Evaluation of pitaya plants (Stenocereus spp) of natural populations of Monte Escobedo, Zacatecas

Eduardo Campos–Rojas³; José Manuel Pinedo– Espinoza²; Rafael German Campos–Montiel¹; Alma Delia Hernández–Fuentes^1*

¹ Instituto de Ciencias Agropecuarias, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Av. Universidad km 1 Rancho Universitario, Tulancingo de Bravo Hidalgo C. P. 43000 MÉXICO. Apartado Postal Núm. 32. Correo–e: almadhf@yahoo.com.mx (*Autor para correspondencia).

² Unidad Académica de Agronomía, Universidad Autónoma Zacatecas. km 15.5 Carretera Zacatecas–Guadalajara. Zacatecas, Zacatecas, C.P. 98170. MÉXICO.

³ Universidad Autónoma Chapingo. km 38.5 Carretera México–Texcoco. Chapingo, Estado de México, C. P. 56230. MÉXICO.

Recibido: 3 de febrero, 2011.
Aceptado:19 de septiembre, 2011.

Resumen

En Zacatecas las pitayas (Stenocereus spp) existen en varios municipios, donde son recolectadas para autoconsumo, aunque en años recientes, en el municipio de Monte Escobedo, Zac., se han convertido en un cultivo con altas perspectivas de comercialización. Por lo anterior, en este trabajo se evaluaron cuatro fenotipos de pitaya (según el color del fruto maduro: amarillo, blanco, morado y rojo). Los frutos se cosecharon en madurez comercial. En la planta se evaluó: diámetro del tallo, altura de planta, número de brotes por planta y número de frutos por brote. En el fruto se evaluó: peso de fruto, peso de pulpa, peso de cáscara, diámetro polar, diámetro ecuatorial, firmeza, azúcares totales, azúcares reductores, pH, acidez titulable y contenido de proteínas en semilla y pulpa. Las pitayas amarillas presentaron mayor altura de planta con respecto a la morada y una altura igual a las pitayas blanca y roja. Las amarillas tuvieron mayor número de brotes por planta que las pitayas blanca y roja. En relación al diámetro de tallo, la pitaya amarilla fue menor que otros fenotipos. Las moradas presentaron mayor número de brotes con fruto que las pitayas blanca y roja. Por las características de longitud del fruto, peso de cáscara, pulpa y fruto, firmeza, sólidos solubles totales, acidez titulable, contenido de proteína en pulpa y semilla, los frutos de pitaya roja son una opción con potencial para la producción y comercialización.

Palabras clave: Cactácea, fruto dragón, poscosecha.

Abstract

In Zacatecas, the pitayas (Stenocereus spp) exist in several municipalities where they are collected for local consumption, although in recent years, in the municipality of Monte Escobedo, Zac., it has become a crop of high prospects for commercialization. Therefore, in this work an evaluation was made of four phenotypes of pitaya (according to the color of the mature fruit: yellow, white, purple and red). The fruits were harvested in commercial maturity. The following were evaluated in the plant: stem diameter, plant height, number of shoots per plant and number of fruits per shoot. In the fruit, the following were evaluated: fruit weight, pulp weight, peel weight, polar diameter, equatorial diameter, firmness, total sugars, reducing sugars, pH, titratable acidity and protein content in seeds and pulp. Yellow pitayas exhibited greater plant height with respect to the purple and a height equal to that of white and red. The yellow pitayas had a greater number of shoots per plant compared with the white and red. With respect to stem diameter, the yellow pitaya was smaller than other phenotypes. The purple pitayas presented a higher number of shoots with fruit than the white and red varieties. Due to the characteristics of fruit length, weight of rind, pulp and fruit, firmness, total soluble solids, titratable acids, protein content in pulp and seed, the red pitaya fruits are an option with potential for production and commercialization.

INTRODUCCIÓN

En las zonas áridas de México crecen las cactáceas columnares, y dentro de este grupo se encuentran los pitayos (Stenocereus spp), que se distribuyen en ambientes desérticos (Nerd etal., 2002). Estas plantas han sido motivo de atención en nuestro país por el agradable sabor que tienen sus frutos, y un ejemplo de ellas es la pitaya (Stenocereus spp), conocida por su sabor agridulce (Bravo–Hollis y Sánchez, 1978). México posee una amplia gama de regiones agroecológicas que no se aprovechan de manera eficiente (Llamas, 1984); tal es el caso de las regiones consideradas como áridas y semiáridas, con una superficie nacional de 80,000,000 ha (Llamas, 1984).

