Efectos de condición del fruto y temperatura de almacenamiento en la calidad de granada roja*
Effects of fruit condition and storage temperature on pomegranate quality
Edmundo Mercado Silva1, Candelario Mondragón Jacobo2§, Liliana Rocha Peralta1 y Beatriz Álvarez Mayorga1
1 Posgrado en Alimentos. Facultad de Química. Universidad Autónoma de Querétaro. Centro Universitario Cerro de las Campanas s/n. Querétaro, Querétaro. C. P. 76010. Tel. 01 442 1921200. Ext. 5579. (mercado@uaq.mx).
]]> 2 Campo Experimental Bajío. INIFAP. Carretera Celaya-San Miguel Allende, km 6.5. Celaya, Guanajuato. México. A. P. 112. C. P. 38010. §Autor para correspondencia: mondragon.candelario@inifap.gob.mx; jacobo77@hotmail.com.
* Recibido: agosto de 2010
Aceptado: mayo de 2011
Resumen
El procesado mínimo de granada roja es una alternativa para incrementar su consumo, también una posibilidad de uso de frutas agrietadas que causa significativa de pérdidas en postcosecha. Con el objetivo de diseñar una tecnología sencilla de procesado mínimo, se estudió el efecto de la condición de la fruta agrietada o intacta; la presentación (gajos o granos libres) y temperaturas de almacenamiento (0, 5 y 10 ºC) en la calidad fisicoquímica y microbiológica durante 20 días. En agosto de 2007 se colectaron frutos de una huerta comercial de granada criolla de Apaseo el Alto, Guanajuato. Se lavaron con agua y después con una solución de hipoclorito de sodio (200 ppm) durante 5 min. Se seccionaron para extraer gajos de cada carpelo o se desgranaron, y fueron tratadas nuevamente con hipoclorito de sodio (50 ppm) por 5 min, escurridas y envasadas en contenedores de plástico con tapa de 200 ó 100 g (para gajos y granos respectivamente) y se almacenaron a 0, 5 y 10 ºC. Cada dos días se analizaron; color, azúcares totales, ºBx y acidez, así como presencia de bacterias mesófilas aeróbicas, coliformes, hongos y levaduras. La temperatura de 0 ºC, conservó las muestras de frutos intactos hasta por 20 días sin cambios apreciables en su calidad. Las muestras de frutas agrietadas tuvieron una menor vida de anaquel (18 días a 0 ºC); a 5 ºC, la vida de anaquel se redujo a 12 y 10 días; y a 10 ºC ésta fue de sólo 6 y 4 días, para frutas intactas y agrietadas respectivamente. La calidad de los gajos fue mejor respecto de los granos libres pero presentaron un ligero oscurecimiento de la cáscara.
Palabras clave: Punica granatum L., conservación, procesado mínimo.
Abstract
]]> The minimal processing of pomegranate is an alternative to increase consumption, also a use possibility of cracked fruits that causes significant postharvest losses. In order to design a simple technology for minimally processing, we studied the effect of the intact and cracked fruit condition, the presentation (wedges or grain) and storage temperatures (0, 5 and 10 ºC) on the physicochemical and microbiological quality for 20 days. In August 2007 fruits were collected from a commercial orchard of Creole pomegranate from Apaseo el Alto, Guanajuato. They were washed with water and then with a sodium hypochlorite solution (200 ppm) for 5 minutes. We cut to remove segments of each carpel (seeds were removed) and were treated again with sodium hypochlorite (50 ppm) for 5 minutes, drained and packed in plastic containers with lids of 200 or 100 g (for slices and arils, respectively) and stored at 0, 5 and 10 ºC. Every two days we analyzed color, sugars total, ºBx and acidity as well as mesophilic aerobic bacteria, coliforms, fungi and yeasts presence. At 0 °C, fruits samples preserved intact for up to 20 days without significant changes in quality. Cracked fruit samples had shorter shelf life (18 days at 0 ºC) at 5 °C, the shelf life was reduced to 12 and 10 days, at 10 °C it was only 6 and 4 days for intact fruit and cracked fruit respectively. The slices quality was better respect to loosen arils, but showed a slight darkening of the skin.Key words: Punica granatum L., conservation, minimal processing.
