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Los patrones de maduración de las frutas

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Los patrones de maduración de las frutas

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Las frutas se dividen generalmente en dos categorías: frutas climatéricas y no climatéricas. En términos generales, los frutos climatéricos pueden madurar después de la cosecha, mientras que los frutos no climatéricos no pueden madurar después de la cosecha.
La producción de etileno en los frutos climatéricos también se conoce como autocatalítica, lo que significa que una concentración inicial de etileno provoca un aumento de la producción de etileno. Esto significa que una vez que se inicia la producción de etileno, la fruta aumenta de forma natural la cantidad de señal realizada acelerando la maduración. Algunos ejemplos de frutas climatéricas son los duraznos, los plátanos, las manzanas y las paltas.

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Integrantes:
• Julio Cerna
• Ludwin Veliz
• Alma Pinedo
• Jimena Cieza
Curso: Biología
Grado y sección: 5to B

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¿Cómo influye el etileno en la maduración del plátano verde?

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V. Independiente:

Producción de etileno

V. Dependiente:

La maduración

V. Controlada:

Que todos los plátanos sean de la misma mano

Tener bolsas del mismo tamaño

Tener plátanos orgánicos sin ninguna modificación genética

Frutas en buen estado

V. Interviniente:

Estado de maduración de las frutas

La temperatura del ambiente

La producción de fitohormonas

Etileno liberado por las frutas

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https://ciencia.unam.mx/leer/1132/-de-que-depende-la-maduracion-de-los-frutos-
https://extensionesp.umd.edu/2021/05/24/como-se-regula-la-maduracion-de-las-frutas/

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Un elemento clave es el etileno, conocido también como "la hormona" de la maduración.

24-06-2021

Por Alexa Nohemi Lara Carvajal*/Gustavo Ortega Rosas**

*Estudiante de bachillerato en la escuela Tomas Alba Edison

**Asesor: Lic. Ing. Química Gustavo Ortega Rosas, profesor de la materia: química ciencias III.

Cada vez que compramos alimentos es fácil distinguir a simple vista entre un fruto firme y maduro y uno "envejecido", incluso reconocemos las diferencias entre ambos en cuestión de sabor y textura.

Un elemento clave en la maduración de los frutos es el etileno(C ₂H ₄). La intención de este escrito es mostrar a los consumidores la importancia de la presencia de este gas en el proceso de conservación de alimentos y los efectos que produce.

Un proceso biológico

La producción de gas etileno es un proceso biológico del fruto, donde el oxígeno atmosférico es aprovechado para metabolizar compuestos de almacenamiento (azúcares y almidón) y forma bióxido de carbono (CO ₂), agua y energía. Dicho proceso continúa después que el fruto es cosechado o removido del árbol.

El etileno se sintetiza durante la respiración de los frutos. Se le conoce como la hormona de la maduración. Veamos por qué.

La respiración de frutos involucra tres procesos metabólicos: glucólisis, ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones.

La velocidad de respiración varía dependiendo del tipo de tejido. La intensidad respiratoria de un fruto se mide como la cantidad de bióxido de carbono (CO ₂) (ml) que desprende un kilogramo de fruta en una hora. A lo largo del crecimiento se produce en primer lugar, un incremento en la respiración, que va disminuyendo lentamente hasta la maduración.

Los frutos climatéricos, aquellos que siguen madurando aún después de haber sido recolectados, producen grandes cantidades de etileno a medida que la tasa de respiración aumenta. Ejemplo de estos frutos son: manzana, pera, plátano, mango, papaya, jitomate, aguacate.

El etileno es responsable de la síntesis de enzimas involucradas en cambios físicos, químicos y metabólicos en los tejidos vegetales, los cuales tienen una importante influencia en las características del sabor, el color y la firmeza del fruto.

El color de un fruto es un atributo importante que determina la decisión de adquisición e indica el grado de maduración. La concentración y tipo de los pigmentos naturales de las frutas y vegetales pueden cambiar a medida que el fruto madura. Los pigmentos primarios que otorgan color se pueden clasificar en dos grupos: los liposolubles, como la clorofila (verde) y los carotenoides (amarillo, naranja y rojo) y los hidrosolubles, como las antocianinas (rojo y azul), flavonoides (amarillo) y betalaínas (rojo).

