Espanhol (pdf)
Artigo em XML
Referências do artigo
Tradução automática
Enviar este artigo por email
Citado por SciELO 
Similares em
SciELO 
Permalink
La guayaba (Psidium guajava L.) es una fruta climatérica tropical proveniente de las Américas, cuyo cultivo se ha expandido a otras regiones y latitudes 1, su atractivo viene dado por su valor nutricional, su sabor y aroma particulares y sus múltiples beneficios para la salud, entre los que se incluyen altos contenidos de vitamina C, contenido moderado de ciertos minerales, de fibra dietética y compuestos antioxidantes como polifenoles y carotenoides 2. Sin embargo, la guayaba es un producto perecedero, susceptible a infecciones microbianas, lesiones por frío y deterioro por daños mecánicos ocasionando rápidos cambios postcosecha que afectan su calidad y reducen su vida útil 3.
En países desarrollados las pérdidas postcosecha se estiman en alrededor del 20 al 40%, mientras que en países en vías de desarrollo pueden alcanzar valores de hasta el 55% de su producción, considerando que la producción anual se aproxima a 4.05 millones de toneladas métricas, el desperdicio de esta fruta es considerable 4. Por tanto, la mejora de las propiedades postcosecha de la guayaba es de gran interés tanto para productores como para consumidores La radiación gamma es una tecnología emergente que ha mostrado potencial para prolongar la vida útil y optimizar la calidad de los productos frescos 5. Es una forma de radiación ionizante que puede penetrar en los tejidos biológicos, impactando en la eliminación de microorganismos patógenos, desinfección de las frutas, alteración de las propiedades fisiológicas y bioquímicas de las frutas 6.
Diversas investigaciones han reportado que la radiación gamma puede retrasar algunos efectos de la sobremaduración en frutas, por ejemplo al reducir la pérdida de peso y mantener la firmeza en mango (Mangifera indica) 7, cereza (Prunus avium) 8, fresa (Fragaria ananassa) 9 y papaya (Carica papaya) 10. No obstante, el impacto específico de la radiación gamma sobre las propiedades postcosecha de la guayaba ha sido menos explorado, y los resultados obtenidos en otras frutas no siempre son directamente aplicables debido a las diferencias en la fisiología y composición de cada fruto.
La pérdida de peso postcosecha es una señal critica de la calidad y la frescura de las frutas 11.
El impacto de la radiación gamma sobre la tasa de respiración y transpiración de frutas y vegetales han sido estudiados, sin embargo, no han sido íntegramente esclarecidos. Por una parte, se ha constatado la influencia de esta tecnología sobre ambos procesos fisiológicos 12,13 pero además se ha observado lo contrario 14. Se considera que la aplicación de dosis precisas de radiación gamma sobre frutas y vegetales podría contribuir en reducir la pérdida de peso postcosecha, minimizando la actividad metabólica sin alterar su estructura celular 15.
El contenido de humedad es un criterio fundamental en la calidad de las frutas, porque se encuentra fuertemente vinculado con algunas propiedades sensoriales clave como apariencia, textura, jugosidad, entre otras 16. La irradiación podría afectar la porosidad de las membranas celulares modificando la presencia de humedad en los tejidos. Por lo tanto, determinar este parámetro luego de la aplicación de radiación gamma posibilitará comprender de mejor manera el impacto de esta tecnología sobre la estructura celular 17.
El color de frutas y verduras representa un factor primordial en su aceptabilidad, debido a que el color constituye una señal inequívoca de calidad y frescura 18. La radiación gamma puede alterar ciertos pigmentos, como carotenoides 19, los cuales son responsables de los colores característicos de las frutas. Por lo tanto, valorar esta propiedad permitirá estimar si la aplicación de radiación gamma impacta sobre la apariencia externa de las frutas.
Los sólidos solubles totales (expresados como grados Brix) denotan la presencia de azúcares, vitaminas, minerales, entre otros, disueltos en el zumo, y es considerado como un indicador del dulzor y de la calidad sensorial de las frutas 20.