La granada roja (Punica granatum L.) en México es un frutal marginal y árbol ornamental. A pesar de su amplia adaptación, alta productividad y buena calidad de fruta de las variedades nacionales (Mondragón y Juárez, 2008), la granada es consumida en forma esporádica y estacional, usualmente como fruta fresca y como guarnición de platillos y ensaladas de fiestas patrias. La baja producción nacional posiblemente esté asociada a una baja demanda, debido a las dificultades involucradas en su consumo como fruto fresco; el cual es difícil de pelar y algunas variedades liberan polifenoles que tiñen las manos del consumidor. Por ello el procesado mínimo (PM) representa una alternativa para incrementar su consumo como ya lo han anotado Conesa et al., (2004); López-Rubira et al. (2005); Sepúlveda et al. (2000). Se espera un incremento futuro en el consumo en base a las propiedades funcionales del jugo de este fruto (Lansky et al., 2000), información que ha influido en el crecimiento significativo de la superficie cultivada en Norteamérica, Chile, Argentina, España y países del cercano oriente.
A nivel mundial la producción alcanzó 800 000 t en 2009, la India es el principal productor y consumidor, otros países importantes son Turquía, España, Egipto y Túnez quienes producen para el mercado europeo y del Medio Oriente (IBPGR, 1986). La producción de granada roja en México durante 2009 alcanzó 4 684 t obtenidas de 608 ha, los principales productores son; Oaxaca, Hidalgo y Guanajuato que aportaron 70% de la producción nacional (SIAP 2009). En Guanajuato el municipio más importante es Apaseo el Alto, con 90% de las huertas del estado.
La producción de granada en México entre los años 2000 y 2009 mostró un incrementó de 40.7%, (SIAP, 2009) influida por el aumento de la demanda, se espera que esta tendencia continúe en el mediano plazo por la difusión de las propiedades funcionales y medicinales de esta fruta y la introducción de nuevos productos: jugos, néctares, tés, suplementos alimenticios, vinos, licores, píldoras, cremas faciales y aceites corporales, generalmente de origen foráneo. El jugo de granada es una fuente importante de vitaminas C y E, también presenta alto contenido de potasio. Descubrimientos recientes demuestran actividad antibacteriana y microbicida, y un poder antioxidante tres veces mayor al del té verde y vino tinto (Cerda et al., 2003), presenta efectos positivos en el tratamiento del virus HIV-1, (Neurath, 2004) y en el tratamiento del cáncer de próstata (Pantuck et al., 2006), arterioesclerosis e hipertensión (Kaplan et al., 2001), de la menopausia y procesos inflamatorios (Lansky et al., 2000). El consumo regular de jugo de granada reduce la tensión arterial, mejora la función cardiaca por lo que es recomendable para pacientes afectados por infarto (Furham et al., 2005).
Debido a la ausencia de agroindustria conectada a la producción de granada en México, la promoción del consumo de fruta fresca es la opción inmediata. Por otro lado (Juárez, 2009) reportan que hasta 62% de los árboles en Guanajuato se presenta el agrietados de frutos, que se venden desgranados en la calle sin la higiene adecuada. El agrietado de frutos se ha atribuido a desbalances hídricos durante la maduración, fertilización deficiente y efectos varietales (Melgarejo 1992; Hepacksoy, 2000). El PM usando técnicas sencillas como el lavado, desgranado, desinfección y envasado del producto le dan una vida de anaquel razonable y un riesgo mínimo de contaminación por patógenos al consumidor (Artes y Tomás-Barberán, 1995; Sepúlveda et al., 2000; Conesa et al., 2004). El PM de frutos agrietados reduciría las pérdidas de los productores y el consumo de productos manipulados sin higiene, así como algunas inconveniencias del consumo de fruta entera como manchado de manos y ropa por los fenoles y antocianinas contenidos en la cáscara y granos, respectivamente.
El objetivo de este trabajo fue estudiar los efectos de la condición del fruto, la forma de presentación y la temperatura de almacenamiento sobre la calidad fisicoquímica y sanitaria de arilos de granada roja elementos básicos de PM que podrían generar valor agregado para los productores y permitirían ofrecer un producto más higiénico y seguro para los consumidores.
Los frutos utilizados en este estudio fueron obtenidos de un huerto comercial de Apaseo el Alto Guanajuato, cosechados en la última semana de agosto de 2007, en dos condiciones: intactos y agrietados, defectos ligeros sobre la epidermis; manchas de sol o daños mecánicos ligeros no fueron motivo de rechazo. Los frutos se almacenaron en el laboratorio a 10 ºC por 24 h para reducir el calor de campo. Después se lavaron con agua, se desinfectaron en una solución de hipoclorito de sodio en agua a 200 ppm durante 5 min, se escurrieron y se partieron con cuchillos de acero inoxidable para obtener gajos de cada uno de los carpelos del fruto, a cada gajo se le eliminó la membrana de separación, posteriormente fueron tratados con una nueva solución de hipoclorito de sodio en agua a 50 ppm durante 5 min. Los granos o arilos, fueron separados manualmente y desinfectados de forma similar a los gajos. Después de escurrirse, fueron colocados en recipientes de plástico transparente semi-rígido con tapas no herméticas y pesadas individualmente.