La firmeza es un atributo importante en la calidad del fruto. Está representada como la resistencia que ofrece el fruto a una presión dada, la cual puede ser medida con un texturómetro o bien de manera subjetiva, mediante la presión ejercida por la mano o la boca. La firmeza o textura del fruto son factores que se deben cuidar en el fruto, ya que el consumidor los toma en cuenta en la decisión de su adquisición. La pérdida de firmeza en los frutos es un proceso normal que ocurre durante la maduración del fruto y se debe a la hidrólisis de la pared celular.

El sabor del fruto depende principalmente del contenido de azúcares, el cual se puede alterar por la temperatura y la intensidad de la luz durante el desarrollo, así como también por la estación, el clima, el grado de madurez en la cosecha y otras sustancias empleadas para su crecimiento como hormonas y pesticidas.

La polifenol oxidasa (PPO) que está presente en la mayoría de los tejidos vegetales y en condiciones específicas (procesamiento, daños mecánicos o bajo cierto tipo de estrés), es responsable del oscurecimiento del tejido vegetal. Las reacciones de oscurecimiento en las cuales participa, causan deterioro en la calidad de los alimentos debido a los cambios en sus propiedades nutricionales y organolépticas.

Experimento en un entorno casero

Como parte de un proyecto escolar, realizamos un experimento utilizando plátanos y aguacates en un ambiente casero. El objetivo fue demostrar cómo el gas etileno es responsable de los cambios físicos, químicos y metabólicos en los tejidos frutales y cómo se afectan las características sensoriales del fruto

Utilizamos 7 aguacates Hass y 9 plátanos tabasco. Los grupos experimentales fueron 3 combinaciones de fruto verde con maduro, envuelto y no envuelto y la combinación de fruto verde con verde no envuelto.

El color inicial y final de los aguacates y los plátanos fue valorado mediante observación y documentado con fotografías digitales.

El aguacate maduró a los seis días y el plátano a los tres días.

Comprobamos que las frutas que en su entorno están en contacto con una mayor cantidad de gas etileno, producido por otra fruta madura, modifican su periodo de maduración acelerando el mismo, con respecto a aquellas que no estuvieron en contacto con una mayor cantidad del gas en su entorno. Esto coincide con la hipótesis planteada en este proyecto.

Los alimentos que se maduraron con cubierta de periódico, junto con otra fruta madura del mismo tipo, se maduraron en forma homogénea y no desigual como sucedió con los que se mantuvieron descubiertos junto a otros frutos maduros.

Cabe señalar que el papel periódico como envoltura aumenta la temperatura de los frutos climaterio (aquellos que siguen madurando después de haber sido recolectados) y así propicia la maduración de la fruta.

A manera de conclusión, podemos decir que si se utiliza el aguacate maduro junto con uno verde, la producción de gas etileno provocará un cambio en las propiedades físico químicas del aguacate verde, mientras que aquel que es apto para consumo continuará con su proceso de maduración sin verse afectado por la presencia del fruto no maduro. De igual manera, se presentará este proceso en la combinación de plátano verde con maduro.

Por lo tanto, la presencia de un fruto maduro que emita gas etileno ocasionará que los frutos aledaños maduren con mayor velocidad que aquellos que no cuentan con la excesiva presencia de gas etileno.

Para saber más
Manejo comercial del plátano y aguacate

Los plátanos destinados al mercado comercial necesitan ciertas condiciones de manejo, con el fin de mantenerlos en un estado de maduración atractivo para los consumidores. Así lo han documentado algunos autores.

La temperatura óptima para el almacenamiento y transporte es variable, ya que oscila entre 13 y 14ºC. Después se sube a 15-20ºC. Para que los plátanos maduren normalmente necesitan la aplicación de etileno y una atmósfera controlada.