El desarrollo de especies frutícolas bajo las condiciones áridas y semiáridas es reducido y sobresalen algunas especies de cactáceas como la pitaya, con potencial para mercados regional, nacional e internacional (Piña–Lujan, 1977). Este fruto tiene gran demanda por sus propiedades organolépticas (color, sabor y aroma) y un gran consumo de la fruta en fresco, en aguas frescas, en helados y en mermeladas.

En Zacatecas, las pitayas existen en varios municipios, donde sus frutos son apreciados y recolectados para autoconsumo, pero en años recientes los turistas han impulsado su demanda (Pimienta y Nobel, 1994).

En los límites de Zacatecas con Jalisco, en el municipio de Monte Escobedo, en los meses de abril a junio los frutos de pitayo representan para los pobladores un complemento en su alimentación, y son recolectados y vendidos a precios redituables para el productor. Sin embargo, es importante seleccionar plantas para establecer huertos e identificar cuáles de las pitayas amarilla, blanca, morada y roja por sus características físicas y químicas pueden tener mayor potencial para su producción y comercialización, por su tamaño, sabor y firmeza de fruto. La selección de mejores fenotipos de pitayo en esta región es importante para mejorar progresivamente los genotipos con atributos en el fruto, como tamaño, color de fruto maduro, grosor de cáscara, número de semillas, volumen de pulpa, sólidos solubles totales, acidez titulable y contenido de vitamina C, entre otras. Para el registro y protección legal para uso común de los genotipos valiosos, es necesaria su caracterización y evaluación morfológica, fenológica, reproductiva, molecular y agronómica.

Con base en lo anterior, el objetivo del presente estudio fue identificar materiales de pitayo silvestre en el municipio de Monte Escobedo, Zacatecas, que presenten las mejores características de fruto para su cultivo y comercialización.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente estudio se llevó a cabo en el municipio de Monte Escobedo, en el suroeste de Zacatecas, México, a 20° 55' de latitud norte y 103° 38' de longitud oeste, con una altitud de 1,600 m y un clima clasificado como DSIHW (w), que se caracteriza por ser semicálido, semiseco en otoño y seco en invierno; con temperatura media anual promedio superior a 18° C; con lluvias de junio a agosto, aunque en algunos años también se presentan lluvias invernales (Salcedo y Arreola, 1991). El suelo presenta una profundidad menor de 10 cm, pendientes mayores de 40 %, pedregosidad superficial, y los afloramientos rocosos cubren más del 60 % del área.

Selección de plantas

En la zona de estudio se eligieron plantas con base en los colores de sus frutos: blancos, rojos, amarillos y morados. Se seleccionaron 20 de cada color.

Variables evaluadas en plantas

A las plantas seleccionadas se les midieron las siguientes variables:

a) Diámetro de tallo. Se midió en el tallo principal a 50 cm de la superficie del suelo.

b) Altura de planta.

c) Número de brotes por planta.

]]> d) Número de brotes con frutos por planta.

e) Número de frutos por rama (brazo).

f) Número de frutos por planta.

Selección de frutos

De las plantas seleccionadas, se recolectaron 20 frutos, durante la mañana, para mantener la firmeza y evitar la deshidratación de los frutos.

En laboratorio se eliminaron los frutos que presentaban daños (físicos, mecánicos, por plagas, por enfermedades, etc.).

Variables evaluadas en frutos

A los frutos seleccionados se les midieron las siguientes variables:

a) Diámetros polar y ecuatorial. Se midieron con un vernier Stainless Helios Hardened Throughout.

]]> b) Peso de fruto

c) Peso de pulpa.

d) Peso de cáscara

e) Firmeza. Se determinó con un penetrómetro manual (Magness Taylor®), con sensibilidad de 1 a 25 kg y con un puntal de 11 mm de diámetro. Se evaluó en tres puntos: en los polos y en la parte ecuatorial del fruto, en frutos con y sin cáscara

f) Azúcares totales. Se determinó mediante la técnica descrita por Whithan et al. (1971).

g) Azúcares reductores. Se determinó por el método de Fehling (AOAC, 1998).

h) Sólidos solubles totales. Se siguió la metodología de la AOAC (1998).

i) pH. Se determinó directamente del extracto del fruto, empleando un potenciómetro Conductronic^® pH 20.

j) Acidez titulable. Se determinó por el método AOAC (1998).

k) El contenido de proteínas en semilla y pulpa fue evaluado por el método descrito por Ramírez et al. (2007).

