1999. Revista Chapingo Serie Horticultura 5: 345-351.
DAÑOS POR FRÍO Y PRODUCCIÓN DE ETANOL EN AGUACATE (Persea americana Mill.) CV. HASS
J. Corrales-García, C. C. Tlapa-Rangel
Universidad Autónoma Chapingo, Depto. de
Ingeniería Agroindustrial (DIA), Programa Universitario de Investigación en
Alimentos (PUIA). Carretera México-Texcoco Km 38.5 C.P. 56230. Chapingo, Estado
de México. México. Fax: (595)41959 E-mail: joelcg@taurus1.chapingo.mx
Resumen
Los daños por frío en aguacates ‘Hass’ se manifiestan claramente hasta
que alcanzan su madurez de consumo. Sin embargo, es posible hacer un
diagnóstico anticipado cuantificando etanol en pulpa. Los objetivos de este
trabajo fueron determinar el efecto de algunos factores sobre daños por frío y
producción de etanol y la relación entre estas variables. Frutos de aguacate
‘Hass’, en madurez fisiológica, con 24 h de frigoconservación a 6°C,
provenientes de Uruapan, Michoacán, México, se almacenaron a 2 ó 4°C durante 4,
8, 12, 16, 20 ó 30 días, luego maduraron 6 días al ambiente (el factor período
post-frigoconservación tuvo dos niveles: 0 y 6 días). Hubo 24 tratamientos con
tres repeticiones. Se evaluó (visualmente) daños por frío externos y se
cuantificó el obscurecimiento y el contenido de etanol por cromatografía de
gases en pulpa. La información se analizó estadísticamente (análisis de
varianza, comparación de medias y correlación entre variables) de acuerdo a un
diseño completamente al azar con arreglo de tratamientos factorial: 2x6x2. Los
daños por frío, tanto en pulpa como externos, aumentaron significativamente con
el período de frigoconservación. Los daños por frío externos se manifestaron
con mayor severidad en frutos frigoconservados a 2°C, sin embargo, a nivel
pulpa los daños fueron muy ligeros, debido, probablemente a una tolerancia
inducida por el almacenamiento a 6°C por 24 h que tuvieron los frutos antes de
los tratamientos. Considerando los seis
períodos de frigoconservación, se encontró baja correlación (r = 0.018) entre
daños por frío y producción de etanol. Sin embargo, considerando solamente los
tres períodos más cortos (4, 8 y 12 días) se observó una correlación muy
superior (r = 0.971). Se concluyó que cuando el período de frigoconservación no
es mayor a 12 días, la producción de etanol
puede ser índice de daños por frío.
Palabras Clave: Calidad,
frigoconservación, postcosecha.
CHILLING INJURY AND ETHANOL
PRODUCTION IN AVOCADOS (Persea americana,
Mill.) CV. HASS
Summary
Chilling injury in avocados (cv. Hass) is clearly manifested only when
they ripen. However, it is possible to make a diagnosis in advance by
quantifying ethanol in pulp. The objectives of this work were to determine the
effect of some factors on chilling injury and production of ethanol and the
relationship between these variables. Mature avocado fruits (cv. Hass) from
Uruapan, Michoacan were stored for 24 h at 6°C, then they were shipped to
Chapingo, Mexico by land. They were then stored at 2° or 4°C during, 4, 8,
12,16, 20 or 30 days and ripened at room temperature for 6 days (periods after
cold-storage: 0 and 6 days). There were 24 treatments, with three replications.
Visual symptoms of chilling injury, browning and content of ethanol were
quantified in pulp at 0 and 6 days after cold storage. The information was
analyzed statistically (analysis of variance, comparison of means and
correlation between variables) according to an experimental design totally
random with a 2x6x2 factorial treatment arrangement. It was observed that
visual symptoms of chilling injury as well as chilling injury in pulp,
increased as the period of cold storage increased. Chilling injury in peel
appeared with greatest severity in those fruits refrigerated at the lowest
temperature. However, in the pulp the damages were very slight. It is probable
that the low intensity of chilling injury found in pulp, was due to tolerance
induced by storage at 6°C previous to shipping. Considering all of the periods
of cold-storage, there was little correlation (r = 0.018) between chilling
injury and production of ethanol but when only the shortest three periods (4, 8
and 12 days) were considered a very high correlation was observed (r = 0.971).
It was concluded that when a period of cold-storage is 12 days or less, the
production of ethanol can be indicative of chilling injury.
Keywords: Quality, cold-storage,
postharvest.
INTRODUCCIÓN
El estudio y explicación de los daños por frío en
aguacate, como en muchas otras frutas, es muy complejo e importante por sus
repercusiones económicas y comerciales.
