 |
3 |
Dátiles |
1.4 |
- |
21 |
3 |
Frambuesa |
- |
0.2 |
45 |
25 |
Kiwi |
16 |
- |
35 |
89 |
Limón |
42 |
- |
- |
46 |
Mandarina |
44 |
0.2 |
21 |
35 |
Manzana |
9 |
0.5 |
1 |
4 |
Membrillo |
12 |
- |
- |
15 |
Melocotón |
105 |
0.5 |
3 |
8 |
Melón |
223 |
0.1 |
30 |
25 |
Naranja |
60 |
- |
- |
50 |
Níspero |
53.5 |
- |
18 |
13 |
Papaya |
0.52 |
- |
- |
56 |
Pera |
2 |
1.5 |
11 |
3 |
Plátano |
33 |
0.2 |
22 |
10 |
Sandía |
26 |
0.3 |
12 |
40 |
Uvas |
Trazas |
0.7 |
6 |
4 |
Watt y Merril, (1963); Somogyi et al., (1996); Mataix et al., (1998)
Las vitaminas liposolubles son escasas, siendo las más importantes las vitaminas de los grupos E (tocoferoles y tocotrienoles) y A (retinoides y carotenoides). Entre los tocoferoles el más activo es el α-tocoferol. Está presente en semillas, aceites de semillas, aceites vegetales, granos de cereales y frutas y hortalizas. Algunos efectos beneficiosos de la vitamina E son:
- Quimiopreventivo, al ser antioxidante de los lípidos de la membrana celular,
impidiendo la iniciación y promoción de la carcinogénesis.
- Estimulador de la función inmune, al aumentar la producción de anticuerpos
humorales y células mediadoras de la respuesta inmune (Martínez et al., 2001).
Entre los carotenoides destaca sobre todo β-caroteno.
Las sustancias incluidas bajo la denominación de carotenoides sólo pueden ser
sintetizadas en las plantas y llegan a los tejidos de los animales a través de los
alimentos. Allí pueden ser modificadas o acumuladas. Entre los carotenoides comunes
se encuentran el α-caroteno, β-caroteno, δ-caroteno, y criptoxantina, a los que se les
denomina provitaminas A (dado que en el organismo se transforman en esta vitamina) y
son responsables del color amarillo-anaranjado de algunas frutas y verduras. No todos
lo colorantes alimenticios amarillos o rojos son β-caroteno (por ejemplo el licopeno es
un carotenoide rojo del tomate y la sandía), ni todos se transforman en vitamina A.
El β-caroteno es el más importante como provitamina A. La vitamina A, como
tal, no es un antioxidante potente como su precursor el β-caroteno, pero posee otras
muchas actividades vitales (actúa sobre la vista, la fertilidad...). La vitamina A mantiene
un equilibrio fisiológico con la vitamina D y con la E, que puede romperse por una
ingesta excesiva de alguna de éllas, desencadenando acciones antagónicas. La razón
principal del extendido interés por el β-caroteno son las evidencias que relacionan esta
vitamina con la prevención y tratamiento del cáncer, aunque todavía sus mecanismos de
acción no son bien conocidos, además de prevenir la oxidación de la fracción LDLcolesterol
(Martínez et al., 2001). La mayoría de estos estudios sugieren que una ingestade β-caroteno superior a la media tiene un efecto protector. La OMS recomienda una
ingesta de β-caroteno de 4-6 mg por persona y día (Williamson, 1996).
Hay resultados epidemiológicos que relacionan la ingesta de este carotenoide
con una reducción de cánceres del sistema digestivo y próstata, además de una menor
incidencia de las enfermedades coronarias, una de las principales causas de mortalidad
en países desarrollados.
La principal fuente de licopeno en nuestra dieta es el tomate. Entre las frutas la
de mayor contenido es la sandía, aunque también está presente en el pomelo rojo y
cerezas (Olmedilla, 1999; AMITOM, 2000). Albaricoque, melocotón y algunas
variedades de melón, son también una buena fuente de licopeno.
Es necesario hacer una mención especial relativa a la importancia del ácido
fólico, ya que se ha demostrado que es efectivo frente a anemias megaloblásticas y en la
prevención de alteraciones del tubo neural en el recién nacido (espina bífida), dado que
el ácido fólico es requerido para la síntesis de DNA durante la división celular, siendo
ambas situaciones de riesgo para mujeres embarazadas. De ahí la importancia, en este
periodo tan crítico, de ingerir alimentos con altos niveles de ácido fólico como son,
dentro de las frutas, los cítricos (Hoffpauer y Bonnette, 1998).
Según el Center for Disease Control and Prevention (1992), las recomendaciones
del Ministerio de Salud Pública americano son de 400 mg folato/día para mujeres
gestantes.
En cualquier caso, es necesario seguir investigando acerca de la
biodisponibilidad de todos estos compuestos, para poder establecer adecuadamente las
recomendaciones dietéticas (Farré y Frasquet, 2002).
Compuestos fenólicos.- Estudios recientes sobre varios compuestos fitoquímicos
de los alimentos, indican que además de las vitaminas y los carotenoides, existen otras
sustancias, como los compuesto fenólicos, que tienen efectos positivos sobre la salud.Los compuestos polifenólicos están cobrando cada vez mayor protagonismo
como agentes bioactivos. Son metabolitos secundarios en las plantas y se presentan en éstas con estructuras químicas muy variadas (se han descrito más de 4.000 diferentes)
que incluyen los flavonoles, catequinas y antocianinas, y pueden encontrarse en los
vegetales de forma aislada o, más generalmente, unidos a azúcares (glicósidos), aunque
no todos tienen importancia nutricional. Los más significativos son, las antocianinas
presentes en uvas negras, fresas, granadas, moras y arándanos, la quercetina presente en
frutas y cebollas, el resveratrol, presente en uvas y el ácido elágico (Ravai, 1996;
Sánchez-Moreno, 2002). Según Hertog et al. (1993), Ravai (1996), Williamson (1996),
Jang et al. (1997) y Arai et al. (2000), entre otros, algunos de sus efectos beneficiosos
son:
• Tienen propiedades antioxidantes, siendo efectivas en la prevención de la
oxidación de la fracción LDL del colesterol, con lo cual previenen la aterosclerosis y
otras enfermedades cardiovasculares.
• Previenen procesos cancerosos al inhibir la formación de nitrosaminas e
incluso disminuir su efectividad, cuando éstas se han formado.
• Son capaces de bloquear la respuesta alérgica del organismo al inhibir la
histamina.
• Tienen acción antiinflamatoria.
• Acción diurética.
Sin embargo, como indican Rivas y García (2002), la capacidad antioxidante de
las frutas no puede atribuirse a un grupo particular de flavonoides sino al conjunto de
los mismos, y todavía hay que realizar más estudios de investigación para evaluar las
sinergias o antagonismos entre los diferentes compuestos, ya que como afirman
Kähkönen et al. (1999), tras realizar un amplio estudio con extractos de muy diversas
plantas, no se puede decir que haya una relación directa entre la cantidad total de
compuestos fenólicos y la capacidad antioxidante. Todos estos compuestos son objetode numerosas investigaciones encaminadas a establecer su relación con la salud
humana.
