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Introducción
La guanábana (Annona muricata L.) es el frutal mayormente establecido de las especies de Annona, se considera que la región del Caribe, Sur de México y Guatemala, como centros de origen, aunque se encuentra distribuido en África y Asia. Es utilizado como fruta para consumo en fresco y procesado de manera regional. En Sudamérica la mayor producción de guanábana se concentra en Venezuela, Brasil y Colombia, mientras que en América Central, México es el mayor productor y consumidor de guanábana (Vavilov, 1994; Paull y Duarte, 2011; Coelho de Lima et al., 2011). En México durante 2013 se cultivó en aproximadamente 2 724 h, con un rendimiento promedio de 8.5 t ha-1 y un valor de la producción total cercana a los 105 millones de pesos (SIAP, 2014). Aproximadamente 73% de la superficie establecida en el país se encuentra en el estado de Nayarit (SIAP, 2014). La producción de guanábana se exporta regularmente a través del año y se ha observado un incremento en los valores promedio de consumo en el mercado en fresco (Coelho de Lima et al., 2011).
La propagación de la guanábana es generalmente por semilla (Paull y Duarte, 2011). En México los frutos de guanábana presentan gran diversidad de genotipos, debido a que la mayoría de las plantaciones están constituidas por árboles propagados por semilla, esta variabilidad ha sido estudiada muy poco (Evangelista-Lozano et al., 2003). En Nayarit algunos trabajos realizados en aspectos de calidad y poscosecha de esta especie se han realizado utilizando árboles a pie franco, donde no se indica una variedad (Castillo-Ánimas et al., 2005; Tovar-Gómez et al., 2011). Evangelista-Lozano et al. (2003) indican que en otros países como Brasil, Costa Rica y Puerto Rico se ha realizado selección individual de árboles con gran rendimiento e interés hacia la industria, en tanto que en México pocos trabajos se han realizado al respecto. En particular en el estado de Nayarit, no se tienen estudios al respecto.
En Brasil, debido a la falta de variedades seleccionadas, la mayoría de las áreas comerciales de guanábana fueron establecidas a partir de semilla, lo que representa una gran variabilidad en los rendimientos y calidad de los frutos (Do Sacramento et al., 2003). Tovar-Gómez et al. (2011) indican hasta 60% de pérdidas poscosecha debido a la naturaleza perecedera y a la fragilidad a los daños físicos de este fruto, ocasionando que la exportación de la guanábana se realice el día de cosecha y el transporte sea vía aérea a 13 °C, lo cual resulta costoso. Benkeblia et al. (2011) reportan que el primer paso para definir la calidad y productividad de un frutal es la selección de los cultivares, debido a que cada atributo de calidad del fruto es altamente regulado por múltiples procesos inherentes al fruto individual; por lo tanto la selección de una variedad adecuada para una particular condición de cultivo y canal de mercado puede influenciar ampliamente su calidad poscosecha.
Considerando lo anterior es necesario realizar estudios sobre caracterización de frutos en Nayarit, con la finalidad de documentar las características de estos grupos de guanábana, que en posteriores trabajos apoyen el mejoramiento genético en la región y mejore su manejo poscosecha. Por lo tanto el objetivo el presente trabajo es un esfuerzo inicial en el estudio de las características físicas y químicas de árboles de guanábano establecidos a pie franco en una huerta del municipio de Venustiano Carranza, en Tepic, Nayarit.
Materiales y métodos
Se realizaron colectas de frutos en la región centro del estado de Nayarit, durante el periodo de junio de 2014 a julio de 2014, en total se colectaron frutos de 13 árboles distribuidos en la comunidad de Venustiano Carranza (latitud 21° 32' 2.77" latitud norte y longitud 104° 58' 39.73" longitud oeste), presenta un clima cálido subhúmedo (INEGI, 2005). Los frutos se colectaron de árboles a pie franco de ocho años de edad. Los arboles fueron seleccionados de acuerdo a criterios del productor, estos son: los árboles presentan una mayor producción, mejor calidad (tamaño, mayor cantidad de pulpa, mayor homogeneidad) con respecto a los frutos del resto de la huerta. De cada árbol se cortaron manualmente entre cuatro y siete frutos en madurez fisiológica, se utilizó el índice de cosecha empleado por los productores de la región, los cuales cuentan 160 días después de la antesis cuando el fruto adquiere el color verde claro o amarillento; este cambio de color ha sido mencionado también como indicador de corte por otros autores (Worrell et al., 1994). Los frutos se trasladaron en cajas de plástico al laboratorio de análisis especiales de la Unidad de Tecnología de Alimentos de la Universidad Autónoma de Nayarit donde se maduraron a 26 °C y 85% de HR.