La temperatura es el factor ambiental más efectivo
para controlar la maduración de los productos hortofrutícolas. Sin embargo,
para asegurar una conservación exitosa se requiere manejar correctamente este
factor para, lo cual se logra refrigerando
a temperaturas bajas y específicas, pero nunca inferiores a 0°C. No obstante,
algunos frutos, particularmente los de origen tropical o subtropical sufren
daños por frío, aún a temperaturas muy por arriba del punto de congelación. (Lyons et al., 1979; Morris, 1982; y Couey,
1982).
De acuerdo con Pesis et al. (1994) el aguacate es un fruto subtropical sensible a daños
por frío cuando se expone a temperaturas bajas aunque no sean de congelación.
Este desorden fisiológico ha sido descrito por varios autores (Eaks, 1976;
Chaplin et al., 1982; Couey, 1982;
Van Lelyveld y Bower, 1984; Zauberman et
al., 1985). De acuerdo con estos autores, los principales síntomas de daños
por frío son manchas negras en la epidermis y una decoloración gris o café
obscura en el mesocarpio. Sin embargo, estos síntomas sólo se hacen claramente
evidentes hasta cuando los frutos alcanzan su madurez de consumo, lo cual en
ciertos casos ya es muy tarde para efectos de comercialización. De hecho, la
determinación objetiva de estos daños, que se hace mediante el método de
Chaplin et al. (1982) está diseñada
para frutos en madurez de consumo. Por otro lado, diversos autores han
propuesto que la producción de
metabolitos como etanol y acetaldehído es un posible índice de daños por
frío.
De acuerdo con Morris (1982) dentro de los diversos
síntomas de daños por frío que pueden presentarse en los productos
hortofrutícolas está la alteración del metabolismo interno, lo que causa un
incremento en los niveles de los productos de la respiración anaeróbica y otros
metabolitos anormales, resultando la aparición de sabor y aroma desagradables.
El etanol es un metabolito final producido normalmente
bajo respiración anaeróbica en muchas plantas superiores (Chang et al., 1982). Sin embargo, el etanol ha
sido detectado como un componente normal de manzana y muchas otras frutas
maduradas bajo condiciones aeróbicas (Nursten, 1970).
Smagula y Bramlage (1977) señalaron que el
acetaldehído y etanol han sido implicados en el desarrollo de numerosos
desórdenes fisiológicos postcosecha de manzanas como son los daños por frío, y
que se asocian con madurez avanzada y senescencia, sin embargo, los mismos
autores comentaron que no existe un acuerdo en cuanto al papel que desarrolla
en los daños por frío, la acumulación
de estos metabolitos.
De acuerdo con Kimmerer y Kozlowsky (1982) mientras un
gran número de especies vegetales leñosas y herbáceas producen acetaldehído y
etanol en respuesta al estrés causado por déficit de agua, enfriamiento,
congelación y exposición al ozono, otras no lo hacen. Estos investigadores
también demostraron que la producción de etanol por las plantas bajo estrés no
requiere necesariamente de una baja disponibilidad de oxígeno.
Schirra (1992) estudió el comportamiento de toronjas
“Star Ruby” sometidas a bajas temperaturas por largos períodos y encontró que
la producción de etanol y acetaldehído es un posible índice de daños por frío,
ya que las toronjas sometidas a la más baja temperatura (4°C) mostraron mayor
daño por frío y produjeron los más altos niveles de etanol y acetaldehído (45 y
0.8 mg·100 ml-1, respectivamente).
Corrales-García
(1997) encontró que aguacates refrigerados a 2°C por 30 días en aire
presentaron mayor contenido de etanol (como posible manifestación de daño por
frío) que aguacates refrigerados a la misma temperatura y período, pero
bajo atmósferas controladas; el autor
sugirió que las atmósferas controladas lograron mitigar este desorden.
Los objetivos de este trabajo fueron determinar el
efecto de algunos factores sobre la incidencia de daños por frío y sobre la
producción de etanol y acetaldehído, así como la correlación de estas
variables.
MATERIALES
Y MÉTODOS
Para
este estudio, en octubre de 1998 se obtuvieron aguacates (cv. Hass) de calidad
exportación, en madurez fisiológica, provenientes de una empacadora comercial
de Uruapan, Michoacán. De acuerdo al informe del técnico de la empresa, los
frutos habían permanecido al menos 24 h en la empacadora a 6ºC antes de ser
transportados por carretera al laboratorio del Departamento de Ingeniería
Agroindustrial de la Universidad Autónoma Chapingo. Los aguacates se agruparon
en 72 unidades experimentales de 8 frutos cada una, posteriormente a cada
unidad experimental se le asignó aleatoriamente uno de los 24 tratamientos
derivados de la combinación de dos niveles del factor temperatura (2° y 4°C)
seis niveles del factor período de frigoconservación (4, 8, 12, 16, 20 y 30
días) y dos niveles del factor período post-frigoconservación (0 y 6 días al
medio ambiente, con aproximadamente
20ºC y 60-65% de HR) para completar su maduración. Cada tratamiento tuvo
tres repeticiones (unidades experimentales).