Los plátanos empaquetados en cajas de cartón se transportan hasta los mercados en buques frigoríficos. Se recomienda pre-enfriar las bodegas unos dos días antes de la carga llegando hasta 7ºC, aunque actualmente en los modernos navíos plataneros tienen gran capacidad de enfriamiento rápido y esta operación no es tan necesaria.

La aplicación de etileno (100-150 ppm, 24-48 horas a 15-20ºC y una humedad relativa del 90-95%) se hace para conseguir una maduración uniforme. La concentración de CO 2 debería de mantenerse por debajo del 1%.

Con la atmósfera controlada, con niveles de 2-5% O ₂ y 2-5% CO 2 durante el transporte, se puede retrasar la maduración para que los plátanos presenten el estado adecuado. También se reduce la respiración y la producción de etileno.

En tanto los aguacates, se suelen envasar para transporte en cajas de cartón ondulado telescópico de tapa larga. A menudo se utilizan separadores alveolados. Es importante la uniformidad del calibre, es decir, el número de frutos por caja, dentro de un mismo lote. En el punto de venta se comercializa a granel o en bolsas de malla.

Su almacenamiento es un balance entre las bajas temperaturas para disminuir la tasa de respiración, pero no demasiado bajas debido a que pueden ocasionar decoloración negra de la cáscara (manchas en parches). Los frutos de 'Hass' se almacenan usualmente a 4-5°C.

Fuentes consultadas:

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Lu Arpaia, M., de Trejo, M. C., Crisosto, C., Kader, A., Thompson, J., Suslow, T., . . . Kader, A. A. (s.f.). University of California, Davis. (S. P. García, Editor) Obtenido de Postharvest Technology Center: http://postharvest.ucdavis.edu

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Tus ideas en línea es un espacio de Ciencia UNAM abierto a la participación de estudiantes, investigadores, profesores y profesionales creativos interesados en compartir sus productos para la divulgación de la ciencia.

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Denys González Cordova, Ernesto Núñez Flores, Roberto Ramírez García, Julio César Romero Salvador

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¿De qué depende la maduración de los frutos?

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24-06-2021 Por Alexa Nohemi Lara Carvajal*/Gustavo Ortega Rosas** *Estudiante de bachillerato en la escuela Tomas Alba Edison **Asesor: Lic. Ing. Química Gustavo Ortega Rosas, profesor de la materia: química ciencias III. Cada vez que compramos alimentos es fácil distinguir a simple vista entre un fruto firme y maduro y uno "envejecido", incluso reconocemos las diferencias entre ambos en cuestión de sabor y textura.

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- 6 Plátanos verdes
- 5 Frutas diferentes maduros (Tomate, mandarina, pera, palta, manzana)
- 6 bolsas ziploc con cierre hermético

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La producción de gas etileno es un proceso biológico del fruto, donde el oxígeno atmosférico es aprovechado para metabolizar compuestos de almacenamiento (azúcares y almidón) y forma bióxido de carbono (CO₂), agua y energía. Dicho proceso continúa después que el fruto es cosechado o removido del árbol.

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El plátano tendrá una maduración más rápida en relación a la exposición al etileno producido por diferentes frutas maduras.

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1. Colocar los plátanos en cada una de las bolsas.
2. En cada una de las 5 bolsas colocar una fruta diferente,
3. Solo dejar un plátano solo, el cuál funcionará como control.
4. Tomar muestras de dureza, color y olor durante 7 días para evaluar la evolución

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https://dpto.educacion.navarra.es/materialespiml/03ccnn_files/33_2C_03ComoMaduranLasFrutas+.pdf

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Las fitohormonas son una pieza clave en el crecimiento y desarrollo de las plantas, aunque también se encuentran vinculados a su defensa. Se han ido descubriendo muchas más características que han permitido desarrollar insumos para la agricultura, mejorando de esta forma los rendimiento de los cultivos
Las principales fitohormonas utilizadas en el crecimiento vegetal son las auxinas, giberelinas, citoquininas, entre otras.

