Conservación poscosecha de tomate de cáscara (Physalis ixocarpa Brot. ex Horm.) con y sin cáliz

 

Postharvest conservation of husk tomato (Physalis ixocarpa Brot. Ex. Horm.) with and without calyx

 

Oscar Cruz–Álvarez; Ma. Teresa Martínez–Damián*; Juan Enrique Rodríguez–Pérez; Ma. Teresa Colinas–León; Esaú del C. Moreno–Pérez

 

Instituto de Horticultura, Departamento de Fitotecnia, Universidad Autónoma Chapingo. km 38.5 Carretera México–Texcoco. Chapingo, Estado de México, C. P. 56230. MÉXICO. Correo–e: teremd@gmail.com (*Autor para correspondencia).

 

Recibido: 7 de noviembre, 2010.
Aceptado: 17 de agosto, 2012.

 

Resumen

El objetivo del trabajo fue observar la influencia del cáliz en la vida poscosecha de frutos de tomate de cáscara bajo diferentes temperaturas de almacenamiento (4 y 20 °C) con presencia y ausencia del cáliz. El diseño experimental fue completamente al azar con estructura factorial 2 x 2. Se determinaron la tasa de respiración, la producción de etileno, la acidez titulable, la pérdida de peso, los sólidos solubles totales, la vitamina C, la firmeza, el color y la clorofila total. Los tratamientos con presencia del cáliz tuvieron el mayor contenido de clorofila total, con valores que fluctuaron de 0.147 a 0.161 µg.100g, a los 0 y 20 días después de cosecha (ddc), manteniendo la brillantez, cromaticidad y tonalidad del color sin cambios importantes. Los frutos almacenados a temperatura de 4 °C mantuvieron (P ≤ 0.05) el comportamiento de la firmeza y los sólidos solubles, en tanto que los frutos con 20 °C presentaron 5 % de pérdida de peso. Asimismo, el contenido de clorofila fue mayor con valores 0.142 y 0.158 µg 100 g, lo que coincidió con lo observado para los componentes de color. Los cambios manifestados en firmeza, pérdida de peso, contenido de clorofila y color estuvieron relacionados con las temperaturas de almacenamiento, más que con la presencia o ausencia del cáliz.

Palabras clave adicionales: Physalis ixocarpa, almacenamiento, refrigeración, tasa de respiración, contenido de clorofila.

 

Abstract

The aim of this work was to observe the influence of calyx on husk tomato postharvest life under different storage temperatures (4 and 20 °C) with or without calyx. The experimental design was a completely randomized design with 2 x 2 factorial experiment. Respiration rate, ethylene production, titratable acidity, loss weight, total soluble solids, vitamin C, firmness, color and chlorophyll content were determined. Treatments with calyx had higher total chlorophyll content with values ranging from 0.147 to 0.161 µg–100 g, at 0 and 20 days after harvest, maintaining brightness, chromaticity and hue without significant changes. Fruits stored at 4 °C maintained (P ≤ 0.05) the behavior of firmness and soluble solids; in addition, fruits stored at 20 °C showed 5 % weight loss. Also, chlorophyll content was higher with values of 0.142 and 0.158 µg–100 g, this coincides with that observed in the color components. Changes manifested in firmness, weight loss, chlorophyll content and color were more related to storage temperatures, than to the presence or absence of calyx.

Additional keywords: Physalis ixocarpa, storage, refrigeration, respiration rate, chlorophyll content.

 

INTRODUCCIÓN

Recientemente se ha observado en algunos centros comerciales de México la distribución de frutos de tomate verde con y sin cáliz. Varios autores mencionan que esta estructura tiene como función principal proteger al fruto contra insectos, pájaros, enfermedades y condiciones climáticas extremas (radiación, cambios bruscos de temperatura, lluvias fuertes y granizadas) (Novoa et al., 2006), además de servir como fuente de carbohidratos en sus primeras etapas de desarrollo y retrasar su maduración (Fischer y Lüdders, 1997). Sin embargo, no se ha señalado el efecto de la presencia o ausencia del cáliz sobre su vida de anaquel. También existen trabajos sobre tópicos que van desde aspectos como citotaxonomía, bioquímica, mejoramiento genético y producción de semilla, entre otros (Menzel, 1951; Santiaguillo et al., 1994; Calyecac et al., 2006). Pocos de estos estudios están enfocados a su fisiología poscosecha (Cantwell et al., 1992; Sigala et al., 1994; Magaña y Colinas, 1997).