El experimento se llevó a cabo en un diseño factorial completamente al azar de tres factores; condición del fruto; partido o intacto; presentación del producto; gajos o arilos libres y temperatura de almacenamiento; 0, 5, 10 y 20 ºC, realizando el análisis de varianza como series repetidas en el tiempo en muestras por triplicado de cada tratamiento. Las variables de respuesta fueron; pérdida de peso respecto del peso original, color (valores L* y a*) utilizando un espectrofotómetro Minolta CM-2002; acidez titulable y contenido de sólidos solubles totales mediante los métodos descritos en el manual AOAC (1995) y los azúcares totales se cuantificaron de acuerdo al método de Dubois et al. (1956). En las fechas 0, 8 y 20 días de almacenamiento, se realizaron análisis microbiológicos en muestras por tríplicado de cada uno de los tratamientos para cuantificar bacterias mesófilas aeróbicas, organismos coliformes totales, hongos y levaduras utilizando los métodos de BAM (1995). Los resultados obtenidos fueron sometidos al análisis de varianza y las medias se compararon usando la prueba de Tukey (p< 0.05) utilizando el paquete estadístico JMP 5.0.1.
]]> Pérdida de peso. La mayor pérdida de peso se presentó en los primeros dos días de almacenamiento para después estabilizarse durante el periodo de almacenamiento (Figuras 1A y 1B). Las muestras desgranadas perdieron más peso (6 a 8%) respecto de las muestras en gajos (4 a 6%), pérdida inicial explicada por la transferencia de agua al ambiente mientras se alcanzaban las condiciones de humedad relativa y temperatura previamente fijada. Los arilos libres poseen mayor área superficial expuesta al ambiente lo que propicia una mayor transferencia de humedad, mientras que las fracciones de cáscara con mesocarpio de los gajos actúan como reserva de humedad reduciendo la pérdida de peso. La presentación en gajos es original por lo que no existen antecedentes de su procesado mínimo.
Color de grano. Durante los primeros ocho días de almacenamiento, los parámetros (L*) y a* no fueron afectados por la condición los frutos, la presentación o la temperatura de almacenamiento (Figuras 2A y 2B). Después de ocho días a 0 y 5 ºC; los gajos tanto de frutos partidos como intactos disminuyeron su luminosidad (Figura 2A), mientras que los valores de a* se incrementaron (Figura 2B). Las muestras de arilos simples no mostraron cambios importantes de luminosidad. Coret et al. (2000) describieron las propiedades colorimétricas de arilos libres de granada cv. 'Mollar' sometidas a inmersión en diferentes soluciones de ácido cítrico, sorbato de potasio o jugo de limón indicando un comportamiento parecido al aquí reportado (disminución del valor de L e incremento del valor de a*). De igual forma Palma et al. (2009) indicaron incrementos en los valores de a* en granada mínimamente procesada empacada en charolas de polipropileno.
Legua et al. (2000a) reportaron que el contenido de antocianinas totales se incrementa durante la maduración aunque indicaron un posible intercambio de formas diglucosídicas y monoglucosídicas, durante la maduración. De la misma forma Melgarejo et al. (2000a y 2000b) describen cambios similares en las antocianinas en las variedades españolas 'Mollar', 'Valencia' y 'Borde'. Por otro lado Gil et al. (1996) describieron una serie de cambios de la composición de las antocianinas de semillas de granada sometidas a diferentes procedimientos de lavado y atmósferas modificadas; señalando que durante el almacenamiento a 1 ºC hubo un incremento de la cianidina 3.5 diglucósido y de la pelargonidina 3.5 diglucósido. Es posible que los cambios de color en los gajos de granada tengan una explicación fisiológica aunque desde luego también deben encontrarse diferentes comportamientos en materiales genéticos contrastantes como lo mostraron Gil et al. (1995), quienes indicaron que el contenido de pigmentos de los jugos de granada, generalmente son menores en los frutos de pieles rojizas y mayor en frutos de pieles amarillentas, como el utilizado en este estudio.
Contenido de sólidos solubles totales y azúcares.
El contenido de sólidos solubles no mostró cambios significativos durante la conservación de los productos mínimamente procesados (Figura 3A) y los valores se situaron en un intervalo de 14 a 16 ºBx, los azúcares totales presentaron un intervalo amplio que fluctuó desde 80 hasta 200 mg g1 (Figura 3B), valores ubicados dentro del intervalo señalado por Palma et al. (2009) y por Legua et al. (2000b) para tres variedades españolas, y los reportados por Gozlekci y Kaynak (2000) para granadas de Turquía. Para granada mínimamente procesada, Sepúlveda et al. (2000), indicaron un incremento en los sólidos solubles para arilos empacados en atmósferas modificadas; pero este incremento lo interpretaron como el resultado de un proceso de deshidratación porque el plástico utilizado permitió una mayor salida de agua. La escasa variación tanto de los sólidos solubles como de los azúcares, confirma la naturaleza no climatérica de este fruto como lo defnieron Kader et al. (1984); Ben-Arie (1984).