En cada fruto se evaluó el diámetro longitudinal (cm), diámetro ecuatorial (cm), diámetro total (cm) peso de fruto, cáscara, pulpa y semilla (g), número de semillas, sólidos solubles totales (°Brix), pH y firmeza (Miranda et al., 2003). Se determinaron los componentes de color de la cáscara, brillantez o luz reflejada (L) (0= negro puro, 100= blanco puro), ángulo matiz (h) (0= rojo purpura, 90= amarillo) y cromaticidad (C, intensidad desde el gris hacia el color cromático puro), con un colorímetro (Baking Meter BC-10, Konita Minolta®). La acidez se determinó por el método oficial AOAC (2005), mediante la titulación volumétrica con hidróxido de sodio (NaOH) y fenolftaleína como indicador, los resultados se expresaron en por ciento de ácido ascórbico.
Con los datos obtenidos se hicieron análisis de estadística descriptiva de la población evaluada, con el procedimiento UNIVARIATE de SAS (SAS, 2000), posteriormente los datos se estudiaron con el análisis multivariado de agrupación y ordenación, utilizando el Sistema Taxonómica Numérica (NTSYSpc 2.1); para el agrupamiento se utilizó el método de agrupamiento Secuencial, Aglomerativo, Jerárquico y Anidado (SHAN), con el que se construyó el respectivo dendograma de agrupamiento, obtenido con el método de ligamento promedio (UPGMA) y el coeficiente de correlación cofenética. En el análisis de ordenación se utilizó el de componentes principales con la matriz de correlación entre caracteres estandarizados, con este análisis se identificaron los caracteres que más contribuyen para diferenciar los materiales de guanábana evaluados.
Resultados y discusión
Estadística descriptiva
La masa de la población de frutos de guanábana evaluada mostró alta variación (25.7%), con valores entre 837.8 y 2 513 g, el máximo valor lo obtuvo el A6 (Cuadro 2). Evangelista-Lozano et al. (2003) reportan frutos de guanábana con valores entre 408 y 513 g provenientes de Jiutepec, Morelos, México; en tanto que en Brasil (Do Sacramento et al., 2003) reportan masa de guanábana entre 2.39 y 3.21 kg. Esto sugiere que los frutos de la huerta evaluada superan a los producidos en Morelos y algunos árboles producen frutos como masa similar a selecciones de Brasil.
Cuadro 1. Materiales de guanábana (Annona muricata L.) y localización geográfica del lugar de colecta.
| Materiales | Localidad | Ubicación geográfica | ||
| LN | LO | Altitud | ||
| A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9, A10, A11, A12, A13 | Venustiano Carranza | 21° 32' 2. 77" | 104° 58' 39.73" | 893 m |
Cuadro 2. Descriptores de características cuantitativas y parámetros estadísticos de la muestra de frutos de guanábana (Anonna muricata L.).
| Variable | Media | S 2 | r | Máximo | Mínimo | CV (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa (g) | 1529.7 | 383.7 | 1675.2 | 2513 (A6) | 837.8 (A9) | 25.72 |
| Masa de la semilla (g) | 99.3 | 39.1 | 184.5 | 208 (A2) | 23.5 (A9) | 39.21 |
| Masa de la cascara (g) | 240.3 | 61.2 | 257.5 | 387.6 (A2) | 130.1 (A10) | 25.02 |
| Masa de la pulpa (g) | 834 | 300.6 | 1425.8 | 1550.5 (A6) | 124.7 (A13) | 35.28 |
| Diámetro longitudinal (cm) | 19.5 | 2.5 | 10.3 | 25.3 (A6) | 15 (A13) | 13 |
| Diámetro ecuatorial (cm) | 12 | 1.5 | 9.2 | 18.8 (A6) | 9.6 (A10) | 12.4 |
| Diámetro (cm) | 39.5 | 3.9 | 15.8 | 47.8 (A2) | 32 (A10) | 9.9 |
| Numero de semillas | 137 | 70.4 | 292 | 311 (A11) | 19 (A9) | 47.1 |
| Luminosidad (L*) | 38.6 | 3.6 | 15.6 | 45.8 (A8) | 30.2 (A6) | 9.5 |
| Cromaticidad (C*) | 16.1 | 2.6 | 12 | 21.4 (A8) | 9.4 (A6) | 16.7 |
| Matiz (h) | 158.3 | 3 | 13.1 | 164.9 (A10) | 151.7 (A6) | 1.9 |
| Firmeza (N) | 8.3 | 8.9 | 38.3 | 42.3 (A17) | 3.9 (A8) | 71.3 |
| pH | 3.6 | 0.3 | 2 | 5.1 (A17) | 3.1 (A3) | 10.2 |
| Solidos solubles totales (ºBrix) | 10.9 | 1.6 | 6.8 | 14 (A9) | 7.1 (A12) | 15.7 |
| Acidez titulable (%) | 0.7 | 0.2 | 0.8 | 1.2 (A11) | 0.3 (A12) | 26.8 |
n= 51; S2= desviación estándar; r= rango de variación; CV= coeficiente de variación. Entre paréntesis se indican los frutos que obtuvieron el valor mínimo o máximo.