Análisis estadístico

Se usó un diseño experimental completamente al azar, con cuatro tratamientos, consistentes en las plantas agrupadas con base en el color de sus frutos: blancos, amarillos, morados y rojos. Para las variables evaluadas en plantas, la unidad experimental consistió en una planta, y se tuvieron 10 repeticiones. Para evaluar las variables químicas en frutos, se prepararon tres muestras compuestas a partir de 10 frutos cada una, mismas que constituyeron las unidades experimentales. Para las variables físicas, se evaluaron 10 frutos y cada uno constituyó una unidad experimental.

A las variables evaluadas en frutos y en plantas, se hicieron análisis de varianza y pruebas de comparación múltiples de medias, por el método de Tukey (P<0.05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A partir de los resultados de las variables evaluadas en planta (Cuadros 1 y 2) se determinó que la pitaya amarilla presentó el menor diámetro de tallo (58 cm), una mayor altura de la planta (6.00 m) con respecto a la morada, y una altura igual a las pitayas blanca y roja. También presentó mayor número de brotes por planta (31.00) en comparación con las pitayas blanca y roja. En los frutos por rama (brazo) y número de frutos por planta no se encontraron diferencias significativas entre las pitayas silvestres evaluadas.

Los frutos de las pitayas rojas fueron los más largos (8.10 cm) y junto con los frutos de pitaya amarilla presentaron los diámetros más grandes (Cuadro 3). Schwentesius et al. (1999) mencionan que los frutos de pitaya para exportación deben tener una longitud mínima de 8 cm y 5 cm de diámetro. Los frutos de pitaya roja cumplen con este requisito, por lo cual ésta podría ser útil para selección de cultivares, comercialización y programas de mejoramiento genético.

Luna y Aguirre (2006) reportaron para Stenocereus pruinosus (Otto) Buxb. amarillas, blancas, moradas y rojas cultivadas en la Mixteca Baja oaxaqueña longitudes polares de fruto de 7.2 a 9.5 cm, los cuales resultan mayores a los determinados en los materiales silvestres de pitaya en Escobedo, Zac. Benito (1997) determinó en frutos de pitaya (S. griseus) que el diámetro ecuatorial (transversal) varió entre 5 y 12 cm.

En el peso de la cáscara se encontró que el mayor peso lo presentaron las pitayas rojas (40.25 g) y el menor las pitayas blancas y moradas (Cuadro 4). Luna y Aguirre (2006) reportaron pesos similares en pitayas amarilla, blanca, morada y roja.

El mayor grosor de la cáscara de pitaya roja podría ser un factor de calidad en el manejo de la fruta, debido a que los frutos de cáscara delgada pueden ser más sensibles a problemas de agrietamiento y daños en poscosecha (Nerd et al., 1999), por lo que los frutos de pitayas amarilla y roja podrían tener buenos potenciales para su comercialización al presentar una cáscara más gruesa y minimizar posibles daños mecánicos en su manejo.

El mayor peso de pulpa se registró en pitayas rojas (131.0 g) (Cuadro 4), y los menores correspondieron a pitayas blancas y moradas; las amarillas fueron intermedias en este carácter. En peso del fruto existieron diferencias significativas entre fenotipos; el menor peso se registró en pitayas blancas (92.0 g) y el mayor en pitayas rojas (171.25 g). Los pesos del fruto fueron similares a los reportados por Luna y Aguirre (2006) en pitayas Stenocereus pruinosus (Otto) Buxb. cultivadas. En especies frutales nativas de México que se han sometido a domesticación y cultivo, como es el caso de cactáceas con potencial frutícola: para Opuntia spp y Stenocereus spp se han reportado incrementos de más de 300 % en el peso del fruto durante su cultivo (Pimienta–Barrios y Nobel, 1994; Pimienta–Barrios y Nobel, 1995).

En firmeza de fruto se observaron diferencias significativas, siendo las pitayas roja y amarilla las que presentaron la mayor firmeza (2.46 y 2.36 kgf, respectivamente) (Cuadro 5). La firmeza del fruto de pitaya no es considerada como una característica importante por el cosechador y/o consumidor, pero es un carácter relevante como criterio de selección para el manejo poscosecha, sobre todo porque los criterios relevantes para el productor se rigen por el mayor tamaño del fruto y duración en poscosecha y con pocas semilla en fruto, características que favorecen su venta y comercialización (Rosales–Bustamante et al., 2009).

En la firmeza de un fruto influyen varios factores que son intrínsecos a la composición de éste, entre los que se pueden citar: la composición y turgencia de tejidos, el tipo de células que lo conforman, la disposición de las células dentro de los tejidos y la cohesión y rigidez de éstas. A nivel de componentes químicos, las sustancias pécticas cumplen un papel importante en la firmeza de los frutos. Durante la maduración de los frutos, igual que durante su proceso de degradación, el contenido de sustancias pécticas solubles en agua aumenta como resultado de una despolimerización y desesterificación, alcanzando su firmeza y textura características en su punto óptimo de consumo (Dueñaz et al., 2008).