Los
tratamientos fueron evaluados mediante la determinación de las siguientes
variables de respuesta:
Producción de etanol y acetaldehído.
Estos compuestos volátiles se
cuantificaron mediante
cromatografía de gases siguiendo la
técnica de espacio de cabeza (head space)
propuesta por Davis y Chase (1969). Las
condiciones cromatográficas fueron las siguientes: se utilizó un cromatógrafo
de gases marca Hewlett Packard modelo 5890 Series II, con una columna capilar
“Chrompack” tipo abierta con capa porosa de sílica fundida y fase estacionaria
“poraplot Q”, de 27.5 m de largo, 0.32 mm de diámetro interno, 0.45 mm de
diámetro externo y un detector de ionización de flama (FID). Las condiciones
térmicas fueron 170°, 150°, y 180°C para el inyector, la columna y el detector,
respectivamente. El tiempo de corrida fue de 5 min. Los tiempos de retención
fueron de 3.5 y 4.4 min. para acetaldehído y etanol, respectivamente. Los resultados
se calcularon con base en estándares externos y se expresaron en mg del volátil
por 100 g de pulpa.
Daños por frío externos.
Se
evaluaron de manera subjetiva por inspección visual usando una escala hedónica
de 5 puntos: 0, 1, 2, 3 y 4 que representan el área dañada por manchado en
cáscara con respecto al área total del fruto, de acuerdo a los siguientes
rangos de porcentajes: 0, 1 a 20, 21 a 40, 41 a 60 y 61 a 100, respectivamente.
Esta escala corresponde también a la siguiente interpretación: sin daño en piel (0), daño ligero (1), daño
moderado (2), daño severo (3), y daño muy severo (4). Debido a que los frutos
de esta variedad cambian de color verde a negro-violáceo durante su proceso de
maduración lo que no permite distinguir los daños por frío en la epidermis en
madurez de consumo, por lo anterior, esta variable sólo se pudo evaluar al
momento de la salida de frigoconservación.
Daños por frío en pulpa.
Este
desorden fisiológico (obscurecimiento) se cuantificó colorimétricamente
mediante el método propuesto por
Chaplin et al. (1982). Los resultados
de esta variable se expresaron en unidades de absorbancia registradas en un
espectrofotómetro “Spectronic 20” a 750 nm de longitud de onda.
Análisis
Estadístico.
Los
resultados se discutieron con base en un análisis estadístico (análisis de
varianza y comparaciones de medias) para el cual se utilizó el paquete
computacional de SAS (1988): Para las variables de etanol y acetaldehído, de
acuerdo con un diseño experimental completamente al azar con arreglo factorial,
cuyos factores fueron: temperatura, con 2 niveles (2ºC y 4ºC), período de
frigoconservación con 6 niveles (4, 8,
12, 16, 20 y 30 días) y período postfrigoconservación con 2 niveles (0 y 6
días). Para la variable daños por frío en pulpa, de acuerdo a un arreglo
factorial 2x6 (sin considerar el factor período postfrigoconservación). Los
daños por frío externos (evaluados subjetivamente por inspección visual de la
epidermis) no se analizaron estadísticamente. Finalmente se calculó el coeficiente
de correlación (r) entre los registros progresivos (en función de los períodos
de frigoconservación) de la variable contenido de etanol y los registros correspondientes de daños
por frío en pulpa.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Producción de
etanol y acetaldehído.
El
efecto del factor temperatura sobre la producción de etanol y acetaldehído se
muestra en la Figura 1 (a). La mayor
producción tanto de etanol como de acetaldehído se presentó en los aguacates
que estuvieron a la menor temperatura (2ºC) probablemente por una mayor
condición de estrés por baja temperatura, lo que va de acuerdo con lo
establecido por Kimmerer y Kozlowski (1982) en el sentido de que la
producción de etanol y acetaldehído, se
debe, entre otras cosas a una condición de estrés. Sin embargo, en este trabajo
al parecer el efecto del factor temperatura no tuvo significancia estadística,
probablemente debido a que los frutos empleados presentaban cierta tolerancia inducida a daños por frío.