Las frutas son una fuente importante de sustancias fenólicas en nuestra dieta,
aunque también son fuentes comerciales importantes otras partes de las plantas. La
determinación de los fenoles en piel y semillas ha ido asumiendo cada vez mayor
importancia, ya que se ha ido descubriendo que estas partes de la fruta son a veces
fuentes de compuestos fenólicos que solo están en ellas y además las concentraciones
son mayores que en la pulpa comestible. También va en aumento el interés del
conocimiento del contenido fenólico en las hojas de las plantas.
Además de las múltiples aplicaciones de los compuestos fenólicos sobre la
salud, éstos tienen interés por otros motivos que a continuación se exponen:
-Los compuestos fenólicos, como explican Lattanzio et al. (1996), se pueden
utilizar como un método alternativo antifúngico y de control de enfermedades. Aunque
todavía no está muy bien documentado el mecanismo de control de las enfermedades,
hay bastantes evidencias (Elad, 1992; Lattanzio et al., 1996).
-Los compuestos fenólicos en las plantas, por sus propiedades antioxidantes son
interesantes como alternativa al uso de antioxidantes sintéticos en la industria
alimentaria como componentes de nuestras dietas. Esto se potencia por la actual
tendencia de los consumidores que son más conscientes y demandan más alimentos
funcionales o alimentos que tengan propiedades beneficiosas para la salud.
-La cuantificación de los compuestos fenólicos es también importante en el área
de la detección de adulteraciones alimentarias, sobre todos de mermeladas y zumos de
frutas (Andrade et al., 1998). El perfil de compuestos fenólicos es característico de cada
fruta, y aunque hay variaciones varietales, éstas son secundarias. Lo que sí puede alterar
profundamente la composición en antioxidantes en las frutas es el procesado,
almacenamiento y cocinado (Arnao et al., 1996).Son fuente de estos compuestos frutas como bayas, cerezas, arándanos, ciruela,
frambuesas, fresas, uvas, pomelo, naranja, limón, melocotón y manzana (Sánchez-
Moreno, 2002).
La composición en compuestos fenólicos en manzana, pera y otras frutas de
elevado consumo, es muy conocida, hay muchos estudios científicos sobre las misma
(Burda et al., 1990; Oleszek et al., 1994; Vallés et al., 1994). En concreto, sobre la
composición fenólica del membrillo hay alguna investigación realizada (Luzt y
Winterhalter, 1992; Andrade et al., 1998; Silva et al., 2002b; 2004b), pero en el caso del Chaenomeles apenas hay algunos datos obtenidos por nuestro grupo de investigación
(Vila et al., 2003).
Elementos minerales.- Las frutas aportan minerales y aunque en cantidades no
muy elevadas, su papel es importante para el mantenimiento de la salud, en especial
aportan calcio, magnesio y hierro.
Algunos elementos minerales contenidos también en las frutas tales como el
cobre, zinc y selenio funcionan así mismo como cofactores enzimáticos (Clark et al.,
1996; Lampe, 1999; Martínez et al., 2001).
El hierro previene anemias causadas por malnutrición o mala absorción. El
calcio está directamente relacionado con la aparición de osteoporosis. El zinc se conoce
como estimulador de la respuesta inmune. El selenio, micronutriente antioxidante, es
necesario para la actividad del enzima glutatión peroxidasa. El magnesio,
micronutriente antioxidante, es necesario para la actividad del enzima
superoxidodismutasa.
La absorción de estos minerales está influida por diversas sustancias orgánicas.
La absorción del hierro está favorecida por la vitamina C. La del calcio por la vitamina
D, aunque también hay que considerar que la absorción de algunos minerales, como son
el calcio, fósforo y magnesio, está disminuida por la fibra, fitatos y oxalatos presentes
en algunas hortalizas (Claye et al., 1998).Dentro de los elementos minerales, también se ha de destacar el potasio. En
general, en las frutas, es más elevado el contenido de potasio que el de sodio y el de
magnesio que el de calcio, aunque estos dos últimos, en algunos casos, se encuentran en
proporción similar.
En las frutas destaca el plátano por su contenido de potasio superior a 450
mg/100 g, la granada con unos 400 mg/100 g, el kiwi con unos 300 mg/100 g, o la
papaya y las uvas con cerca de 200 mg/100 g (Somogyi et al., 1996; Mataix et al., 1998;
Rizza et al., 2002).
El sodio, en algunas frutas como la ciruela, aparece únicamente a nivel de trazas.
El contenido de hierro en frutas y hortalizas es bajo, inferior a 1 %.
1.1.2.3. Evolución de los componentes característicos de frutas y zumos durante la maduración.
Como se cita en el epígrafe anterior, hay muchos y diferentes estudios dirigidos
al conocimiento de la composición de las frutas en su momento de recolección o en su
punto de madurez óptimo para el consumo. Por el contrario, se dispone de poca
información a cerca de los cambios durante el desarrollo vegetativo de los frutos y su
maduración. En general, se puede decir que la información disponible sobre los cambios
sufridos se refiere a azúcares, y también a los ácidos orgánicos, componentes básicos
del equilibrio de sabor entre dulce y agrio.
Los cambios más palpables durante el proceso de maduración son el color,
sabor, olor, textura, etc. Estos cambios son el resultado de la profunda reestructuración
metabólica y química que se desencadena dentro del fruto.
Cuantitativamente el cambio más importante asociado a la maduración de las
frutas es la degradación de los carbohidratos poliméricos; particularmente frecuente es
la casi total conversión del almidón en azúcares. Estas transformaciones tienen el doble
efecto de alterar tanto el gusto como la textura del producto. El aumento del contenidode azúcares los hace más dulces e incrementa su aceptabilidad.
Normalmente, durante la maduración, los ácidos orgánicos son respirados y
convertidos en azúcares. Los ácidos pueden ser considerados como una reserva más de
la fruta, siendo, por consiguiente, de esperar que su contenido decline en el período de
actividad metabólica, máxima durante el curso de la maduración (aunque hay alguna
excepción).
En la maduración de los cítricos, el contenido de azúcares aumenta y el de ácidos disminuye (Primo-Yúfera, 1982). Por ejemplo, en las naranjas y pomelos el
contenido en ácido cítrico disminuye notablemente, las concentraciones minoritarias de ácido málico y otros ácidos varían menos. El pH del zumo aumenta a medida que el
fruto madura aunque, por el efecto tampón cítrico-citrato las variaciones son pequeñas.
Ocurre lo contrario en los limones, en los cuales, la acidez libre valorable
aumenta al final de la maduración, por lo que disminuye el pH, aunque también lo hace
en pequeña escala. Chaves et al. (2001), al estudiar el zumo de lima encuentran en el
jugo de los frutos después de madurar, un contenido en azúcares reductores totales más
bajos, y un incremento del ácido ascórbico.
Según indican Arthey y Ashurs (1997), los azúcares aumentan en las cerezas y
en las ciruelas; en el melocotón disminuyen vitamina C y carotenoides y éstos últimos
aumentan en la pera, aunque el cambio de color hacia el amarillo se debe al
desenmascaramiento de estos pigmentos al disminuir la clorofila.