La proporción de masa de pulpa, cascara y semilla fue de 71.0, 20.5 y 8.5%, respectivamente; observándose altos coeficientes de variación debido a su masa, entre 25.0 y 39% (Cuadro 2). La mayor cantidad de pulpa se obtuvo en el material A6 con más de 1.5 kg (Cuadro 2), los materiales con mayor masa de semilla y cascara fueron los arboles A2 y A2, ambos sobrepasando los 200 g (Cuadro 2). Do Sacramento et al. (2011) indican que materiales sobresalientes de Brasil tuvieron proporciones entre 83.1 y 85.8% en pulpa, 7.1 y 9.7% en cascara y 3 y 5% en semilla. Esto indica que los materiales de Nayarit tienen mayor proporción de cascara y semilla, reduciendo por tanto la proporción de la pulpa.
Las variables de diámetro, mostraron coeficientes de variación bajos, entre 9.9 y 13.0 cm (Cuadro 2). Hidalgo (2003) sugiere que las variables con coeficiente de variación menor de 20 % indican poca variabilidad en estos caracteres. La proporción del diámetro longitudinal y ecuatorial indica que en general la población fue de 1.6; es decir, con mayor tendencia a una forma elíptica (Cuadro 2). El número de las semillas en promedio de la población vario entre 19 y 311 (Cuadro 2), el coeficiente de variación fue una de las mayores de todas las variables evaluadas (47.2%). Estos resultados se atribuyen a que en guanábana se tienen problemas de polinización y fecundación de sus flores, debido a las características de la morfología de la flor y polinizadores de la misma (Franco et al., 2001) lo que ocasionó alta variación de semillas en los frutos evaluados.
El color de la cascara de la guanábana fue verde (h entre 151.7 y 164.9) opaco (C* entre 9.4 y 21.4) con baja luminosidad (L* entre 30.2 y 45.8) (Cuadro 2). El parámetro de cromaticidad fue el que mostró mayor coeficiente de variación en el color de los frutos evaluados. Evangelista-Lozano et al. (2003) indican que en frutos de guanábana cultivados en Jiutepec, Morelos, los valores de matiz fueron entre h= 92.9 ± 2.5 y 96.7 ± 2 y luminosidad entre L*=46.3 ± 2.7 y 47.5 ± 3.7, indicando un color verde brillante poco intenso. Estos resultados indican que los frutos de Nayarit tienen mayor tendencia al verde que los frutos de Morelos, aunque menos brillantes.
La firmeza fue la variable con mayor coeficiente de variación (71.4), lo valores fueron entre 3.93 y 42.3 N (Cuadro 3). Márquez et al. (2012) indican que la guanábana en etapa madura su firmeza es entre 4.7 y 7.4 N, mientras que en la etapa sobre madura los valores son en promedio de 3.6 N. Lo anterior sugiere que la firmeza promedio de la población fue coincidente con una etapa madura, dado que en promedio la firmeza tuvo valores de 8.3 N (Cuadro 2).