Las características de calidad en las diferentes especies, variedades, razas o cultivares de frutas y hortalizas dependen del genotipo, de las condiciones agroclimatológicas y de manejo (Shewfelt, 2003; Canet y Álvarez, 2006). Es importante considerar este aspecto, ya que la calidad de estos frutos al ser recolectados no se puede mejorar, pero sí se pueden conservar sus características mediante un manejo apropiado de las condiciones poscosecha (Thompson, 2003; Do Nascimiento 2008). Por todo lo anterior, este trabajo tiene como objetivo observar la influencia del cáliz en la vida poscosecha de frutos de tomate de cáscara, bajo diferentes temperaturas de almacenamiento, por medio de la evaluación de algunos cambios físicos, bioquímicos y fisiológicos.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Los frutos de tomate de cáscara utilizados fueron de la variedad mejorada "CHF1–Chapingo" (Peña et al., 1997).

Ubicación del experimento

La determinación de las variables de estudio se llevó a cabo en el Laboratorio de Fisiología de Frutales y en el de Usos Múltiples del Departamento de Fitotecnia de la Universidad Autónoma Chapingo.

Diseño Experimental

Se estudiaron los factores cáliz (presencia, ausencia) y temperatura de almacenamiento (4 y 20 °C), en un diseño de tratamientos factorial 2 x 2 (4 tratamientos). El diseño experimental fue completamente al azar con 3, 10 o 15 repeticiones, de acuerdo con las diferentes variables evaluadas. En la evaluación de producción de etileno y la tasa de respiración la unidad experimental consistió de 10 frutos. Se usaron cinco frutos por unidad experimental para determinar acidez titulable, clorofila total y vitamina C. En la pérdida de peso, color, firmeza y sólidos solubles se utilizó un fruto por unidad experimental. Las evaluaciones se llevaron a cabo durante 25 días en periodos de cinco días.

Color del fruto

Esta variable se determinó en la parte ecuatorial del fruto con colorímetro Color Tec–PCM (Cole Palmer, USA). Se obtuvieron las dimensiones Hunter iniciales y finales "L", "a" y "b" (Minolta, 1994). Posteriormente se determinaron Cromaticidad=(a²+b²)^1/2, Tonalidad=Ángulo Hue=Arctan(b*a^–1) y Brillantez. Dato directo de "L" Hunter.

Firmeza

Se retiró el cáliz del fruto, y en la región ecuatorial se determinó con penetrómetro digital Compac Gauge (Cole Parmer) montado en una prensa manual, con punta en forma de cono de 0.6 mm de altura y 0.7 mm de diámetro. Las lecturas fueron en Newtons (N).

Sólidos solubles totales

Fueron cuantificados con refractómetro digital portátil PAL–1 (ATAGO, USA), el cual utiliza una escala de 0–53°. Para realizar la medición se colocó una gota de jugo del fruto en la pantalla del refractómetro y se procedió a tomar la lectura.

Acidez titulable

Se determinó de acuerdo a la metodología propuesta por la AOAC (Anónimo, 1990), con 10 g de pulpa que fue neutralizada con NaOH 0.1 N. Se utilizó fenolftaleína como indicador. Los resultados se reportaron en % de ácido cítrico.

Clorofila total

Se cuantificó de acuerdo con la técnica propuesta por la AOAC (Anónimo, 1990). Consiste en una extracción con acetona al 80 %, y las lecturas de absorbancia se realizaron con espectrofotómetro UV–VIS modelo Perkin Elmer. Los datos se reportan en µg·g^–1 PF.

Vitamina C

Se estimó de acuerdo al método de Tillman (Anónimo, 1990), conocido como DFI–2, 6 diclorofenol–indofenol. A partir de 5 g de fruto finamente picado y homogenizado con 50 ml de ácido oxálico, con una alícuota de 10 ml.

Pérdida de peso

Se registró el peso de los frutos cada cinco días, durante 25 días, en los que se utilizó una balanza granataria con aproximación de 0.01 g, se aplicó la fórmula:

Respiración y producción de etileno

La respiración y el etileno se determinaron por el método estático, en el cual los frutos se colocaron en un recipiente hermético de volumen conocido por una hora para todos los frutos en estudio. Transcurrido el tiempo, se tomaron 5 ml de aire con una jeringa hipodérmica y se trasladaron a un vacutainer al vacío a –20 °C, hasta su lectura. Las muestras se inyectaron en un cromatógrafo de gases marca Varian modelo 3400 CX con una columna capilar enmarcada de 27.5 cm de largo, 0.32 mm de diámetro interno y 0.45 mm de diámetro externo y 10 mm de grosor de película tipo abierto con una capa porosa de silica fundida con base estacionaria de Porapak tipo Q. La temperatura de la columna fue de 80 °C; del detector, de 170 °C, y del inyector, de 150 °C. Como estándar se utilizó etileno (INFRA) 103 mg·L^–1 y CO₂ (INFRA) 399 mg·L^–1. El gas de arrastre fue helio con un flujo de 32.3 ml·min^–1 y la cantidad de muestra inyectada fue de 1.0 ml, el cual se tomó con una jeringa hipodérmica.