De acuerdo con la literatura científica (Moing et al., 1998), habría varias teorías
sobre la evolución de los ácidos málico y cítrico en melocotón, étas están relacionadas
con la síntesis y catabolismo del malato y citrato. Meredtih et al. (1989) y Chapman y
Hovart (1990), coinciden en que el ácido málico aumenta mientras que el ácido cítrico
disminuye.
Ackerman et al. (1992), realizan un estudio de la maduración de la manzana (cv
Glockenapfel) y observan que la fructosa, sacarosa y glucosa mantienen unos nivelesconstantes después de la cosecha, hasta que se inicia una caída de los mismos. El
contenido en sorbitol no varía y los ácidos málico y cítrico disminuyen.
1.1.3. Conservación de frutos.
Desde una visión que podríamos llamar panorámica, actualmente se observa una
creciente atención en aspectos de la horticultura relacionados con la vida de los frutos
en etapas posteriores a la cosecha, y esto, entre otros motivos, es debido a la
constatación de que manipulaciones defectuosas en estado fresco pueden acarrear
pérdidas cuantiosas de productos cuya obtención ha requerido importantes inversiones
de capital. Hoy se piensa que es preferible esforzarse en mejorar la conservación tras la
cosecha que perseguir incrementos en el volumen de la misma, porque es así como se
conseguirán mayores beneficios de los recursos disponibles.
Esta mayor atención postcosecha fundamentalmente va dirigida a una óptima
conservación fundamentalmente frigorífica, que es la que más ventajas presenta. La
aplicación del frío en sus dos importantes vertientes -refrigeración y congelaciónpermite
alargar la vida útil de los alimentos, ya sean frescos o procesados, durante
períodos de tiempo relativamente largos con una mínima repercusión en sus
características nutritivas y sensoriales.
1.1.3.1. La necesidad de almacenar.
El cometido de la agricultura consiste en la producción de los comestibles
necesarios para la alimentación de hombres y animales. Gran parte de éstos son
limitadamente conservables. Una de las tareas de la industria alimentaria es aumentar el
tiempo de conservación mediante tratamientos adecuados y permitir así la planificación
del suministro de alimentos. Además de la transformación de las zonas desérticas en
fértiles, la mejora de procedimientos agrícolas..., es necesario impedir ladescomposición de los alimentos producidos, conservando su sabor y su valor
alimenticio.
En los países con clima templado, gran parte de la producción de frutas y
hortalizas está confinada a períodos de crecimiento relativamente cortos, por lo que el
almacenamiento de productos frescos, una vez pasada la época de cosecha, es esencial
para abastecer a la población. En los países tropicales el periodo de producción puede
extenderse pero, aún así, el almacenamiento siempre es necesario para prolongar el
abastecimiento al consumidor. A medida que mejora el poder de compra del
consumidor, las razones del almacenamiento pueden dejar de ser aquéllas consideradas
como tradicionales, para tratar, en cambio, de satisfacer sus demandas. Es probable que
estas demandas incluyan mejoras en la calidad y en la disponibilidad y, a medida que la
presión aumente, se exigirán mejorías en las técnicas de almacenamiento.
Para conservar los alimentos, se han desarrollado diversos procedimientos,
algunos de los cuales datan de muchos siglos e incluso milenios.
En la actualidad, la mayoría de los cultivos de raíz y algunas frutas y hortalizas
se almacenan por períodos hasta de doce meses, como parte de la cadena normal de
mercadeo, y todo tipo de productos son a veces almacenados por unos cuantos días o
semanas: porque no hay un comprador inmediato, porque no existe disponibilidad de
transporte u otras facilidades esenciales, para prolongar el periodo de mercadeo e
incrementar el volumen de ventas...
También, cada vez mayores distancias entre los lugares de producción y los de
consumo hacen necesario el desarrollo de técnicas que permitan disminuir las pérdidas.
Una forma de incrementar el periodo de conservación y vida del los frutos es
manipulando las condiciones ambientales a las que van a estar sometidas, sin causarles
daños fisiológicos. De entre los factores ambientales a controlar, la temperatura sigue
siendo el más importante. La utilización de temperaturas bajas, pero superiores al punto
de congelación de los tejidos vegetales constituye todavía el método fundamental para
conservar los productos de consumo en fresco. A diferencia de otros procedimientos, la
conservación por el frío es la única capaz de conseguir que el sabor natural, el olor y elaspecto de los productos apenas se diferencien del género fresco. Ciertamente su
conservación es limitada en la cámara frigorífica y una vez sacados de la cámara
frigorífica, por lo que deben ser consumidos rápidamente.
1.1.3.2. Causas de la descomposición de los alimentos.
Durante el almacenamiento se producen modificaciones de los alimentos, que
disminuyen su valor y conducen finalmente a su descomposición. Se pueden distinguir
los siguientes procesos:
Procesos puramente físicos.- El agua es un componente mayoritario en la mayor
parte de los alimentos -el principal en el tipo de alimentos del que estamos tratando-. La
evaporación del agua tiene como consecuencia no sólo una pérdida de peso, con el
consiguiente perjuicio económico, sino que produce también la desecación y
contracción de la superficie, junto con coloraciones que perjudican el aspecto de los
géneros, disminuyendo su valor comercial. Con la desecación progresiva los géneros se
tornan pajizos y fibrosos. Muchas veces se altera también el aroma, ya que con el agua
se volatilizan componentes aromáticos que, en cantidades casi imponderables,
condicionan el sabor y el olor específicos.
Procesos químicos y bioquímicos.- En la conservación de alimentos se producen
complicados procesos químicos, con intervención de enzimas. Las primeras fases de
tales procesos pueden incluso aumentar la palatabilidad; los frutos se cosechan muchas
veces antes de su completa maduración y al madurar durante el almacenamiento se
completa la formación de azúcar, ácidos y componentes del aroma. Con un
almacenamiento prolongado los frutos expelen sus valiosos componentes alimenticios y
aromáticos, presentándose en muchos casos fenómenos patológicos. Las modificaciones
deseables se enmascaran con el tiempo con las perjudiciales.Acción de los microorganismos.- Otra causa adicional de la descomposición de
los alimentos durante el almacenamiento, son los microorganismos. Los frutos son
atacados preferentemente por los mohos. Los componentes principales de nuestra
alimentación -hidratos de carbono, grasas, proteínas- son también alimentos para los
microorganismos, los cuales, a través de reacciones metabólicas producen en los
alimentos desagradables modificaciones que hacen disminuir su valor.
1.1.3.3. Influencia de varios factores durante el crecimiento en el árbol sobre la conservación de los frutos.
La vida máxima de almacenamiento de un producto cosechado depende del
historial de su producción, calidad y madurez en el momento de la cosecha.
El momento de la cosecha significa una pausa muy importante en la vida de los
frutos, porque en este mismo momento termina la acumulación de materias y del
suministro de agua a los tejidos que, hasta ese momento, habían crecido continuamente.
Esto no quiere decir que se corte el hilo de la vida, ya que siguen teniendo vida propia
como organismo que respira, que consume sus reservas y en cuyo interior se sigue
realizando un complicado proceso metabólico, hasta que finalmente se llega a un
envejecimiento que se manifiesta, sobre todo cuando el fruto es víctima del ataque por
mohos que producen su putrefacción.