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Contenido de acidez. El grado de acidez de los frutos consumidos en México es bajo (Figuras 4A y 4B), lo que indica una preferencia por el consumo de frutos dulces. No obstante, llama la atención el incremento de acidez titulable de las muestras en los primeros seis días de almacenamiento, aspecto difícil de explicar dado que los sólidos solubles y los azúcares totales no mostraron cambios apreciables, que pudieran señalar una interacción importante del metabolismo de carbohidratos con la acumulación de ácidos en las muestras. No obstante, Palma et al. (2009) también señalaron incrementos de acidez atribuyéndolos a la solubilización de CO2 en el tejido que incrementa la acidez titulable. Esto puede estar sustentado por los hallazgos de un incremento muy alto en la respiración de las semillas de granada a 4 ºC reportado por García et al. (2000) en comparación de la respiración de frutos intactos reportada por Crisosto et al. (2007).
Los frutos presentaron niveles de acidez notablemente menores a los reportados por otros autores en otras variedades; por ejemplo, Gozlekci y Kaynak (2000), señalaron variaciones de 0.6 hasta 2.5% en frutos de la variedad Hicaznar de Turquía mientras que Melgarejo et al. (2000b) al analizar 40 diferentes materiales de granada procedentes de España los clasificaron en tres tipos diferentes; dulces, agridulces y agrios, asignando valores entre 0.317 g por 100 g de acidez total para los dulces y hasta 2.725 g por 100 g para los agrios. De acuerdo a esta clasificación, los frutos utilizados en este estudio tuvieron valores notablemente más bajos y se clasificarían como muy dulces.
Calidad microbiana de los productos. Los principales microorganismos presentes en las muestras fueron bacterias mesófilas aerobias y levaduras (Cuadro 1), no se registró presencia de hongos y los organismos coliformes sólo se presentaron en muestras procedentes de frutos partidos. Los datos iniciales confirmaron que las frutas partidas presentaron una mayor contaminación que los frutos intactos.
El almacenamiento a las distintas temperaturas tuvo un efecto significativo en el crecimiento de los microorganismos y todas mostraron desarrollo de bacterias, coliformes, hongos y levaduras; significativamente las muestras almacenadas a 10 ºC, siendo más alta la presencia en las muestras obtenidas de frutos partidos (Figuras 5A y 5B), las cuales después de ocho días, alcanzaron cuentas de 1.4 a 2.2* 10E7 en bacterias mesófilas aerobias y hasta 1*10E6 en coliformes. Lo cual marca la importancia de la calidad de la materia prima para este tipo de productos. Después de este periodo hubo pudriciones visibles sobre los productos lo cual determinó el fin de su vida de anaquel.
La Figura 5 A también muestra una pequeña diferencia en los conteos de bacterias mesófilas aeróbicas a 0 y 5 ºC; lo que indica que deben mejorarse los sistemas de lavado y aumentarse el tiempo de tratamiento en las soluciones desinfectantes y en general mejorarse los sistemas de manejo de los frutos. En este sentido Hernández et al. (2006) para piña de procesado mínimo era muy importante lavar por 5 min los frutos enteros para reducir la carga de microorganismos. De manera similar Sepúlveda et al. (2000); Berger y Galleti (2006) reportaron efectos similares en arilos de granada durante dos semanas de almacenamiento a 4 ºC, en inmersión previa en solución de hipoclorito de sodio a 100 y 200 ppm durante 5 min, respectivamente.
]]>CONCLUSIONES
La pérdida de peso de los productos fue mayor para las muestras presentadas en arilos libres, sin importar condición de la materia prima o temperatura de almacenamiento.
El uso de frutos partidos como materia prima, no afectó la calidad fisicoquímica del producto, pero si mostró mayores cuentas microbianas respecto del uso de frutos intactos.
El incremento de temperatura de 5 ó 10 ºC durante el almacenamiento propició el deterioro microbiano en todos los tratamientos. La mejor condición para conservar granada mínimamente procesada fue 0 ºC.
La presentación en gajos incremento el color de los arilos, efecto atribuido a la síntesis de antocianinas en el tejido vivo remanente. También mejoró la vida de anaquel del producto y debería evaluarse en un panel de degustación.
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