Introducción

Una gran cantidad de manzana que se cultiva es almacenada para su posterior comercialización. De la misma, una fracción es almacenada en refrigeración sin modificación de atmósfera (RA), que mantiene a la fruta disponible para el mercado por un corto periodo (^{Knee, 1993}), mientras otra fracción, es almacenada en refrigeración con atmósfera controlada (AC), para mantener los atributos de calidad (firmeza, color, acidez, etc.) por más tiempo, en comparación con el almacenamiento en refrigeración en aire (RA) ^{Karder, (1986)}; ^{Dixon y Hewett, (2000)}. El almacenamiento con bajas concentraciones de oxígeno causa una reducción y modificación de compuestos volátiles sintetizados por las frutas (^{López et al., 1998}; ^{López et al., 2000}; ^{Fellman et al., 2003}; ^{Echeverría et al., 2004}) lo cual, al final del periodo de almacenamiento, puede dar como resultado manzanas con una apariencia y firmeza satisfactoria, pero con pérdida de su típico sabor debido a que los compuestos volátiles son de gran importancia, ya que ellos influyen en el sabor característico de cada fruta.

En la manzana, se han identificado alrededor de 400 compuestos volátiles (CV) (^{Forney et al., 2009}). La síntesis de estos compuestos puede ser afectada por varios factores, entre ellos el almacenamiento. El presente estudio fue llevado a cabo con manzana ‘Red Delicious’ la cual, es una de la variedades que más se cultivan en Chihuahua, México (^{SAGARPA, 2015}). Debido a que las manzanas cultivadas en este Estado, destacan por su sabor (^{Bismark 2002}), es importante determinar el impacto que tiene el periodo de almacenamiento en RA y AC, en la producción de CV.

Fueron seleccionados para este estudio, arboles con 35 años, de un huerto comercial localizado en Cuauhtémoc, Chihuahua, México (28° 23’ 51.43” latitud norte, 106° 49’05.79” longitud oeste, a 2 062 msnm). Las manzanas fueron cosechadas al día 176 después de plena floración, cuando la concentración interna de etileno (CIE) fue de 0.3 mg L^-1. Las manzanas cosechadas fueron almacenadas a 0 °C en AC (2% O₂ y 3% CO₂), RA (21% O₂) y AC más 7 días de RA (AC+RA). La composición y concentración de CV fueron evaluadas al momento de la cosecha y después de 1, 3, 5 y 7 meses de almacenamiento. La CIE se determinó de acuerdo a ^{Salas et al. (2011)}. El promedio de la CIE fue calculado del análisis de 10 manzanas por variedad. La concentración de CV se determinó por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (Varian Saturn 2100D GC/MS), utilizando la técnica de microextracción en fase sólida (SPME) (^{Salas et al., 2011}).

Para el análisis estadístico de los datos obtenidos se utilizó un diseño de modelo mixto, con condiciones de almacenamiento, período de almacenamiento y replicación como factores fijos, y replicación anidados en el tratamiento como factor aleatorio, se realizó utilizando el software estadístico SAS versión 9 (SAS Institute, Cary, NC). Se realizó la comparación de medias por LSM p≤ 0.05.

En este estudio 44 compuestos volátiles (9 aldehídos: butanal, 2-metil butanal, pentanal, cis 3 hexenal, hexanal, 2-hexenal, benzaldehído, nonanal y decanal. 10 alcoholes: 1-butanol, 2-metil 1-propanol, 2-metil 1-butanol, 1-pentanol, 3-hexen-1-ol (Z), 2-hexen-1-ol (E), 1-hexanol, 1-heptanol, 2-etil 1-hexanol y 1-octanol y 25 ésteres: acetato de etilo, etil propanoato, n-propil acetato, metil butanoato, 2-metil propil acetato, metil 2-metil butanoato, etil butanoato, propil propanoato, acetato de butilo, etil 2-metil butanoato, 2-metil butil acetato, etil pentanoato, butil propanoato, acetato de pentilo, 3-metil buten-1-ol acetato, butil butanoato, 3-hexen- 1-ol acetato, acetato de hexilo, butil 2-metil butanoato, propil hexanoato, hexil propanoato, hexil butirato, etil octanoato, hexil 2-metil butirato, hexil hexanoato) fueron identificados y cuantificados, durante el almacenamiento de manzana . Los CV más abundantes y su evolución se muestran en el Cuadro 1.

Los valores representan la media de tres repeticiones. Medias con el mismo periodo de almacenamiento con diferente letra mayúscula son significativamente diferentes p≤ 0.05 (LSM). Medias con la misma condición de almacenamiento con diferente letra minúscula son significativamente diferentes p≤ 0.05 (LSM). Trazas (Tr) son valores por debajo de 0.0005 (mg L^-1).

Cuadro 1 Compuestos volátiles más abundantes (mg L^-1) en manzana ‘Red Delicious’ en diferentes condiciones de almacenamiento.  

La mayor producción de CV, ocurre después del primer mes de almacenamiento en RA y AC. Después de 3 y 5 meses de almacenamiento en RA, la concentración de CV permanece alta, en contraste con la concentración de CV en manzana almacenada en el mismo periodo en AC, mostrando 49% y 59%, menos que en manzana almacenada en RA (Figura 1).

Figura 1 Aldehídos, alcoholes, ésteres y compuestos volátiles totales, en manzana “Red Delicious” almacenada en diferentes condiciones. Los valores representan la media de tres repeticiones y las barras verticales representan ±ES. Medias con diferentes letras son significativamente diferentes p≤ 0.05 (LSM).  