En pH no se encontraron diferencias significativas entre las pitayas (Cuadro 5). Pimienta y Tomas (1993), al evaluar 25 variedades de frutos de pitaya (S. queretaroensis) determinaron que en la mayoría de las variedades el pH de la pulpa varió de 4 a 5; similar a lo observado en el presente estudio y a lo reportado para S. queretaroensis (Pimienta–Barrios y Nobel, 1995). Rodríguez et al. (2005) reportaron valores de pH de 5.00 a 5.33 en pitaya amarilla (Selenicereus megalanthus Haw), determinando que el pH reportado correspondió a frutos en madurez fisiológica. Cabe señalar que para el procesamiento de frutos de pitaya resulta desventajoso un alto pH, y baja acidez.

En acidez titulable se encontró que el porcentaje más alto fue para los frutos de pitayas blancas (28 %) en comparación con las pitayas amarilla, morada y roja (Cuadro 5). En Selenicereus megalanthus, Haw Rodríguez et al. (2005) reportaron valores entre 0.90 y 1.68 % en la fase final de maduración del fruto, valores que están por arriba de los encontrados en este trabajo.

Sólidos solubles totales (SST) las pitayas amarilla y roja superaron a las de fruto morado (11, 11 y 9.73 % respectivamente) (Cuadro 5). Al respecto, Luna y Aguirre (2006) reportaron valores superiores a 12 % de SST en pitayas amarillas, blancas, moradas y rojas, mientras que en Selenicereus megalanthus Haw, Rodríguez et al. (2005) determinaron valores en un intervalo de 12.33 a 17.83 %. Gallo (1993) indicó que el porcentaje de SST no contribuye a la determinación del grado de maduración de la fruta, teniendo en cuenta que éstos (°Brix) varían con el tamaño del fruto y condiciones climáticas durante el desarrollo del fruto. Los sólidos solubles totales y acidez titulable desempeñan un papel importante en el sabor final de los frutos y en la calidad del fruto y son parámetros que pueden tener relevancia para la industria de los productos procesados, ya que estas variables son base en la formulación de los productos.

En el presente trabajo no se encontraron diferencias significativas en cuanto al contenido de azúcares totales, los cuales variaron entre 10.5 a 11 %, ni en azúcares reductores, que variaron de 9.75 a 10.0 % (Cuadro 6). Rodríguez et al. (2005) reportaron para pitaya amarilla valores de 0.05 a 6.6 % de azúcares reductores al final de la maduración del fruto; estos valores fueron menores que los registrados por Nerd et al. (1999), quienes reportaron valores de 8 a 9 % en azúcares reductores, lo cual coincide más con lo determinado en el presente trabajo.

En el presente estudio se destaca que las características relevantes del fruto como el peso del fruto, peso de la pulpa, longitud, diámetro, grosor de cáscara y sólidos solubles totales, son los caracteres más relevantes para la selección y aceptación de frutos de pitaya silvestre, lo cual es coincidente con lo reportado por Castillo et al. (2005), quienes además proponen el número, longitud y anchura de brácteas para la aceptación y distinción de genotipos de pitayas silvestres y cultivadas.

CONCLUSIONES

Por las características de longitud del fruto, peso de cáscara, pulpa y fruto, firmeza, sólidos solubles totales, acidez titulable, contenido de proteína en pulpa y semilla, los frutos de pitaya roja son una opción con mayor potencial para la producción y comercialización.

AGRADECIMIENTOS

A los productores de Monte Escobedo, Zacatecas, por el apoyo en la realización del presente trabajo.

LITERATURA CITADA

AOAC.1998. Official methods of analysis. S. William (ed). Published by the Association of Official Analytical Chemists. USA pp. 219–221.         [ Links ]

BENITO B., P. 1997. Agroindustrial use of some cacti fruits. In: Suculentas mexicanas. Cactaceas. C. VALLES S. (ed.). Publicaciones S. A. de C. V. pp. 130–131.         [ Links ]

BRAVO–HOLLÍS, H.; SÁNCHEZ, H. 1978. Las cactáceas de México. Volumen III Universidad Nacional Autónoma de México. 3ra. Edición. México, D. F. 643 p.         [ Links ]

CASTILLO–MARTÍNEZ, R; LIVERA–MUÑOZ, M.; MÁRQUEZ–GUZMÁN G. 2005. Morphological characterization and sexual compatibility of five pitahayas (hylocereus undatus) genotypes. Agrociencia 39: 183–194.         [ Links ]

