Tratamientos post-recolección innovadores para mantener la

POSRECOLECCIÓN, INDUSTRIAS, ALIMENTACIÓN Y SALUD
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Tratamientos post-recolección innovadores para mantener la calidad y
los compuestos bioactivos en cerezas
M. Serrano 1, H.M. Díaz-Mula 1, F. Guillén 2, P.J. Zapata 2, S. Castillo 2, D. Valero 2, J.M.
Valverde 2
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1
Dept. Biología Aplicada. Universidad Miguel Hernández. Ctra. de Beniel km 3.2 03312.
Dept. Tecnología Agroalimetaria. Universidad Miguel Hernández. Ctra. de Beniel km 3.2 03312 Orihuela.
e-mail [email protected].
2
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Palabras clave: cerezas, tratamientos post-cosecha, antioxidantes, fenoles.
Resumen
Las cerezas son frutos muy apreciados por los consumidores, por su elevada
calidad organoléptica y valor nutritivo. Además, las cerezas poseen un elevado
contenido de compuestos bioactivos con propiedades funcionales, entre los que
destacan los fenoles, incluidas las antocianinas y el ácido ascórbico, existiendo
diferencias importantes entre variedades y estados de maduración. No obstante, son
frutos muy perecederos, que se deterioran relativamente rápido después de la
recolección, por lo que es fundamental conservarlos de forma adecuada hasta su
llegada al consumidor. En este trabajo se analiza el efecto de diferentes tratamientos
post-recolección innovadores, como el recubrimiento con alginato y los tratamientos
con ácido oxálico, ácido salicílico y ácido acetilsalicílico, todos ellos productos
naturales e inocuos para el medio ambiente. Se comprueba que estos tratamientos
tienen un efecto beneficioso retrasando los cambios relacionados con la evolución de
la maduración post-recolección y con las pérdidas de calidad, así como manteniendo
mayores niveles de compuestos bioactivos y capacidad antioxidante total de estos
frutos.
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INTRODUCCION
La cereza (Prunus avium L.) es un fruto muy apreciado por los consumidores
debido a su precocidad y excelente calidad, tanto organoléptica como nutritiva y
funcional, ya que posee un importante contenido de compuestos bioactivos con
propiedades antioxidantes (Díaz-Mula et al., 2009; Serrano et al., 2009). Sin embargo, la
cereza es un fruto que se deteriora rápidamente después de la recolección y a menudo no
llega a los consumidores con suficiente calidad después de los procesos de transporte y
comercialización. Por ello, se hace necesario utilizar tratamientos y tecnologías de
conservación eficaces. Una de las tecnologías innovadoras es el uso de recubrimientos
comerciales, que además tienen la ventaja de que reducen el volumen de materiales de
empaquetado no biodegradables. Por otra parte, se ha demostrado recientemente que
algunos compuestos naturales como el ácido salicílico (AS), el ácido acetil salicílico
(AAS) y el ácido oxálico (AO) tienen efecto retrasando el proceso de maduración de
algunos frutos como el kiwi (Zhang et al., 2003), mango (Ding et al., 2007; Zheng et al.,
2007a) y melocotón (Zheng et al., 2007b), a través de la inducción de enzimas
antioxidantes o de la inhibición de la síntesis de etileno. Así, el objetivo de este trabajo es
analizar el efecto de estos tratamientos innovadores sobre la evolución de la calidad de la
cereza durante la conservación, con especial énfasis en sus propiedades antioxidantes.
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ACTAS DE HORTICULTURA Nº 60
MATERIAL Y MÉTODOS
Para los tratamientos con alginato (Alg) se usaron cerezas de la variedad
‘Sweetheart’ y para los tratamientos con AS, AAS y AO las variedades ‘Cristalina’ y
‘Prime Giant’, todas ellas recolectadas en estado de maduración comercial. En las tres
variedades se utilizaron cerezas no tratadas como control. Los tratamientos con AS, AAS
y AO se realizaron mediante inmersión en las disoluciones correspondientes a
concentración 1 mM durante 10 min y los tratamientos con alginato se realizaron a tres
concentraciones, 1, 3 y 5 % preparados según Zapata et al. (2008). Todos los tratamientos
se realizaron por triplicado y las cerezas se colocaron posteriormente en una cámara de
conservación a 2 ºC y 85% de H.R. Después de 5, 10, 15 y 20 días de conservación se
tomaron 3 lotes de 20 cerezas de cada uno de los tratamientos en los que se analizaron
diferentes parámetros relacionados con la calidad, como acidez, firmeza y color y con sus
propiedades antioxidantes, como contenido de fenoles, antocianinas y carotenos y
actividad antioxidante en la fracción hidrosoluble (AAT-H) y en la fracción liposoluble
(AAT-L), según la metodología que se indica en trabajos previos (Díaz-Mula et al., 2009;
Serrano et al., 2009).