Esta continuidad, que se hace evidente por el desarrollo de procesos fisiológicos
semejantes durante las dos fases de existencia, se demuestra también por la
interdependencia entre la duración de la conservación y los incidentes que tuvieron
lugar durante el período de crecimiento en el árbol. Los efectos de muchos de los
factores que tienen una influencia decisiva sobre el crecimiento y desarrollo de los
frutos, se pueden observar hasta en los últimos días del período de almacén. Por eso, los
métodos y recursos técnicos empleados durante el almacenamiento, sólo son realmente
eficaces si los frutos que se almacenan cumplen todas las condiciones que garanticen
una buen conservabilidad y no están predispuestos desde el principio a alguna enfermedad. Por consiguiente, es preciso conocer también todos los antecedentes de los
frutos destinados al almacén y sus repercusiones en la conservación.
- Influencia de las condiciones del suelo, lugar de crecimiento y diferentes
factores climáticos.
Como es sabido, la fruticultura tiene lugar en muy diferentes terrenos, a distintas
alturas y en condiciones climáticas muy diversas. Por eso, no es de extrañar que la
influencia de estos factores sobre la conservación de los frutos haya sido objeto de
múltiples trabajos.
Por ejemplo, en manzana reineta variedad cox Orangen se estudió la diferencia
del suelo, obteniendo diferencias entre las recolectadas en suelos pesados y barrosos
respecto de las cultivadas en tierras ligeras arenosas o pedregosas. Se observó que las
primeras son superiores a las últimas tanto en sabor como en conservabilidad; además,
tienen un alto contenido total en nitrógeno, un contenido superior en proteínas y una
menor velocidad de respiración.
Respecto a las condiciones climáticas, son de especial importancia -en relación
con estas cuestiones- las precipitaciones atmosféricas, su distribución en los diferentes
períodos vegetativos y los promedios de temperatura durante el período de vegetación.
Muchas veces, se mantiene la opinión de que las frutas que proceden de sitios
montañosos se conservan mejor que las que han crecido en el fondo de un valle o en
sitio llano. La importancia decisiva debe corresponder en este caso al estado de madurez
en el momento de la cosecha, porque generalmente la fruta que crece en lugares más
altos se cosecha en estado menos maduro que la que crece en el fondo del valle.
- Propiedades del árbol y las medidas en el cuidado de los árboles.
Las bases del injerto.- La base no sólo influencia el crecimiento del injerto y se
manifiesta en la manera de crecimiento sino que su influencia se extiende también a la
conservabilidad de los frutos, por lo que incluso dentro de la misma especie, los frutos
de distintos árboles pueden presentar frecuentemente ciertas diferencias en cuanto a
conservabilidad.
El abonado.- Con frecuencia resulta extraordinariamente difícil establecer, de
manera clara, la acción de los ensayos de abonado sobre el crecimiento de los árboles,
aunque todavía es más difícil intentar relacionar el abonado con la conservabilidad de
los frutos. La capacidad de las plantas para la absorción de productos minerales depende
preponderantemente de la estructura de las raíces, por lo que todos los ensayos de
abonado que se realicen con el fin de estudiar la conservabilidad de los frutos
producidos deben valorarse con frutos de árboles cuidadosamente seleccionados; es
preciso ser muy cauto al valorar los resultados y tener siempre en cuenta el tipo de suelo
sobre el que ha crecido el fruto.
Cantidad de fruto en el árbol y su regulación artificial.- La cantidad de fruto en
el árbol es un factor de gran importancia en relación con la conservabilidad de los
frutos, pues según que el árbol dé una cosecha grande o pequeña, transcurre de manera
diferente el proceso de maduración, y su tamaño y estado de maduración es también
diferente en el momento de la recolección. Los frutos de árboles con escasa cantidad de
fruta, son en general más receptivos para las enfermedades parasitarias y no parasitarias.
Por lo tanto, en el caso de una cosecha pequeña se puede pasar el momento más
favorable para la recolección con mucha facilidad, mientras que con un buen contenido
en fruta se hace mayor el intervalo de tiempo dentro del cual se puede recolectar sin
temor a un efecto perjudicial en relación con la conservabilidad. Por tanto, frutos de árboles poco productivos no son adecuados para el almacenamiento y deben emplearse
para otros usos.
En las plantaciones es práctica general eliminar una parte de los frutos en los árboles demasiados cargados (aclarado), pero no se debe extremar la medida, pues de lo contrario aumenta mucho la tendencia -en los frutos almacenados- a la formación de
manchas pardas. En general, la conservabilidad de los frutos resulta perjudicada por
todas aquellas operaciones que provocan un fuerte desplazamiento de la relación de la
superficie asimiladora de las hojas a la superficie de los frutos acumuladores de reservas
alimenticias a favor de la primera.
Por lo tanto, para aprovechar la conservabilidad característica de cada especie es
preciso evitar todo lo que puede reducir a la larga la cosecha dada por el árbol y de lugar
a cosechas alternantes. Los frutos conservables durante más tiempo proceden de árboles
adecuadamente podados desde jóvenes, que se mantiene sanos mediante tratamientos
reguladores contra las plagas y que son abonados armónicamente y dan todos los años
cantidades medias de fruto.
Estado de maduración en el momento de la cosecha.- Los factores mencionados
en los párrafos anteriores tienen un efecto bastante considerable sobre la
conservabilidad de los frutos, en parte porque modifican el proceso de maduración de
los frutos en el árbol, acelerándolo o haciéndolo más lento. Sin duda alguna, el estado
de maduración en el momento de la cosecha y del almacenamiento es de una
importancia decisiva.
Si se recolecta demasiado pronto se corre peligro de que aparezcan manchas
pardas en la piel durante el período de almacén y los frutos tienen una gran tendencia a
contraerse. Por otro lado, si se pasa el momento correcto para cosechas los frutos, debe
contarse con un elevado porcentaje de frutos en putrefacción incipiente. Por eso supone
una gran ventaja el disponer de un método que permita la determinación exacta del
estado de maduración de los frutos, para poder establecer así el momento optimo de la
recolección.
Influencia de la variedad.- Es conocido que las distintas variedades son muy
diferentes entre sí a este respecto, por lo que se necesita un conocimiento de las
variedades apoyado sobre una dilatada experiencia para poder valorar correctamente
cada una de las clases, con objeto de poder decidir si por sus propiedades son adecuadas
para el almacenamiento en frío o si debe prescindirse de ello.
1.1.3.4. Efecto de la temperatura, humedad relativa y tiempo de almacenamiento sobre la composición.
Temperatura.- El periodo de almacenamiento depende en gran medida de la
temperatura a la cual se mantienen los frutos. La Tabla I.1.3.4.1. recoge las
recomendaciones de las condiciones de conservación (temperatura, humedad relativa y
plazo de conservación) de algunas frutas.
Cuando se separan de la planta madre, las frutas son aún tejidos vivos que
continúan respirando y transpirando. Existe una relación inversa entre la actividad
respiratoria y el periodo de almacenamiento. Así, frutos que ofrecen menor actividad
respiratoria permitirán conservar sus cualidades un mayor periodo de almacenamiento,
pudiéndose prolongar. Este efecto se comprueba en los resultados analíticos obtenidos
en esta Memoria para los distintos genotipos de Chaenomeles.