La radiación gamma puede incidir en el contenido de azúcares, modificando la intensidad de su dulzor debido a la alteración de ciertos procesos bioquímicos 21, debido a esto, monitorear este parámetro resulta de enorme importancia.
La firmeza es otra propiedad esencial de la aceptabilidad pues influye tanto en la manipulación como en la percepción del consumidor. En frutas este parámetro es un indicador de calidad y frescura, mientras que su disminución se asocia con sobremaduración, daños mecánicos o deterioro de su calidad. Lairradiación ha demostrado su efectividad como procedimiento postcosecha en frutas al retardar los mecanismos de ablandamiento enzimático vinculados a la pérdida de firmeza 22.
Considerando lo mencionado, se plantea como objetivo evaluar la influencia de tres dosis de radiación gamma en la guayaba sobre una serie de parámetros postcosecha clave: pérdida de peso, humedad, color, grados Brix y firmeza. Al hacerlo, se busca proporcionar una comprensión más profunda de cómo esta tecnología puede optimizar la calidad y la vida útil de esta fruta tropical, beneficiando tanto a los productores como a los consumidores.
II. MATERIALES Y MÉTODOS
Frutas
Se adquirieron 5 kg de guayabas de color verde con leves tonos amarillos y consistencia firme correspondientes al nivel 2 de la escala de madurez 23 en el Mercado Mayorista de Quito ubicado al sur de la ciudad capital. Se seleccionaron especímenes libres de anomalías evidentes o signos de enfermedad como deterioro, magulladura, antracnosis, etc. Las frutas fueron colocadas en bolsas de plástico de grado alimenticio selladas y mantenidas en refrigeración (6±1,0°C) para su transporte hasta el laboratorio donde fueron enjuagadas con abundante agua potable, a continuación, se dejaron escurrir durante 10 minutos y fueron secadas con toallas de papel desechables. Se almacenaron los ejemplares a una temperatura de 6±1,0°C, manteniendo una humedad relativa del 85%. El mismo día que las frutas fueron compradas fueron sometidas al tratamiento de radiación gamma según las dosis respectivas.
Tratamientos de frutas irradiadas
Se conformaron cuatro grupos de frutas compuestos de aproximadamente 1 kg cada uno. Se emplearon tres dosis de radiación gamma (100 Gy, 200 Gy y 300 Gy) para cada grupo experimental, adicionalmente un lote se utilizó como control. Los análisis fisicoquímicos y de color fueron evaluados en tres puntos temporales: el día de la irradiación (día 0), tras 5 y 10 días, respectivamente. Durante la totalidad del experimento, las muestras permanecieron a una temperatura de 6±1,0 °C y 85 % de humedad relativa.
Aplicación de radiación gamma
Los frutos fueron transportados a una temperatura de 6±1,0°C a la Subsecretaria de Control y Aplicaciones Nucleares (SCAN), al Laboratorio de Calibraciones Dosimétricas donde se utilizó el isótopo radioactivo sintético Cobalto 60 para su tratamiento mediante un equipo irradiador JL Sheperd modelo 109-68. Los frutos fueron colocados en la cámara de irradiación y se expusieron a dosis de 100, 200 y 300 Gy de radiación gamma mediante dosificaciones de 2,17 Gy/ min.
Análisis de firmeza
Los valores de firmeza se obtuvieron empleando un penetrómetro portátil Effegi (FT327, McCormick Fruit Tech). Con la ayuda de una cuchilla de acero inoxidable se retiró la piel de lados opuestos de la fruta, se introdujo el penetrómetro de forma progresiva hasta alcanzar la marca en el instrumento, se registró el valor obtenido y la firmeza se expresó en N como el promedio de ambas mediciones.
Pérdida de peso
El peso se obtuvo mediante una balanza digital de laboratorio (PB 3001, Mettler Toledo, Suiza). Para calcular la pérdida de peso se utilizó la siguiente ecuación 24:
Análisis de color
Se realizó empleando un colorímetro portátil triestímulos (CR400, Konica Minolta, Osaka- Japón). Los resultados fueron expresados en el espacio de color CIELAB.