DUEÑAS, G.; NARVAEZ, C.M.; RESTREPO, L.S. 2008. Inhibición de lesiones por frío en pitaya amarilla (Acanthuceseus pitajaya) a través del choque térmico, catalasa, peroxidasa y polifenoloxidasa. Acta. Biol. 13: 95–106.         [ Links ]

GALLO, F. 1993. Índice de madurez para piña cayena lisa, guanábana, pitaya amarilla y maracuyá. Agrodesarrollo pp. 171–200.         [ Links ]

LLAMAS L., J. 1984. El cultivo del pitayo en Huajuapan de León. Cactáceas Suculentas Mexicanas 29(3): 63–64.         [ Links ]

LUNA M., C. DEL C.; AGUIRRE, R. J. 2006. Clasificación tradicional, aprovechamiento y distribución ecológica de pitaya mixteca en México. Interciencia 26: 18–24.         [ Links ]

NERD, A. F.; MIZRAHI, G. 1999. Ripening and postharvest behavior of fruits of two Hylocereus species (Cactaceae). Postharvest Biology Technology 17:39–45.         [ Links ]

NERD, A. N.; TEL–ZUR, Y. M. 2002. Fruits of vine and columnar cacti, In: Cacti. Biology and Uses. P.S. NOBEL (ed.). University of Califoria Press. U. S. A., pp. 185–197.         [ Links ]

PIMIENTA–BARRIOS, E.; NOBEL, P. S. 1994. Pitaya (Stenocereus spp., Cactaceae): An ancient and modern fruit crop of México. Economic Botany 48:76–83.         [ Links ]

PIMIENTA–BARRIOS, E.; NOBEL, P. S. 1995. Reproductive characteristics of pitayo (Stenocereus queretaroensis) and their relationship with soluble sugars and irrigation. Journal of the American Society for Horticultural Science 120: 1082–1086.         [ Links ]

PIMIENTA B. E.; TOMAS, V. M. 1993. Caracterización de la variación en el peso fresco y la composición química del fruto en variedades de pitayo (Stenocereus queretaroensis) (Weber) (Buxbaum). Revista Cactáceas Suculentas Mexicanas. 36(4): 82–88.         [ Links ]

PIMIENTA, E; PIMIENTA, E; NOBEL, P. 2004. Ecophysiology of the pitaya de Queretaro (Stenocereus queretaroensis). Journal of and Enviromental 59: 1–17.         [ Links ]

PIÑA–LUJAN, I. 1977. Pitayas y otras cactáceas afines del estado de Oaxaca. Cactáceas Suculentas Mexicanas 22(1):3–13.         [ Links ]

RAMÍREZ H., B.; PIMIENTA B., E.; CASTELLANOS R., Z.; MUÑOZ U., A.; PALOMINO H., G.; PIMIENTA B., E. 2007. Sistemas de producción de Spondias purpurea (Anacardiaceae) en el centro–occidente de México. Revista de Biología Tropical 56(2): 675–687.         [ Links ]

RODRÍGUEZ R., D.; PATIÑO G., M.; MIRANDA L., D.; FISCHER, G.; GALVIS V., J. 2005. Efecto de dos índices de madurez y dos temperaturas de almacenamiento sobre el comportamiento en poscosecha de pitaya amarilla (Selenicereus megalanthus Haw.). Revista Facultad Nacional Agronomía 58(2): 2837–2857.         [ Links ]

ROSALES–BUSTAMANTE, E. P.; LUNA–MORALES, C. DEL C. y CRUZ–LEON, A. 2009. Clasificación y selección tradicional de pitaya (Stenocereus pruinosus (Otto) Buxb.) en Tianguistengo, Oaxaca, y variación morfológica de cultivares. Revista Chapingo Serie Horticultura. 15: 75–82.         [ Links ]

SALCEDO P., E.; ARREOLA N., J. 1991. El cultivo del pitayo en Techaluta, Jalisco. Revista Cactáceas Suculentas Mexicanas 36(4): 84–91.         [ Links ]

SCHWENTESIUS R., R.; GÓMEZ CRUZ, M. A. 1999. Perspectivas de la comercialización y exportación de frutas exóticas mexicanas en los mercados internacionales. CIESTAAM. Universidad Autónoma Chapingo. México. 60 p.         [ Links ]

WITHAN, F. H.; BLAYDER, D. F.; DEVLIN, R. M. 1971. Experiments in plant physiology. Van Nostrand Company. USA. 245 p.         [ Links ]