Por otro lado se encontró que al
aumentar el período de frigoconservación aumentó la producción de etanol (por
lo menos durante los 3 primeros períodos) y de acetaldehído, como puede verse
en la Fig. 1 (b); este comportamiento coincide con lo observado por Meza (1995)
quien encontró una alta producción de etanol y acetaldehído al exponer toronjas
sometidas a 5ºC por largos períodos. Sin embargo, en este trabajo, después de 12 días, la producción de etanol
disminuyó al prolongarse el período de frigoconservación. Este segundo
comportamiento coincide con lo establecido por Vega et al., (1997), quienes encontraron que la producción de etanol en
aguacates ‘Hass’ frigoconservados a 2ºC
tiende a disminuir a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento a partir
del décimo día de frigoconservación.
Este fenómeno se relacionó directamente con la baja actividad de la
enzima alcohol deshidrogenasa (ADH), lo que nos indica que la baja temperatura,
aparte de imponer una condición de estrés en los primeros días de
almacenamiento, probablemente también
inactivó esta enzima cuando el almacenamiento fue más prolongado.
Con respecto a la producción de acetaldehído, a partir del doceavo día
de frigoconservación hay una tendencia de incrementos ligeros a medida que es mayor el período de
frigoconservación, aunque no se detectaron
diferencias significativas entre estos niveles.
En la Figura 1 (c) se puede observar que la producción de etanol y
acetaldehído fue significativamente
mayor al aumentar el período post-frigoconservación. Esto probablemente tiene
que ver con una mayor actividad de las enzimas ADH y piruvato descarboxilasa (PDC), cuando se encuentran a la
temperatura del ambiente.
Con todo lo anterior se llegó a la conclusión de que el mejor momento
para determinar los contenidos de etanol y acetaldehído no es inmediatamente al
salir de frigoconservación, sino unos días después de estar a la temperatura
del ambiente. Probablemente también esto explique la baja significancia
encontrada en los efectos de la temperatura y del período de frigoconservación,
anteriormente comentados.
Daños por frío.
Como
se esperaba, los daños por frío cuantificados tanto por absorbancia (nivel de oscurecimiento de
la pulpa) como por evaluación visual del aspecto externo del fruto, (Figuras 2
y 3 respectivamente), tendieron a aumentar en función del período de
frigoconservación, particularmente después de 16 días.
Como se observa en la Figura 2 (a) el
análisis de comparación de medias no detectó diferencia significativa
entre los efectos de los niveles del factor temperatura (2 y 4ºC) para sobre
los daños por frío en pulpa. Estos resultados hacen pensar que los aguacates
empleados para este estudio presentaron una tolerancia inducida considerable a los daños por frío a
nivel pulpa, debido probablemente a que
los frutos habían sido previamente refrigerados a 6ºC al menos durante 24 h, es
decir presentaban un acondicionamiento, como el definido por Saucedo (1989).
Respecto al factor período de frigoconservación, como puede verse en la
figura 2 (b) a mayor período, mayor es la incidencia de daños por frío, aunque
el análisis estadístico solo reflejó diferencia significativa a partir de los
20 días.
A nivel epidermis se observó que los aguacates al término de la
frigoconservación, presentaron manchas de color oscuro, las cuales se fueron acentuando cada vez mas a partir de
los 12 días de frigoconservación (Figura 3). En este sentido Eaks (1976),
observó que los frutos de aguacate ‘Hass’ y ‘Fuerte’ frigoconservados a 0 y 5ºC
presentaron daños por frío en piel a partir de la primera semana de
conservación.
CONCLUSIONES
Los daños por frío, tanto en pulpa (oscurecimiento)
cuantificados por absorbancia (método objetivo de Chaplin et al., 1982) como por evaluación visual de la epidermis, tendieron
a aumentar conforme disminuyó la temperatura y aumentó el período de
frigoconservación.
Los daños por
frío externos (en la epidermis) se manifestaron con mayor severidad en los frutos almacenados a la menor
temperatura (2ºC) pero a nivel interno (en pulpa) estos daños fueron, en
general de baja intensidad y no hubo diferencias significativas por
temperaturas.
Al considerar todos los períodos (seis) de
frigoconservación, se encontró una
baja correlación (r= 0.018 y r =0.416;
p=0.05) entre la incidencia de daños
por frío en pulpa y la producción de etanol y acetaldehído, respectivamente,
sin embargo, hasta el tercer período de frigoconservación, se observó que al
incrementarse este período, aumentó la producción de estos metabolitos, de
manera que, tomando en cuenta solamente los tres períodos más cortos (4, 8 y 12
días) se observó una correlación muy superior (r= 0.971) entre estas variables.
Cuando el período de frigoconservación no es mayor a
12 días, el contenido de etanol en pulpa puede ser un índice de daños por frío.
LITERATURA CITADA
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