En la respiración se consumen sustancias de reserva, hay desprendimiento de
CO2 y calor, que no pueden ser repuestos como sucede cuando el fruto está ligado al árbol y realiza la función clorofílica. A mayor intensidad respiratoria (mg CO2/ Kg•h)
corresponde mayor calor de respiración (Kcal / Tm•h), se avanza más rápidamente hacia
la senescencia y es menor la vida potencial. El calor de respiración disminuye con la
temperatura, por tanto a bajas temperaturas, la senescencia se retrasa y aumenta la vida útil del fruto.
Del estudio de las reacciones químicas, se conoce que toda reducción de la
temperatura se traduce en un descenso de la velocidad a la que cambia cualquier
parámetro, respiración, vitamina C, textura. Sin embargo, los efectos de la reducción de
la temperatura sobre los distintos factores fisiológicos no son uniformes. Pequeñas
reducciones en el rango superior de temperatura considerado sólo consiguen
incrementar muy ligeramente la vida útil; en cambio, reducciones de temperatura
también pequeñas, en las proximidades de 0 ºC, consiguen mejorarla de un modo más
acusado, incluso el descenso de solo 1 ºC en esta zona ejerce un efecto significativo
(Wills et al., 1990).
Tabla I.1.3.4.1. Guía general de exigencias almacenamiento para frutas.
Frutas |
Temp ºC |
Humedad relativa % |
Tiempo de almacén |
Manzana |
-1 a 0 |
85-90 |
2-4 meses |
-1 a 4 |
90-95 |
1-12 meses |
|
Plátanos |
6 a 12 |
85-90 |
1-3 semanas |
Cerezas |
-1 a 0 |
85-90 |
1-4 semanas |
-1 a -0.5 |
90-95 |
2-3 semanas |
|
Limón (verde) |
11 a 15 |
85-90 |
1-4 meses |
10 a 13 |
85-90 |
1-6 meses |
|
Limón (amarillo) |
0 a 5 |
85-90 |
3-6 semanas |
Naranja |
2 a 7 |
85-90 |
1-4 meses |
Melocotón |
-1 a 1 |
85-90 |
1-4 semanas |
Kiwi |
0 |
90-95 |
3-5 semanas |
Pera |
-1 |
90 |
2-4 meses |
-1.5 a 0.5 |
90-95 |
2-7 meses |
|
Membrillo |
0 |
90 |
2-3 meses |
-0.5 a 0 |
90 |
2-3 meses |
|
Fresa |
0 |
85-90 |
1-3 semanas |
0 |
90-95 |
5-7 días |
Adaptado de Holdswoth (1988); McGregor (1989)
Los productos frutícolas son susceptibles a las alteraciones patológicas
principalmente por hongos -en especial Penicillium expansum en frutos de pepita-, y en
menor medida por levaduras. A bajas temperaturas se ralentiza el crecimiento
microbiano y en algunos casos puede llegar a detenerse, como ocurre con Rhizopus. El
estado de madurez del fruto también influye en la contaminación fúngica, pues cuando
el fruto está verde contiene sustancias antifúngicas, que al avanzar la maduración
disminuyen en concentración, como por ejemplo la cumarina. Por tanto, la refrigeración
hace descender la temperatura de los productos recolectados, descendiendo la intensidad
respiratoria, las pérdidas de agua del producto y el crecimiento microbiano.
Con la transpiración se pierde agua que no puede suministrarse, lo que lleva al
arrugado, deformación y marchitez. Cuanto menor sea la temperatura y mayor la
humedad relativa de almacenamiento, menor será la transpiración. La evaporación del
agua y la pérdida de peso ligada con ella disminuyen con la disminución de la tensión
de vapor, que es a su vez más baja cuanto más baja es la temperatura. Igualmente ocurre
con la presión de vapor en la conservación de los componentes aromáticos.
Por tanto, la refrigeración hace descender la temperatura de los productos
recolectados, descendiendo a su vez la intensidad respiratoria, las pérdidas de agua del
producto y el crecimiento microbiano.
Rodríguez et al. (1999) demuestran cómo, en el caso de melocotones, el
almacenamiento a 10-12 ºC revela diferencias significativas en algunos de los
parámetros estudiados (pH, acidez valorable...) en función de la duración del mismo.
Efecto de la humedad relativa.- Cuando existe diferencia entre la tensión de
vapor del agua de la atmósfera circundante al fruto y la matriz interna del fruto, próxima
a saturación, se produce el fenómeno de transpiración del fruto y con élla una pérdida de
agua (Durán, 1983), lo que motiva el interés de mantener una humedad relativa elevada
y constante durante el periodo de conservación entorno al fruto para prevenir las
pérdidas de peso.
Esto ha de ser compatible con una buena conservación del fruto, pueshumedades relativas excesivas pueden favorecer alteraciones indeseables debidas a
fenómenos de condensación de agua sobre los frutos. Ya que la disminución de la
temperatura supone también reducir la pérdida de peso en los frutos como consecuencia
de la transpiración, la pérdida de agua crea en el fruto un envejecimiento que produce el
arrugado de la piel y la pérdida de firmeza en la textura. Para evitar este problema, junto
con el empleo de bajas temperaturas se utilizan humedades relativas elevadas. En
general, la humedad relativa puede ser tanto más elevada cuanto más baja es la
temperatura.
Los frutos del género Chaenomeles presentan es su superficie un recubrimiento
céreo similar al del género Malus, lo que permite controlar la evapotranspiración propia
del fruto, las pérdidas de peso por deshidratación, así como alteraciones de la textura y
evolución durante la senescencia.
1.1.4. Valoración de la calidad de frutas y zumos de frutas.
1.1.4.1. Calidad de las frutas.
La calidad de un producto alimenticio, se refiere a un conjunto de propiedades
que se aprecian de forma diferente según quien lo contemple:
- Para el productor, la calidad va unida a productividad.
- Para el almacenista y transportista viene condicionada por su estabilidad,
aspecto, presentación y resistencia a manipulaciones.
- Para el industrial, la calidad depende de la aptitud tecnológica del producto y
de la buena aceptabilidad por parte de los consumidores.
- Para los responsables comerciales depende, en un primer momento, del aspecto
externo, esto es, de los caracteres organolépticos.- Para los servicios de inspección está en relación con su composición química,
bioquímica y sus características microbiológicas.
Y por último;
- Para el consumidor, el concepto de calidad es algo claramente subjetivo, ya que
no dispone de medios que le permitan evaluar la calidad nutritiva e higiénica y el valor
comercial de los alimentos (Adrián y Fragüe, 1990; Torija, 2002).
El concepto de calidad en fruta ha ido evolucionando a lo largo del tiempo. Al
principio, como se acaba de explicar, la percepción de la calidad era diferente según el
interés particular de cada uno de los agentes que intervenían en el proceso de
producción (productor, comerciante o consumidor); sin embargo, cada vez hay más
coincidencia entre los sectores implicados ya que todos éllos tienden a acercar sus
criterios hacia los que impone el consumidor, en los que el estado de maduración de la
fruta que compra juega un papel fundamental (Monin, 1970).
El precio de la fruta cada vez está más ligado a la calidad del producto final y,
por ese motivo, las explotaciones frutícolas planifican su proceso productivo con miras
a satisfacer al máximo las exigencias del sector comercial.