Análisis de sólidos solubles totales (°Brix)
El análisis del contenido de sólidos solubles totales (°Brix) siguió el procedimiento AOAC 932.12 descrito por la Association of Official Analytical Chemists 25.
Análisis de Humedad
El contenido de humedad siguió el método AOAC 925.09 detallado por la Association of Official Analytical Chemists 25.
Diseño estadístico
El experimento utilizó el modelo estadístico de Diseño de Bloques Completamente al Azar (DBCA). Los datos fueron analizados estadísticamente empleando el Análisis de Varianza (ANOVA) y la prueba de Tukey (p<0,05) para determinar si existe diferencia estadística entre los tratamientos por medio del software InfoStat. Todos los análisis fueron realizados por cuatriplicado, en las tablas se muestran los valores promedio de cuatro repeticiones ± la desviación estándar.
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Evaluación de parámetros fisicoquímicos
La Tabla 1 presenta los resultados de firmeza y peso de los tratamientos sometidos a diferentes dosis de radiación gamma comparados con el tratamiento control. Con respecto a la firmeza de las frutas, se observa que todos los tratamientos incluyendo al testigo pierden firmeza con el transcurso del tiempo; sin embargo, es importante destacar que al final del experimento se evidenció un notorio descenso de la firmeza de las frutas no irradiadas (0 Gy) frente a aquellas irradiadas con diferentes dosis de radiación gamma. Al inicio del experimento (día 0), todos los grupos, incluyendo el control, mostraron valores de firmeza bastante próximos entre sí. Al transcurrir el día 5, se evidenció que, a mayor dosis de irradiación, menor era la firmeza de los ejemplares, en este lapso, las frutas irradiadas con dosis de 300 Gy (15.73 N) mostraron la menor firmeza que el resto de los grupos, seguido por las muestras de 200 Gy (17.54 N), mientras que la mayor firmeza fue para el grupo control (21.32 N). En el último día del ensayo (día 10), la tendencia observada anteriormente cambió completamente, el mejor desempeño con respecto a la firmeza fue de los ejemplares irradiados con dosis de 100 Gy mientras que el grupo control mostró la menor firmeza (10.47 N) además presentando diferencia estadística significativa entre sí y al compararla con los restantes grupos. A continuación, se ubicaron las frutas irradiadas con dosis de 200 Gy y 300 Gy, las cuales entre si no mostraron diferencia estadística significativa. En este parámetro al finalizar el experimento se pudo visualizar el impacto de la radiación gamma al preservar mayor firmeza en los tratamientos irradiados.
Referente a esta observación, la disminución de la firmeza en frutas ocurre por la intervención de enzimas como la poligalacturonasa (PG), pectina metilesterasa (PME) y ß galactosidasa al catalizar la hidrólisis de carbohidratos como lignina, hemicelulosa, celulosa, pectina, entre otros, 26 los cuales desempeñan un papel central en la rigidez o relajación de la pared celular 27, provocando alteraciones como ablandamiento de la pulpa y posibilitando el ataque de patógenos y enfermedades 28. Se ha mencionado que algunas enzimas como PG, PME y ß galactosidasa las cuales son responsables del ablandamiento y posterior maduración de duraznos, cuando estas frutas fueron irradiadas con dosis de 1030 Gy presentaron fases de latencia superiores a frutas no irradiadas, lo que resultó en el retraso de la maduración y ablandamiento por al menos seis días de almacenamiento 29.
Con respecto a la pérdida de peso (Tabla 1), se detecta que dentro de los primeros cinco días no existen diferencias estadísticas significativas entre las frutas irradiadas y no irradiadas; sin embargo, en el décimo día, se evidencia una pérdida de peso notable entre las frutas del tratamiento control (0 Gy) frente a los tratamientos experimentales. Las muestras sometidas a menor radiación gamma (100 Gy) mostraron mayor pérdida de peso en comparación con las frutas irradiadas con las dosis más altas (200 Gy y 300 Gy), cuyos valores no mostraron diferencia estadística significativa entre ambos tratamientos. Resultados similares han sido reportados previamente, se ha observado que dosis más altas de radiación gamma (600 Gy y 900 Gy) han incidido en obtener una menor pérdida de peso en frutillas almacenadas durante 6 y 9 días frente a dosis inferiores (300 Gy y 0 Gy) 30.