Análisis estadístico

Se realizó una comparación de medias con la prueba de Tukey (P ≤ 0.05), en la que se empleó el paquete de análisis estadístico SAS (Anónimo, 2002).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Factor cáliz

De acuerdo con las comparaciones de medias (Cuadro 1) para el factor cáliz, la presencia de esta estructura provocó un mayor contenido de clorofila total, como se puede observar a los 5, 15 y 20 días después de cosecha (ddc). Esto puede ser debido a la acción protectora de esta estructura en contra de la acción degradativa de la luz sobre la clorofila (Fischer et al., 2000). Por otra parte, esta condición también provocó mayor tonalidad de color (AH) y brillantez (L) al final del estudio, y la cromaticidad fue mayor sólo en el día 5 ddc.

La pérdida de peso fue mayor (P ≤ 0.05) con la presencia del cáliz a los 5 ddc y en los dos últimos muestreos. Estos resultados se vinculan con la pérdida de agua por transpiración y una baja humedad relativa (Hung et al., 2011), debido a que la presión de vapor del medio ambiente es menor a la que tiene el fruto internamente (Thompson 2003; Ben–Yehoshua y Rodov, 2003). Adicionalmente, la ruptura del cáliz puede favorecer esta pérdida de peso (Cantwell et al., 1992).

La tasa de respiración y el contenido de sólidos solubles totales fueron superiores (P ≤ 0.05) (Cuadros 1 y 2) en los frutos manejados con la presencia del cáliz, a los 20 y 25 ddc. Los sólidos solubles totales pueden disminuir como consecuencia de su utilización como sustrato en la obtención de energía (Giovannoni, 2001); sin embargo, muchas veces la síntesis de azúcares es mayor que la consumida en la respiración (Rennie et al., 2003), más aun si la tasa respiratoria del fruto es baja, como es el caso del tomate de cáscara (Peiris et al., 1997), lo cual se reflejó en el comportamiento de la acidez titulable, que no mostró cambios durante el almacenamiento.

Con respecto a estos resultados, se ha reportado que el comportamiento fisiológico del género Physalis es variable (Cantwell et al., 1992), por el alto grado de mejoramiento genético al que ha sido sometida esta especie en los últimos años (Peiris et al. , 1997). En este mismo contexto también se ha observado que la producción de etileno en tomate de cáscara se incrementa durante las etapas tardías de maduración (Cantwell et al., 1992), lo que influyó sobre el cambio del color externo (Kevany et al., 2007). Dicha situación fue encontrada en los dos últimos muestreos en brillantez y tonalidad, donde la presencia del cáliz mostró los valores más altos, y la cromaticidad sólo a los 5 ddc.

Los datos de vitamina C (Cuadro 1) coinciden con lo reportado por Fischer et al. (2000) y Moreira et al. (2006), quienes indican que el contenido de vitamina C es variable aun en las mismas variedades de frutas y hortalizas, donde el estado de madurez a la cosecha es uno de los factores que determinan en mayor proporción la calidad nutricional de frutas y hortalizas (Lee y Kader, 2000), así como las condiciones climáticas y de manejo durante la poscosecha (Lamikandra y Watson, 2001).

Factor temperatura

En términos generales la temperatura de 20 °C afectó (P ≤ 0.05) el contenido de clorofila total (Cuadro 3) a los 15, 20 y 25 ddc; este comportamiento se asoció a una mayor tasa de degradación de la clorofila, provocada por cambios físicos y químicos implicados en el proceso de maduración de los frutos (Laurila y Ahvenainen, 2002), cuya alteración de color involucró la desnaturalización de la clorofila (Ferrante y Francini, 2006) así como la síntesis o manifestación de diversos pigmentos como carotenoides y antocianinas, entre otros (Clydesdale, 1998; Kuntz et al., 1998).

La firmeza siempre fue mayor (P ≤ 0.05) en los frutos almacenados a 4 °C (Cuadro 3), lo que permitió una mayor duración de su vida útil (Martínez et al., 2007).

El uso de las bajas temperaturas (4 °C) incrementó la acidez titulable a los 20 ddc y el contenido de sólidos solubles a los 5, 20 y 25 ddc (Cuadro 3). Dichos resultados se atribuyen al efecto de la temperatura en la disminución de la intensidad del proceso respiratorio (Rennie et al., 2003; Do Nascimiento, 200), dado que durante su realización, y la consecuente generación de energía celular, se utilizan como sustratos principales los azúcares contenidos en los órganos de almacén como son frutos, raíces, etcétera (Giovannoni, 2007). No obstante, los valores encontrados en la tasa de respiración fueron bajos (Peiris et al., 1997; Kader y Salveit, 2003).