Normalmente se entiende por calidad, la calidad global, pero ésta incluye
diferentes tipos o aspectos de la calidad (Charley, 1987; Board, 1989; Maroto, 1990;
Shibamoto y Bjeldanes, 1996; Schreimer et al., 2000; Sánchez-Mata, 2002), entre los
que podríamos destacar:
Calidad organoléptica o sensorial, aquélla que capta el consumidor directamente
con sus sentidos, y se refiere al color, sabor, aroma, textura (consistencia).
Calidad nutritiva, que está relacionada con la capacidad de los alimentos de
proporcionar todos los nutrientes que favorezcan una buena salud y eviten la aparición
de enfermedades.Calidad sanitaria, que tiene en cuenta la presencia o ausencia de tóxicos
naturales, contaminantes y/o microorganismos patógenos, que pueden dar lugar a una
acción tóxica.
Las distintas fases de la producción en la obtención de las frutas, son de gran
importancia, ya que inciden en su composición. Hay que tener en cuenta las semillas
utilizadas (factores genéticos), las condiciones de cultivo, -como tipo de suelo,
características del agua de riego, uso de fertilizantes, productos fitosanitarios, etc.- y
tratamientos postcosecha, factores que inciden en la calidad del producto obtenido. A
este respecto, en la actualidad, existen diferentes formas de producción agrícola, entre
las que se encuentran la Agricultura ecológica, la Agricultura sostenible, o la
Producción integrada, alguno de cuyos objetivos son el obtener alimentos más nutritivos
y saludables, a la vez que se preserva el medio ambiente; en todo caso se intenta
optimizar la calidad extrínseca e intrínseca del producto: calidad organoléptica,
contenido de nutrientes o calidad nutritiva, presencia de residuos, etc. (Somogyi et al.,
1996; Torija, 2002).
Respecto a la calidad nutritiva, el propio consumidor juzga la calidad en función
de determinadas circunstancias ya mencionadas, como son la satisfacción del gusto
personal, en lo que a caracteres sensoriales se refiere, y el pensamiento de que el
alimento le aporta nutrientes para su buen estado de salud. Actualmente se observa un
creciente interés por los compuestos “bioactivos” de los alimentos, de gran valor,
asimismo, para el buen funcionamiento del organismo. La calidad nutritiva de los
alimentos viene dada por los nutrientes que nos proporcionan. Existen los denominados
macronutrientes y los micronutrientes; los primeros se requieren en mayor proporción y
son: proteínas, carbohidratos y lípidos; entre los segundos se incluyen otros
componentes que se necesitan en menor cantidad, aunque son fundamentales para el
organismo, por intervenir en los más variados procesos; son las vitaminas y los
elementos minerales, ácidos grasos y aminoácidos esenciales. Hoy en día se da gran
importancia a compuestos bioactivos denominados “fitoquímicos” que no son
nutritivos, pero sí de importancia para la salud.En lo que se refiere a la gestión de la calidad, se han establecido distintos
sistemas, entre los que actualmente se hace referencia a la “trazabilidad” que es la
capacidad de reconstruir la historia de un producto a partir de un sistema documentado
de registros. Este sistema no está totalmente implantado en el sector hortofrutícola,
aunque ofrece la ventaja de conocer el origen del producto y de dar a los consumidores
una mayor seguridad, ya que es el sistema de identificación y control de todo el proceso
recorrido por el producto desde su producción hasta su venta (Giambanco de Ena,
1999). El control de calidad durante el almacenamiento, especialmente del
almacenamiento refrigerado, es muy importante porque se ha invertido más capital y los
riesgos son mayores.
Estandarización.- En la actualidad casi todos los productos agrícolas de los
países desarrollados son comercializados basándose en estándares oficiales establecidos
por leyes nacionales o internacionales. La estandarización puede comenzar como un
proceso informal en virtud del cual un cliente o comprador, que trata con un proveedor
o productor, requiere el abastecimiento regular de un tamaño, color o madurez
particulares. La evolución de la estandarización en los países desarrollados ha sido un
proceso continuo de muchos años y aun no está completa. A medida que cambian las
preferencias del mercado y las exigencias del consumidor, también cambian los
estándares y grados de calidad establecidos.
1.1.4.2. Índices de madurez en frutas. Indicadores de calidad.
Determinar el momento adecuado para comenzar a cosechar la fruta -como se ha
comentado en el epígrafe I.1.3.-, es uno de los aspectos más importante en su
producción, ya que de él depende la calidad de la fruta que obtengamos y el
comportamiento que tendrá después de ser cosechada y almacenada. En gran parte, en
función de lo acertado que sea el momento de cosecha, mejores serán los rendimientos
en calidad que se obtengan y, por consiguiente, en sus posteriores utilidades. En los últimos, años los esfuerzos en cuanto al manejo postcosecha se han
orientado a mejorar las condiciones de conservación después de la recolección,
habiendo tenido muy en cuenta un momento óptimo para la misma. En este aspecto,
dependiendo de la especie frutícola de que se trate (Kader et al., 1989), los atributos de
forma, tamaño, color, textura, contenido de agua, cantidad de fibra y brillantez, son
indicadores del grado de madurez y/o calidad organoléptica de los frutos (Floros, 1993).
Además, es determinante en el precio, en algunos casos de manera extraordinaria, como
lo es por ejemplo en el níspero, que en regiones de Australia y de Europa se le ha
considerado como un producto de lujo.
El fruto pasa a lo largo de su vida por una serie de etapas caracterizadas por una
secuencia de continuos cambios metabólicos. La etapa más importante y compleja en el
desarrollo de la fruta es el proceso de maduración, que puede dividirse, a su vez, en dos
fases: la fase de maduración fisiológica y la de maduración organoléptica.
La madurez fisiológica o de consumo (ripe), es aquélla en la que la fruta
presenta sus mejores condiciones de consumo, y la madurez comercial, organoléptica o
de cosecha (mature), es el estado de desarrollo del fruto que asegura la continuación del
proceso de madurez, una vez separado del árbol, para obtener las óptimas condiciones
de palatabilidad en la época de consumo. La maduración organoléptica hace referencia
al proceso por el cual las frutas adquieren las características sensoriales que las definen
como comestibles. Por lo tanto, se trata de un proceso que transforma un tejido
fisiológicamente maduro pero no comestible en otro visual, olfatoria y gustativamente
atractivo (Leopold y Kriedemann, 1975).
El grado de madurez de la fruta al momento de la cosecha es un factor de
primera importancia, debido a que de él depende principalmente la palatabilidad y
aceptación del producto por el consumidor, además de la duración de almacenamiento.
Cuando la fruta se cosecha inmadura, aunque reciba los más adecuados manejos de
postcosecha, la calidad comestible y de presentación será inferior que la que se cosecha
con la madurez óptima y es, además, muy susceptible a desordenes fisiológicos que
disminuyen considerablemente el periodo de almacenamiento y la aptitud comercial,debido a que son frutos con escaso desarrollo de color, serán ácidos, más duros y más
propensos a deshidrataciones durante el almacenamiento. También una cosecha
prematura implicará pérdidas de kilogramos de fruta, pues éstas son más pequeñas. Así
como también la fruta que se cosecha muy madura no resistirá un almacenamiento
prolongado, debido a la rápida merma de sus cualidades organolépticas, como también
de la predisposición a ciertas alteraciones fisiológicas, y se hace más susceptible al
ataque de microorganismos patógenos causantes de su pudrición.