Cuadro 3. Valores promedio de las variables evaluadas en los 4 grupos formados por el análisis de conglomerados de los 13 materiales de guanábana del ejido Venustiano Carranza del municipio de Tepic, Nayarit.
| DL | DE | D | NS | PS | PC | PP | L* | C* | H* | M | F | pH | SST | ACT | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I | 19.14 | 11.87 | 38.18 | 104.55 | 73.07 | 246.26 | 728.43 | 40.12 | 16.13 | 159.41 | 1361.71 | 21.61 | 3.79 | 10.97 | 0.6 |
| II | 20.5 | 12.69 | 41.81 | 187.6 | 123.28 | 264.13 | 1027.08 | 37.7 | 16.31 | 158.4 | 1718.48 | 8.47 | 3.58 | 10.44 | 0.8 |
| III | 17.43 | 10.17 | 34.17 | 204.33 | 128.83 | 172.23 | 535.93 | 42.07 | 18.8 | 161.83 | 1051.73 | 7.19 | 3.63 | 10.23 | 0.8 |
| IV | 17.53 | 10.93 | 34.3 | 40.33 | 33.6 | 173.97 | 495.9 | 34.08 | 13.49 | 156.79 | 968.67 | 9.97 | 3.57 | 13.12 | 0.7 |
L*= luminosidad (0: blanco, 100: negro); h*= ángulo matiz (0: rojo; 180: verde); C*= cromaticidad (del gris); diámetro longitudinal (cm); diámetro ecuatorial (cm); diámetro (cm); número de semillas; peso de la semilla (g); peso de la cascara (g); peso de la pulpa (g); masa (g); firmeza (N); pH; solidos solubles totales (ºBrix); acidez titulable (%).
Los sólidos solubles de la población evaluada fueron entre 7.1 y 14 °Brix (Cuadro 2). Borrero et al. (1995) indican que la guanábana en madurez fisiológica alcanza valores de 7.0 °Brix. Tres días después de cosecharse los frutos alcanzan valores entre 10 y 16% (Paull y Duarte, 2011). El Ministerio de Agricultura de Brasil (1999) indica que la guanábana debe tener un mínimo de 9 °Brix en consumo. Do Sacramento et al. (2012) determino valores entre 12.1 y 13.8 °Brix en algunas selecciones de Brasil. En tanto que frutos provenientes de Morelos y Nayarit se han reportado valores entre 11 y 12 (Evangelista-Lozano et al., 2003). El pH de los frutos de guanaba evaluados mostró valores mínimos de 3.1 y máximos de 5.1 y en promedio la población mostró valores de 3.6 (Cuadro 2). El Ministerio de Agricultura de Brasil (1999) indica que el valor mínimo de pH para guanábana es de 3.5. Lo cual es muy cercano en el presente trabajo, para toda la población en promedio. Finalmente la acidez titulable tuvo en promedio 0.7%, con altos valores en el coeficiente de variación (26.8%) (Cuadro 2). Estos valores son menores a los valores de 0.92-1.00 en frutos de guanábana de Brasil (Do Sacramento et al., 2003) pero similares a los reportados por Márquez et al. (2012) para guanábanas de Colombia.
Formación de conglomerados y análisis de componentes principales
El análisis de conglomerados indicó que con un índice de distancia taxonómica media de 1.26 se formaron cuatro grupos (Figura 1). En el grupo I se ubicaron 5 árboles: A1, A4, A11, A12 y A13, estos frutos presentaron baja acidez (<0.6%), la mayor firmeza (21.6 N), pH (3.79) y valores intermedios de solidos solubles totales (10.97 °Brix) (Cuadro 3). En el grupo II se ubicaron 6 materiales: A2, A3, A5, A6, A7 y A10, estos frutos presentaron los valores mayores de dimensiones, número de semillas (187.6), masa total (1718.4 g) y masa de cascara (264.1 g) y pulpa (1027.0 g), además del mayor valor de acidez titulable (0.8%) (Cuadro 3). El grupo III estuvo integrado por un solo árbol (A9), este tuvo el mayor peso de semilla (128.8 g), la menor firmeza (7.2 N) y acidez titulable alto (0.8%), con valores similares al grupo anteriormente descrito (Cuadro 3). El IV grupo estuvo el árbol A8, donde sus frutos presentaron el menor número de semillas (40.3), menor masa de fruto (968.6 g), el color con menor tendencia al verde (h= 156.8), opaco (C*= 13.5) y menos brillante (L*= 34.08), además de la mayor cantidad de solidos solubles (Cuadro 3).
Figura 1. Dendograma de 13 materiales de guanábana (Annona muricata L.), construido por el método de UPGMA (ligamiento promedio) a partir de 15 atributos.