Tabla 1 Influencia de la radiación gamma en la firmeza y pérdida de peso en guayabas
Promedios ± Desviación Estándar. Columnas con la letra superíndice común indican que no existe diferencia estadística significativa según la prueba de Tukey (p<0.05).
Los resultados del contenido de sólidos solubles totales (°Brix) y de humedad de todos los tratamientos se observan en la Tabla 2. Con relación al contenido de sólidos solubles totales, al inicio (día 0) las muestras mantienen valores bajos acordes al grado de maduración de las frutas. Al avanzar al día 5, se produce un incremento generalizado de los valores de °Brix en todos los tratamientos, sin embargo, vale la pena destacar que todos los ejemplares irradiados permanecieron por debajo del tratamiento control. Al final, en el día 10 se pudo observar que los valores de °Brix descendieron en todos los grupos. El grupo control presentó el menor contenido de sólidos solubles totales mostrando diferencia estadística significativa versus los grupos de frutas irradiadas a diferentes dosis. La probable explicación a esta particularidad es que la aplicación de radiación gamma podría estimular procesos bioquímicos que favorecen la acumulación de azucares, estos resultados coinciden con los hallados anteriormente sobre irradiación en frutas tropicales 31. Previamente se ha observado este comportamiento 32 donde los valores de °Brix en los tratamientos irradiados no superan al tratamiento control, salvo en el caso de 300 Gy. Vale enfatizar que la radiación gamma puede retrasar ciertos aspectos de la maduración, pero también inducir respuestas de estrés que afectan el metabolismo de los carbohidratos. Al respecto, se han encontrado efectos diferenciados de la irradiación sobre la maduración de productos vegetales frescos, destacando que dosis más altas pueden provocar efectos complejos y no lineales con respecto al contenido de sólidos solubles 33.
Con respecto al contenido de humedad, se apreció un descenso progresivo de este indicador a lo largo del estudio. Inicialmente, los tratamientos presentaron altas concentraciones de humedad, con valores entre 84.43% y 86.61%. A partir del día 5, se observó una disminución progresiva, consistente con la pérdida de agua durante el almacenamiento 34. Las muestras irradiadas con 100 Gy experimentaron una reducción significativa, alcanzando un 79.93% de humedad al día 10. Esto podría atribuirse a la capacidad de las dosis intermedias de radiación gamma para acelerar la pérdida de agua, lo que resulta en una mayor deshidratación en comparación con dosis más altas (200 Gy y 300 Gy). Estas últimas mostraron una mayor capacidad para preservar niveles de humedad en comparación tanto con el control (0 Gy) como con el tratamiento sometido a 100 Gy. Estos hallazgos son congruentes con lo reportado por 35, donde se sugiere que dosis más altas de radiación pueden alterar la estructura celular de los tejidos vegetales, promoviendo una mayor retención de agua y reduciendo la tasa de evaporación.
Los resultados indican que la radiación gamma muestra una disminución progresiva en el contenido de humedad durante el periodo de almacenamiento, siendo notable en aquellas frutas sometidas a dosis de 100 Gy, explicando el aumento en la deshidratación y la pérdida de peso. Por el contrario, las muestras tratadas con dosis superiores (200 Gy y 300 Gy) preservaron su contenido de humedad, contribuyendo a mantener la firmeza durante el almacenamiento y la capacidad de retención de agua de las frutas, impactando significativamente su calidad postcosecha 36.