Por todo lo dicho, debido a la importancia de obtener frutos con unas
características de madurez óptimas, tanto para el consumo, como para su
frigoconservación, de forma que lleguen con las mejores condiciones organolépticas
posibles al consumidor, es conveniente disponer de índices para determinar el momento óptimo de recolección. También son útiles y existen, algunos índices que sirven o para
seguir la maduración en el árbol o la evolución de la calidad organoléptica durante la
frigoconservación y posterior maduración a temperatura ambiente (Knee et al., 1989).
Un índice de madurez, para ser de valor y cumplir con su objetivo, debe
experimentar cambios notorios al aproximarse la misma, para así determinar el
comienzo del periodo de cosecha y asegurar la obtención de fruta con óptima calidad en
cuanto a sabor y comportamiento en almacenaje. Los índices de madurez deben ser
consistentes a través de los años, representar una madurez producida en diversas
situaciones, su determinación debe ser hecha por métodos simples y de fácil realización
en el campo.
Estos índices son distintos para las distintas frutas (Tabla I.1.4.2.1), por ejemplo
Yommi et al. (2002) sugieren que para cerezas el índice de madurez adecuado es el
contenido en sólidos solubles totales. Otros autores indican que para limones es el
rendimiento en zumo, para naranja y mandarina, contenido en jugo y la relación sólidos
solubles/ácidos, para manzana y pera, presión máxima y mínima de la pulpa.
En general, se pueden englobar en dos tipos los métodos para determinar la época más adecuada de cosecha:
Tabla I.1.4.2.1. Distintos índices de madurez para frutas.
Índices de madurez |
Frutas |
Días transcurridos desde la floración hasta la cosecha |
Manzanas, peras |
Desarrollo de la capa de abscisión |
Algunos melones, manzanas |
Morfología y estructura de la superficie |
Formación de la cutícula en uvas |
Malla en algunos melones |
|
Brillo de algunos frutos (desarrollo de cera) |
|
Tamaño |
Todas las frutas |
Gravedad específica |
Cerezas, sandías |
Propiedades de textura: Firmeza |
Manzanas, peras, frutos de hueso |
Color externo |
Todas las frutas |
Color y estructuras internas |
Color de la pulpa en frutas |
Factores composicionales |
|
Contenido en almidón |
Manzanas y peras |
Contenido en azúcares |
Manzanas, peras, frutos de hueso, uvas |
Contenido en ácidos, proporción azúcar/ácido |
Granada, cítricos, papaya, melones, kiwi |
Contenido en zumo (jugo) |
Cítricos |
Contenido en aceites |
Aguacate |
Astringencia (contenido en taninos) |
Caqui, dátiles |
Concentración interna de etileno |
Manzanas, peras |
Kader (1983)
Métodos prácticos, que requieren una gran experiencia y conocimiento de una
zona determinada, de un huerto en particular y de una variedad.
Métodos técnicos, los cuales requieren de instrumentos especiales para
determinar la época de cosecha.
Se usa una combinación de ambos tipos de índices, debido a que no es una
buena práctica tomar como referencia de cosecha un sólo índice, ya que se puede tener,
por ejemplo, una temporada con mucha radiación o tener buen color para cosechar, pero
puede que los sólidos solubles no sean todavía los adecuados.
Como métodos prácticos, entre otros se pueden citar:
Días desde plena flor: es para algunas especies uno de los métodos prácticos
más fiables, por ser un periodo más o menos constante, pero no hay antecedentes
completos.
Oscurecimiento de la semilla: para algunas frutas, cuando las semillas toman un
color café oscuro, indica que es el momento aproximado de cosechar.
Cambio de color de la fruta: cuando se va acercando a la madurez, ésta va
cambiando el color de fondo o el color de cubrimiento. Se usa una tabla de colores para
cada variedad.
Fácil desprendimiento de la fruta: cuando se acerca la madurez, el pedúnculo va
perdiendo resistencia. Si al tomar el fruto suavemente hacia arriba se separa del dardo,
es el momento de entrar a cosechar.
Entre los métodos técnicos se encuentran:
Firmeza de la pulpa: el principal objetivo de esta prueba es controlar la
maduración de los frutos después de cosecha. Para realizar esta prueba deben usarse
entre 15 y 20 frutos, con dos determinaciones por fruto. Se realiza con un presionómetro
(Figura I.1.4.2.1.).
Contenido de sólidos solubles: los azúcares van aumentando a medida que la fruta se desarrolla. La cantidad de azúcar (grados Brix) se mide con un refractómetro (Figura I.1.4.2.2.) y la cantidad de almidón por el test de yodo.
Combinación de contenido de sólidos solubles y firmeza de la pulpa como índice
de madurez: la combinación de ambos puede predecir con bastante precisión el
momento de cosecha, pero en especial para peras y manzanas hay algunas variaciones
de los valores óptimos para cada lugar. Pectinas: el ablandamiento de la fruta, en algunos casos, está asociado con la
hidrólisis de la protopectina o material cementante insoluble de la pared celular, a
pectina soluble en melocotones, peras y manzanas. Hay un incremento de pectina
soluble y menos insoluble, pero el total de pectinas permanece constante.
Acidez: puede expresarse como acidez titulable y como pH o concentración de
iones. Es característico en algunas especies, por ejemplo en manzanas la acumulación
de ácidos (málico y cítrico como mayoritarios) aumenta con el desarrollo del fruto y
declina luego de la cosecha.
Los indicadores de calidad catalogados como técnicos o físico-químicos pueden
ser considerados como tradicionales en el mundo de la fruta. Su aplicación suele ser
sencilla y los resultados se obtienen en poco tiempo, aunque su correlación con el grado
de maduración y con la calidad según el criterio del consumidor rara vez es
completamente satisfactoria. De hecho, suele ser necesario utilizar varios de ellos
conjuntamente para poder garantizar un control adecuado de la calidad de la fruta
analizada. Los más utilizados son el color, la firmeza, el contenido en sólidos solubles y
la acidez valorable, siendo todos ellos de empleo muy práctico. Los métodos prácticos,
como el número de días desde plena floración, la intensidad de respiración y la
producción de etileno son más indicados para estudiar las características fisiológicas
(Knee, 1993).
A medida que ha ido pasando el tiempo ha surgido la necesidad de contar con
nuevos métodos para determinar la calidad de la fruta. A pesar de existir una gran
cantidad de formas de determinar el estado de madurez del fruto, casi todos son
métodos destructivos.
Debido a este último motivo, han surgido unos pocos métodos no destructivos
para determinar la madurez, basados en características que ya antes se medían con
métodos tradicionales, como son el color, la firmeza, etc.Colorímetro- Uno de los nuevos avances en determinar el estado de madurez de
las frutas es mediante un colorímetro. El colorímetro usa sensores que simulan el modo
en que el ojo humano ve el color. El colorímetro expresa el color en forma numérica y
cuantifican la diferencia de color entre un estándar y una muestra de producción. La
determinación del color por parte de este instrumento se basa en los tres elementos
primarios de los colores, que son:
a) Color (Hue)
b) Luminosidad (Value)
c) Saturación (Chroma)
Con los cuales, se forma un sistema asignándole a cada elemento un valor
numérico correspondiente a L*, a*, b* respectivamente, donde L* es la luminosidad y
a* y b* son la saturación.