Castillo-Animas et al. (2005) clasificaron frutos de guanábana, provenientes de una huerta de la Peñita de Jaltemba, Nayarit en tres tamaños: a) chico entre 350 y 550 g b) mediano entre 560 y 750 g y grandes entre 760-1 200 g. En el presente trabajo todos los frutos fueron grandes (Cuadro 3). Los frutos de los grupos con mayor número y masa de semillas pueden ser importantes para utilizar en la propagación de portainjertos o en la búsqueda de antioxidantes útiles en diferentes industrias (Correa et al., 2012). El árbol del grupo IV mostró los valores mayores de sólidos solubles y menor proporción de semilla se pudiera considerar el más promisorio para su consumo en fresco e industrialización.
El análisis de componentes principales (CP) indica que el CP1, CP2 y CP3 explicaron respectivamente el 34.71, 23.13 y 16.39% de la variabilidad, de tal forma que juntos explicaron cerca de 74.3% de la variabilidad total (Cuadro 4).
Cuadro 4. Valores propios y proporción de la varianza total explicada por los componentes principales, con base en la matriz de correlación aplicada a 15 características cuantitativas de 13 materiales de guanábana del ejido Venustiano Carranza del municipio de Tepic, Nayarit.
| Componente principal | Valor propio | Proporción de la varianza explicada (%) | |
| Absoluta | Acumulada | ||
| 1 | 4.51 | 34.71 | 34.71 |
| 2 | 3 | 23.13 | 57.84 |
| 3 | 2.13 | 16.39 | 74.24 |
| 4 | 1.2 | 9.25 | 83.49 |
| 5 | 0.75 | 5.8 | 89.29 |
| 6 | 0.58 | 4.5 | 93.8 |
| 7 | 0.36 | 2.77 | 96.57 |
| 8 | 0.23 | 1.78 | 98.35 |
El CP1 estuvo definido por las dimensiones del fruto, la masa total, de pulpa de los frutos y sus estructuras (Cuadro 5). El CP2 se definió por la cromaticidad y de forma inversa por la firmeza y la acidez titulable. Finalmente el CP3 se definió por los parámetros de color luminosidad (L*) y matiz (h). En otros estudios de caracterización en frutales tropicales como zapote mamey y ciruela mexicana, las características de masa del mesocarpio y el color son los que han determinado la mayor variabilidad y ayudaron en la formación de grupos (Gaona- García et al., 2008; Alia et al., 2012). Es importante en trabajos posteriores ampliar el área de exploración y adicionar variables de interés fisiológico como respiración, producción de etileno, producción de volátiles fermentables, la actividad antioxidante, concentración de fenoles totales y ácido ascórbico, para obtener materiales con buen sabor, mayor vida útil y mayor aporte a la salud humana.
Cuadro 5. Vectores propios y grado de participación de 15 variables en los tres primeros componentes principales, con base en la matriz de correlación de 13 ecotipos de guanábana (Annona muricata L.).
| Variable original | Vectores propios | ||
| CP1 | CP2 | CP3 | |
| Diámetro longitudinal (cm) | 0.6377 | 0.3272 | 0.1035 |
| Diámetro ecuatorial (cm) | 0.8889 | 0.184 | 0.0305 |
| Diámetro (cm) | 0.9047 | 0.0062 | 0.221 |
| Numero de semillas | 0.6472 | -0.522 | -0.1087 |
| Peso de la semilla (g) | 0.7779 | -0.4508 | 0.0228 |
| Peso de la cascara (g) | 0.7682 | 0.3588 | 0.3785 |
| Peso de la pulpa (g) | 0.9526 | 0.1282 | 0.0502 |
| Luminosidad (L*) | -0.3735 | -0.4589 | 0.6864 |
| Cromaticidad (C*) | -0.1386 | -0.7709 | 0.5687 |
| Matiz (h*) | -0.2861 | -0.2349 | 0.7609 |
| Masa (g) | 0.9516 | 0.0893 | 0.177 |
| Firmeza (N) | -0.2077 | 0.7438 | 0.4635 |
| pH | -0.2215 | 0.4325 | 0.1267 |
| Solidos solubles totales (ºBrix) | -0.5433 | 0.0534 | -0.0544 |
| Acidez titulable (%) | 0.2862 | -0.8321 | -0.3486 |
Conclusiones
Se observó variabilidad en guanábana cultivada en Tepic, Nayarit. Se detectaron cuatro grupos de árboles con potencial para desarrollo de mercado en fresco e industrial; así como para propagación de la especie. Las variables masa, dimensiones y color de la cascara ayudaron a la separación de los grupos.