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RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En las tres variedades de cereza se observó un descenso de la firmeza, la acidez y
el índice de color Croma durante la conservación, cambios que están relacionados con el
proceso de conservación post-recolección de estos frutos (Gonçalves et al., 2004; Usenik
et al., 2008; Serrano et al., 2009) y que fueron retrasados por los tratamientos con
alginato, AS, AAS, y AO (datos no mostrados). Las cerezas poseen una cantidad
importante de compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes, entre los que se
encuentran los fenoles, incluidas las antocianinas, el ácido ascórbico y los carotenoides
(Usenik et al., 2008; Díaz-Mula et al., 2009; Serrano et al., 2009). La concentración de
fenoles totales en las cerezas recién recolectadas fue diferente dependiendo de la
variedad, entre 50 y 150 mg 100 g-1, pero en las tres variedades evolucionó de forma
similar durante la conservación, aumentando durante los primeros días de conservación y
presentando disminuciones importantes en los últimos días, coincidiendo con la aparición
de claros síntomas de sobre-maduración y senescencia en las cerezas y con su pérdida de
calidad comercial. Por el contrario, en los frutos tratados con los diferentes compuestos
ensayados el aumento de los fenoles totales continuó hasta el final del período de
conservación (Fig. 1). Los cambios en los fenoles totales durante la conservación de
cerezas dependen de varios factores, como estado de maduración, variedad, tiempo de
almacenaje, etc., lo que explica las diferencias en los resultados obtenidos en distintos
trabajos (Gonçalves et al., 2004; Usenik et al., 2008; Díaz-Mula et al., 2009; Serrano et
al., 2009). La concentración de antocianinas totales también fue diferente entre las tres
variedades en el momento de la recolección (!18, 24 y 80 mg 100 g-1 en las variedades
‘Prime Giant’, ‘Sweetheart’ y ‘Cristalina’, respectivamente), lo que se relaciona con la
distinta intensidad de color rojo que las caracteriza. Sin embargo, en todas ellas aumentó
durante la conservación, aunque en períodos muy avanzados de conservación se
produjeron descensos en la concentración de antocianinas, al igual que en el contenido de
fenoles totales. Esta pérdida de antocianinas, a pesar de que el color rojo seguía
intensificándose, puede atribuirse a la presencia de antocianinas minoritarias en
concentración, pero con una coloración intensa. En cualquier caso, los tratamientos con
Alg, AS, AAS o AO retrasaron el incremento en la concentración de antocianinas.
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POSRECOLECCIÓN, INDUSTRIAS, ALIMENTACIÓN Y SALUD
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La AAT-H fue superior a la AAT-L en las tres variedades y la AAT-H evolucionó
de forma similar a la concentración de fenoles totales en las tres variedades y tratamientos
y de hecho, se encontró una elevada correlación entre ambos parámetros, lo que indica
que los fenoles son los principales compuestos hidrofílicos responsables de la actividad
antioxidante en cerezas (Díaz-Mula et al., 2009; Usenik et al., 2008; Serrano et al., 2009).
Finalmente, la AAT-L mostró un aumento continuado durante todo el proceso de
conservación, aunque los diferentes tratamientos ralentizaron esta evolución (Fig. 2) y se
correlacionó con el contenido de carotenoides, que también aumentaron durante la
conservación y se encontraron a concentración mucho más elevada en ‘Prime Giant’ que
en ‘Sweetheart’ y ‘Cristalina’ (datos no mostrados).
Así pues, los tratamientos ensayados con compuestos naturales e innovadores han
mostrado efectos beneficiosos retrasando la evolución del proceso de maduración durante
la conservación de la cereza, manteniendo su calidad organoléptica y nutritiva y su
contenido en compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación,
Proyecto AGL2006/004359/ALI y por los fondos FEDER de la Comisión Europea. H.M.
Díaz fue becaria del citado Ministerio (BES-2007-15415).