Al momento de la cosecha, 2-hexenal, cis-3-hexenal and 2-metil 1-butanol, abarcan 91% del total de CV contenidos en la fruta. Estos aldehídos tienen una descripción sensorial a “verde/agudo” y “como-hoja” respectivamente (^{Rizzolo et al., 1989}; ^{Defilippi et al., 2009}) y el 2-metil butanol “como afrutado” (^{Dimick and Hoskin, 1981}). Mientras, que después del primer mes de almacenamiento en RA las manzanas produjeron principalmente 2-metil 1-butanol, acetato de butilo, 2-metil butil acetato, 2-hexenal y cis-3-hexenal, estos compuestos abarcaron 95% del total CV.

Las manzanas almacenadas en AC produjeron principalmente 2-metil 1-butanol, acetato de etilo, 2-hexenal, etil butanoato y etil 2-metil butanoato, representando 87% del total de CV. Por su parte las manzanas con el tratamiento AC+RA, presentaron los mismos compuestos que las manzanas almacenadas en RA: 2-metil 1-butanol, 2-metil butil acetato, acetato de butilo, cis-3-hexenal y 2-hexenal, representando 89% del total de VC. Los resultados de la manzana almacenada con el tratamiento AC+AR muestran un decremento significativo en las concentraciones de acetato de etilo, etil butanoato y etil 2-metil butanoato, disminuyendo la concentración de estos compuestos en 99% en comparación con las manzanas almacenadas en AC. Se observa además, una recuperación en la concentración de compuestos como acetato de butilo y 2-metil butil acetato de 86 y 65% respectivamente.

Éste resultado sugiere que el tratamiento AC+RA no fue el adecuado para que la producción de compuestos volátiles, se incrementara en el periodo posterior al almacenamiento en AC; esto puede ser debido a un efecto residual, en la producción de CV, después de almacenamiento de manzanas AC. Estos resultados indican una probable relación entre la inibicion de la respiracion y la alteración de la producción de compuestos volátiles especialmente después del almacenamiento en condiciones AC que inhiben la maduración excesivamente. ^{Streif y Bangerth (1988)}, reportaron depresión respiratoria residual y la disminución de la producción de etileno como resultado de CA de almacenamiento a largo plazo. Por lo que es sugerido, la evuación distintos periodos posteriores al almacenamiento en atmósferas controladas a diferentes temperaturas.

Después del tercer mes de almacenamiento las manzana en RA producen principalmente acetato de butilo, 2-metil 1-butanol, 2-metil butil acetato, 2-hexenal y 1-hexanol lo cual representa 96% del total de CV, mientas que las manzanas en AC, producen principalmente 2-metil 1-butanol, 2-hexenal, cis 3-hexenal, acetato de butilo y hexanal, mismo que abarcan 94%. Y las manzanas con el tratamiento AC+RA producen principalmente 2-metil 1-butanol, cis-3-hexenal, 2-metil butil acetato, 2-hexenal, 1-hexanol y acetato de butilo (Cuadro 1).

los resultados muestras que el almacenamiento en AC, generó una reducción en la concentración de compuestos volátiles en manzana “Red Delicious”; ésta reducción en la producción de CV durante el almacenamiento en AC, ha sido reportado en otras variedades como ‘Redchief Delicious’ y ‘Jonagold’ apples (^{Fellman et al., 2003} and ^{Saquet et al., 2003}).

Aunado a lo anterior, los resultados mostraron que el perfil de CV de manzanas “Red Delicious” almacenadas en AC, es diferente al de las manzanas almacenadas en RA. Después de primer mes de almacenamiento se produjeron principalmente ésteres, que ha sido descrito como a “frutal etéreo” y “fruta dulce”; como el butil acetato y el 2-metil butil acetato (^{Yahia 1994}). Por su parte, las manzanas almacenadas en AC producen altas concentraciones de compuestos del tipo ésteres de etilo, como acetato de etilo, etil butanoato y etil-2 metil butanoato, que han sido descritos “como a brandi”, “intenso” y “olor picante”, respectivamente (Yahia, 1994). En particular, el acetato de etilo es un indicador de posible generación de olores indeseables durante el almacenamiento en CA (^{Lara et al., 2006}), inducidos por la respiración anaeróbica en el fruto, reportado por ^{Mattheis et al. (1991)}.

Como se pudo observar, hay un decremento en la síntesis de acetato de butilo, en las manzanas “Red Delicious” almacenadas en AC, este compuesto es considerado uno de los principales compuestos volátiles que contribuyen el aroma y sabor de la mayoría de las variedades de manzana (^{Fellman et al., 2000}). Mismo decremento en la concentración de acetato de butilo ha sido observado en otras variedades almacenadas en AC como: “Golden Delicious”, “Redchief Delicious, “Royal Gala”, “Pink Lady” (^{Fellman et al., 2003}; ^{Moya-León et al., 2007}; ^{López et al., 2007}; ^{Harb et al., 2008}).

Conclusiones

El almacenamiento en atmósferas controladas, ejerce una influencia significativa en el perfil y en la producción total de compuestos volátiles del aroma de manzana “Red Delicious” almacenada después de tres meses. Con el fin de ofrecer una mejor calidad de aroma, por un mayor periodo de tiempo, las regulaciones para las condiciones de almacenamiento de atmósferas controladas deben ser evaluadas. Por su parte, la baja respuesta al tratamiento posterior al almacenamiento en atmósfera controlada, para lograr un incremento en la producción de compuestos volátiles, en este estudio, puede ser debido a la temperatura. Se sugiere evaluar diferentes periodos y temperatura posterior al almacenamiento en atmósfera controlada.