Al exponer los frutos a la alta temperatura (20 °C) aumentó la tasa de respiración a los 10 ddc. Algo similar sucedió en el caso de la producción de etileno, pero en el segundo y último muestreo, lo que en conjunto puede estar relacionado con las condiciones generadas mientras se llevó a cabo el almacenamiento (Nath et al., 2006) o puede deberse a los cambios físicos y químicos que se suscitan durante la maduración de los frutos, en este caso un fruto no climatérico (Cantwell et al., 1992; Giovannoni, 2001; Rennie et al., 2003).

Las condiciones de conservación con 20 °C incrementaron drásticamente la pérdida de peso, pues se detectaron valores significativos a los 5, 10 y 15 ddc (Cuadro 4), lo cual se debe a que, bajo estas circunstancias, los frutos disminuyeron su peso por la deshidratación del cáliz (Montes et al., 1991; Cantwell et al., 1992).

Interacciones

La tasa de respiración y la acidez titulable no presentaron interacción (P ≤ 0.05) entre los niveles del cáliz y la temperatura (Cuadros 5 y 6). La temperatura de almacenamiento a 4 °C fue la que más afectó la firmeza. Sin embargo, no se lograron detectar valores significativos a los 15 y 25 ddc. Lo que se encontró es producto de la influencia directa del factor temperatura sobre el comportamiento de los aspectos de turgencia y pérdida de agua de los frutos (Giovannoni, 2007). Como se observa en los datos que se muestran en el Cuadro 6, referidos a la pérdida de peso, sólo se presentaron diferencias en el día 15. Lo que más incidió en este resultado fue la temperatura de 20 °C, que se vincula con la deshidratación excesiva de la cáscara, así como el efecto de la cubierta cerosa segregada por tejidos glandulares del cáliz sobre la intensidad del proceso transpiratorio (Alvarado et al., 2004). Además, los frutos que tienen un cáliz totalmente desarrollado contienen aire, lo que les permite reducir su peso específico, y consecuentemente disminuye su sensibilidad al daño causado por el manejo (Montes et al., 1991; Trinchero et al., 1999).

Se encontró que los valores de clorofila total en los tratamientos mostraron un comportamiento estadísticamente semejante. Lo observado en el penúltimo día de muestreo recalca la importancia que tiene el uso de las bajas temperaturas en el mantenimiento de las características de calidad (Withaker, 2003; Martínez et al., 2004).

La clorofila, al ser el compuesto primario de color (Wills et al., 1998), es la que en primera instancia se encuentra expuesta a la degradación por factores ambientales como la luz y la temperatura (Novoa et al., 2006). Los compuestos denominados secundarios o protectores inician su aparición generando colores amarillentos o rojizos (Aked, 2002), que en nuestro caso concuerda con lo ocurrido en tonalidad y cromaticidad, con la ausencia de cáliz y a 20 °C; caso contrario a lo observado en brillantez, donde no se presentó un efecto claro entre los tratamientos.

La temperatura de almacenamiento con 20 °C, por ser un elemento de estrés ambiental, estimuló la producción de etileno al final de la evaluación (Ferrante y Francini, 2006), lo que se reconoce como el único modo de provocar la síntesis de esta hormona en frutos no climatéricos (Ávalos et al., 2006), en la que el cáliz no fue un factor que estuviera provocando alteraciones en este aspecto (Withaker, 2003; Novoa et al., 2006).

El contenido de sólidos solubles (Cuadro 5) presentó diferencias en la última evaluación, donde la ausencia del cáliz combinada con una temperatura de 4 °C mostró los valores más altos, lo que se asume se halla relacionado con una disminución en la velocidad del proceso de maduración (Nath et al., 2006). Durante la mayor parte de los muestreos, el contenido de vitamina C no manifestó significancia (Cuadro 5), con excepción de lo encontrado en el día 25, donde la ausencia del cáliz y la temperatura ambiental modificaron los valores de esta variable, lo que concuerda con lo reportado por Lee y Kader (2000), quienes señalan que el uso de bajas temperaturas es el mejor método en la conservación de la vitamina C en los cultivos hortícolas. Sin embargo, este resultado también puede estar relacionado con un incremento en la actividad antioxidante de la vitamina C, como parte de los cambios que se suscitan en el proceso de maduración (Rapisarda et al., 2008), donde el cáliz dejó de hacer sus funciones de protección mecánica y química (Trinchero et al., 1999).

 

CONCLUSIONES

La presencia o ausencia del cáliz no fue relevante en el comportamiento fisiológico de las características de los frutos de tomate de cáscara, excepto en el contenido de clorofila y color.

Los frutos almacenados a 4 °C presentaron el mayor efecto benéfico al disminuir la pérdida de peso, tasa de respiración y producción de etileno, así como en mantener sin cambios la firmeza, contenido de clorofila, color y sólidos solubles.

 

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