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Referencias
Díaz-Mula, H.M., Castillo, S., Martínez-Romero, D., Valero, D., Zapata, P.J., Guillén, F.
and Serrano, M. 2009. Organoleptic, nutritive and functional properties of sweet
cherry as affected by cultivar and ripening stage. Food. Sci. Technol. Int. 15:535–543.
Ding, Z.S., Tian, S.P., Zheng, X.L., Zhou, Z.W. and Xu, Y. 2007. Responses of reactive
oxygen metabolism and quality in mango fruit to exogenous oxalic acid or salicylic
acid under chilling temperature stress. Phsyiol. Plant. 130:112–121.
Gonçalves, B., Landbo, A.K., Knudse, D., Silva, A.P., Moutinho-Pereia, J., Rosa, E. and
Meyer, A.S. 2004. Effect of ripeness and postharvest storage on the phenolic profiles
of cherries (Prunus avium L.). J. Agric. Food Chem. 52:523–530.
Serrano, M., Díaz-Mula, H., Zapata, P.J., Castillo, S., Guillén, F., Martínez-Romero, D.,
Valverde, J.M. and Valero, D. 2009. Maturity stage at harvest determines the fruit
quality and antioxidant potential after storage of sweet cherry cultivars. J. Agric. Food
Chem. 57:3240–3246.
Usenik, V., Fab"i", J. and !tampar, F. 2008. Sugars, organic acids, phenolic composition
and antioxidant activity of sweet cherry (Prunus avium L.). Food Chem. 107:185–192.
Zapata, P.J., Guillén, F., Martínez-Romero, D., Castillo, S., Valero, D. and Serrano, M.
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and to maintain tomato (Solanum lycopersicon Mill) quality. J Sci Food Agric.
88:1287–1293.
Zhang, Y., Chen, K., Zhang, S. and Ferguson, I. 2003. The role of salicylic acid in
postharvest ripening of kiwifruit. Postharvest Biol. Technol. 28:67–74.
Zheng, X. and Tian, S. 2066. Effect of oxalic acid on control of postharvest browning of
litchi fruit. Food Chem. 96:519–523.
Zheng, X., Tian, S., Gidley, M.J., Yue, H. and Li, B. 2007a. Effects of exogenous oxalic
acid on ripening and decay incidence in mango fruit during storage at room
temperature. Postharvest Biol. Technol. 45:281–284.
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ACTAS DE HORTICULTURA Nº 60
Zheng, X., Tian, S., Meng, X. and Li, B. 2007b. Physiological and biochemical response
in peach fruit to oxalic acid treatment during storage at room temperature. Food
Chem. 104:156–162.
260
90
240
220
80
200
70
180
60
Control
AS 1 mM
AAS 1 mM
AO 1 mM
50
0
5
10
15
0
Días a 2 ºC
5
10
Control
AS 1 mM
AAS 1 mM
AO1 mM
15
20
0
Días a 2°C
5
10
15
-1
Control
Alg 1%
Alg 3%
Alg 5%
-1
Fenoles Totales (mg 100 g )
100
Cristalina
Prime Giant
Fenoles Totales (mg 100 g )
Sweetheart
160
20
Días a 2°C
Figura 1: Efecto de los tratamientos con alginato (Alg) o con ácido salicílico (AS), ácido
acetilsalicílico (AAS) o ácido oxálico (AO) en el contenido en fenoles totales en
cerezas de las variedades ‘Sweetheart’, ‘Prime Giant’ y ‘Cristalina’ durante su
conservación a 2 ºC. Los datos son la media ± ES.
60
Control
AS 1 mM
AAS 1 mM
AO1 mM
70
60
-1
Control
Alg 1%
Alg 3%
Alg 5%
-1
AAT-L (mg 100 g )
70
Cristalina
Prime Giant
50
50
40
40
30
30
Control
AS 1 mM
AAS 1 mM
AO 1 mM
20
0
5
10
Días a 2 ºC
15
0
5
10
15
Días a 2°C
20
AAT-L (mg 100 g )
Sweetheart
20
0
5
10
15
20
Días a 2°C
Figura 2: Efecto de los tratamientos con alginato (Alg) o con ácido salicílico (AS), ácido
acetilsalicílico (AAS) o ácido oxálico (AO) en la AAT-L en cerezas de las variedades
‘Sweetheart’, ‘Prime Giant’ y ‘Cristalina’ durante su conservación a 2 ºC. Los datos
son la media ± ES.
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