Las mediciones se realizan a un número de frutos para determinar su estado de
madurez según el color que presenta. El colorímetro analiza estas mediciones y
proporciona un informe en el cual da los valores máximos, mínimos y medios de L*, a*
y b*, y con estos últimos son con los que se trabaja.Los valores medios se integran a una fórmula y se obtiene un valor que
corresponde a un determinado color según una tabla de colores.
Firmeza.- La firmeza en muchas frutas es uno de los más importantes factores de
calidad, por lo cual se han estado evaluando diversos sensores de firmeza que tienen la
particularidad de no ser destructivos; pero son sistemas que todavía se encuentran en
una etapa embrionaria y que hasta el momento no han dado buenos resultados, siendo
todavía el presionómetro más exacto que estos sensores.
El motivo de buscar un sensor que pueda determinar la firmeza de la fruta, se
debe a que con el método tradicional se siguen produciendo pérdidas en embarque que
llegan hasta un 10% por fruta muy blanda.
Aromas.- Las características fundamentales que determinan la calidad
organoléptica del fruto son la ausencia de defectos, la textura, el “flavor” y el aspecto
externo (incluyendo el tamaño, color y forma). Todas ellas se pueden correlacionar con
un determinado grado de maduración.
A diferencia de los dos primeros, el “flavor” es un atributo muy complejo, ya
que está determinado por el equilibrio entre los ácidos, los azúcares y los componentes
volátiles principalmente (Monin, 1970). En definitiva, el “flavor” es el resultado de
combinar tres propiedades sensoriales diferentes pero complementarias -gusto, el olor y
aroma-, siendo esta última su principal componente (Panasiuk et al., 1980). De las tres,
el gusto es la menos importante. El olor es, después del color, la propiedad que nos
afecta más significativamente a la hora de aceptar un alimento. El olor es la percepción,
por medio del olfato, de las sustancias volátiles liberadas desde los alimentos de forma
espontánea a temperatura ambiente.
Aunque se han desarrollado muchas teorías que intentan explicar como se genera
la percepción del olor a nivel molecular, la teoría más aceptada es la del encaje o
acoplamiento (Amore, 1970). El olor debe diferenciarse claramente del aroma, que es la
percepción de las sustancias aromáticas después de introducirse los alimentos en la boca
y trocearlos, llegando al sistema olfativo por vía retronasal. El olor y el aroma característico de cualquier fruta es debido a la existencia de sustancias aromáticas
presentes en la piel y en la pulpa (Buttery, 1981; Fellman et al., 1993) formando una
compleja mezcla de componentes orgánicos muy relacionados con el proceso de
maduración, ya que la mayoría se sintetizan durante la fase climatérica (Tressl y
Drawert, 1973).
Para interpretar el aroma de un fruto es necesario conocer la naturaleza,
cualidad, cantidad e intensidad aromática de cada componente (Medina et al., 1994).
También es importante conocer a lo largo del desarrollo del fruto, como se modifica su
composición en cantidad y en tipo de sustancias (Nursten, 1970).
Recientemente se han empezado a investigar técnicas de valoración de calidad
basadas en la medición de los compuestos aromáticos. La ventaja de estas técnicas es su
buena correlación con las características organolépticas de la fruta (López et al., 2000).
Sin embargo, su compleja aplicación sólo las hace aconsejables en estudios en los que
se evalúen diferentes técnicas de producción, y no para un uso rutinario de control de
calidad de las partidas de fruta que llegan a una cooperativa.
A pesar de que los primeros intentos de identificación de compuestos aromáticos
se dieron en la primera mitad del siglo XX, su éxito fue reducido debido a la
instrumentación físico-química existente (Medina et al., 1996). Hay que tener presente
que la concentración media de las sustancias aromáticas en la fruta no suele superar los
50mg/kg, encontrándose valores máximos para cada sustancia del rango de l00 μg/kg
(Mattheis et al., 1991). La evolución tecnológica hace que hoy en día el análisis de los
componentes aromáticos se realice a través de cromatografía de gases combinada con
espectrometría de masas (Dimick y Hoskin, 1983).
Otros métodos.- Tanto la tecnología basada en ultrasonidos como la
espectroscopía en el infrarrojo cercano son tecnologías que están siendo consideradas
como alternativas no destructivas para monitorizar la calidad de la fruta. Su uso no se ha
generalizado, fundamentalmente, porque son técnicas todavía inmaduras sobre las que
se tiene que trabajar para eliminar sus inconvenientes. Por ese motivo existennumerosos trabajos de investigación en los que se presentan resultados obtenidos sobre
diferentes variedades de fruta.
Mediciones con ultrasonidos.- Los parámetros que se extraen de las mediciones
son la atenuación que sufre la onda acústica en su recorrido y la velocidad con la que
atraviesa la carne del fruto. Las mediciones se repiten variando la posición de las sondas
emisora y receptora para reducir la variabilidad debida a la posición en la que se mide la
pieza. Diversos trabajos (Mizrach et al., 1996; 1997) prueban que existe un grado de
correlación entre los parámetros acústicos y determinados indicadores de calidad, como
la firmeza en el aguacate o la acidez y los contendidos de azúcar en mango. De todas
formas, a los problemas de acoplamiento entre las sondas y las piezas de fruta se suma
la escasa repetitividad de resultados, inconveniente que requiere realizar múltiples
mediciones para obtener una media significativa de los parámetros acústicos deseados.
Espectroscopía de infrarrojo cercano.- La espectroscopía de infrarrojo cercano
(Near-infrared spectroscopy, NIR) es una técnica no destructiva con la que se están
realizando numerosos estudios sobre fruta. Bellon-Maurel y Vigneau (1995) y
Lammertyn et al. (1998), presentan dos trabajos en los que se intenta determinar el
contenido en sólidos solubles, acidez y firmeza en manzanas, mientras que en Slaugther
(1995), se puede encontrar un estudio para determinar la calidad interna de melocotones
y nectarinas midiendo sólidos solubles y contenido total en azúcares, sorbitol y
clorofila. El principio en el que se basa la técnica es caracterizar la reflectancia de la
pieza de fruta ante diferentes longitudes de onda. Una medición típica incluye
mediciones espaciadas 10 nm entre 900 y 1400 nm. Utilizando técnicas basadas en
difracción se conduce la luz a través de fibra óptica hasta la superficie de la pieza a
caracterizar, que a su vez recoge la luz reflejada. Sobre los índices de refracción en todo
el margen frecuencial se pueden extraer multitud de parámetros, como la primera o
segunda derivada del espectro. Estos parámetros, junto a técnicas de reconocimiento de
patrones, permiten realizar predicciones o clasificaciones de la fruta en función de su
estado de maduración. De todas maneras, en muchas variedades la técnica no tiene
suficiente resolución como para predecir determinados parámetros.
Autor:
Rosario Vila López (Licenciada en Tecnología de Alimentos)
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