Color mediante la escala CieLab
La Tabla 3 muestra los valores de color expresados mediante el espacio de color CieLab de los tratamientos experimentales y el control. La luminosidad (L*) es uno de los tres componentes de la escala decolor, cantidades más altas relaciona que la guayaba posee más brillo o un color más claro. Al día cero del experimento, los valores entre los tratamientos son bastante cercanos y no presentan diferencia estadística significativa entre ellos, inicialmente las frutas presentan una tonalidad levemente oscura como consecuencia del estado más fresco y menos maduro como se puede observar en la Figura 1. Al transcurrir el día 5, los valores de luminosidad han aumentado en todos los tratamientos, mostrando diferencia estadística significativa para las muestras de 100 Gy al compararlas con los restantes tratamientos. En el día 10, el patrón de incremento de esta coordenada siguió manifestándose en la mayoría de los tratamientos. A partir del día 10 del experimento, el significativo incremento de L y la evidente modificación de la apariencia de la piel (Figura 1) podría indicar la transición del estado de madurez hacia la pérdida de la calidad, debido a la alteración de los pigmentos o el estrés provocado por el almacenamiento. Estas variaciones observadas en el transcurso del tiempo representan la progresión natural de los cambios bioquímicos asociados a la etapa de maduración de frutas lo que se traduce en alteraciones de los contenidos de los principales grupos de pigmentos responsables del color de la piel en guayabas, como son clorofila, carotenoides y antocianinas 37. Estos resultados concuerdan con los reportados previamente 38, donde se han encontrado reducciones del contenido de clorofila y aumento de antocianinas durante las diferentes etapas fisiológicas de la guayaba.
Tabla 3 Resultados del espacio de color CieLab en función del tiempo y las dosis de radiación.
Promedios ± Desviación estándar. Columnas con la letra superíndice común indican que no existe diferencia estadística significativa según la prueba de Tukey (p<0.05).
Las coordenadas cromáticas a* y b* cambian significativamente tras la exposición a la radiación gamma, a 100 Gy, la coordenada a* disminuyó al día 5, sugiriendo un cambio hacia tonos verdes, posiblemente por la descomposición de pigmentos. Al día 10, en 300 Gy, a* aumenta, indicando un cambio hacia tonos rojos debido a la descomposición avanzada de la pulpa. La coordenada b* muestra una tendencia hacia tonos azules a 200 Gy al día 5, pero aumenta hacia tonos amarillos a 300 Gy al día 10, posiblemente por la formación de la reacción de Maillard o la oxidación de azúcares simples. Estos cambios son consistentes con estudios que documentan cómo la radiación gamma afecta la degradación de pigmentos, la calidad visual y sensorial de las frutas 39.
Los resultados sugieren que la radiación gamma, en función de la dosis, presenta influencia para controlar la degradación de pigmentos asociados a la sobremaduración y esto se traduce en prolongar la vida útil de las guayabas, como se puede observar en la Figura 1. En donde se presenta un cambio significativo en coloración de las muestras a partir del día 5 sin embargo, dosis más altas (200 Gy y 300 Gy) pueden comprometer la calidad visual y firmeza de la fruta, lo que podría afectar su aceptabilidad por parte del consumidor.
IV. CONCLUSIONES
La radiación gamma mostró ser eficiente en la preservación de los indicadores postcosecha en la guayaba. En las propiedades de pérdida de peso, contenido de sólidos solubles totales y humedad las dosis de 200 Gy y 300 Gy mostraron la mejor efectividad, mientras que en la firmeza la dosis de 100 Gy alcanzó el mejor desempeño de conservación. Estos resultados sugieren la capacidad protectora de la radiación gamma frente a enzimas degradadoras, preservando la calidad de las frutas en general. Con respecto al color, las dosis de 200 Gy y 300 Gy promueven un aumento en la luminosidad y mantener tonalidades cálidas, esto podría contribuir en mantener la apariencia visual atractiva de los productos frescos. Estos hallazgos refuerzan la utilidad de la radiación gamma como una valiosa tecnología para extender el tiempo de vida útil y minimizar las pérdidas postcosecha en frutas, alimentos de cuarta gama o mínimamente procesados