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http://www.scielo.org.bo/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2308-38592020000200007
http://www.scielo.org.co/pdf/nova/v17n32/1794-2470-nova-17-32-109.pdf

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Las fitohormonas una pieza clave en el desarrollo de la agricultura

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• Nuestra hipótesis estuvo correcta ya que el etileno es una hormona que ayuda a la maduración del plátano, por lo que todos los plátanos al estar expuestos a dicha hormona maduraron más rápido

• En contraparte, el etileno no solo ayuda a madurar al plátano, sino que hace que las frutas que acompañaban se sigan madurando. Por ejemplo, la palta y la mandarina estaban descompuestas, demostrando que el exceso de etileno envejece a la fruta

• En el caso del plátano solo, se encontraba maduro pero no llego al estado de putrefacción, esto puede deberse a que al estar por si sola, el etileno que esta fruta emite no es suficiente para hacer que madure lo suficiente en solo 7 días. Otro caso posible seria que al no estar en contacto con una fruta podrida o con moho no contrajo ninguna bacteria para verse afectada.

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Dificultades
• No pudimos ir a algunos  días al laboratorio para tomar fotos de las muestras por estar en cuarentena.
• Algunos días no contábamos con suficiente tiempo para anotar los resultados inmediatamente en las tablas

Sugerencias
• Traer utensilios para hacer más sencilla la obtención de resultados, como guantes de látex y mascarillas
• Tener a mano una libreta para anotar los resultados más rápido

Nuevos aprendizajes
• Aprendimos nuevos conceptos acerca de la maduración de frutas , como las fitohormonas y auxinas
• Ahora sabemos que la producción de etileno es la razón por la cual una fruta madura.

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https://www.intagri.com/articulos/poscosecha-comercializacion/papel-del-etileno-en-la-maduracion-de-frutos

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Uso de Atmósferas Controladas (AC). La atmósfera controlada es una tecnología que ha sido adoptada en la industria de alimentos para retardar la maduración, además evita que los frutos se dañen por el frío. Esta tecnología modifica la concentración de los gases presentes en la atmósfera ambiental durante el almacenamiento o transporte de los productos con el objetivo de disminuir la tasa de respiración de los frutos y alargar su vida útil. Lo anterior se logra a través del control del Dióxido de Carbono y concentración del Oxígeno (O ₂), así como el control sobre la producción de etileno. Algunos productos en donde se utiliza esta tecnología son manzanas, peras y kiwis. Leer más en: Atmosferas controladas y modificadas en postcosecha.

Purificadores en cámaras de almacenaje. Otra herramienta es el uso de purificadores, que consisten en la instalación de filtros del gas. Los filtros regularmente contienen permanganato de potasio o carbón bromado (bromo embebido), cuya finalidad es absorber el gas etileno del ambiente y mantener el nivel de etileno por debajo de su umbral requerido para la maduración de los frutos.

Tratamiento de frutas precosecha para inhibir caída y posterior maduración con inhibidor de síntesis de etileno (AVG). La aminoetoxivinilglicina (AVG) es un producto que bloquea la síntesis de etileno y se aplica antes de la cosecha. La fruta (planta) no producirá mucho etileno, por lo que se inhibe temporalmente la maduración.

Almacenamiento de frutas, hortalizas, flores tratadas con inhibidor de acción de etileno (1-MCP). Otro producto que inhibe la acción del etileno es el 1-metilciclopropeno (1-MCP). Este compuesto bloquea el etileno mediante la unión a su receptor. Se aplica en postcosecha y aunque el producto agrícola (frutas, hortalizas y flores de corte) todavía pueden producir algo de etileno, no hay respuesta al etileno.

Tratamiento de flores de corte con tiosulfato de plata. El tiosulfato de plata (STS) es un producto químico capaz de inhibir la acción del etileno y su uso está enfocado a la industria de flores.

Estimulación de la maduración

En frutos climatéricos que se cosechan cuando alcanzan la maduración fisiológica, muchas veces se tiene que inducir o acelerar la maduración (Leer más en: Bioestimulación de la Maduración de Cultivos Hortofrutícolas) o coloración para que puedan ser comercializados de acuerdo a la demanda del consumidor. En productos agrícolas como los plátanos (banano) es común aplicar etileno de manera exógena con la finalidad de acelerar la maduración y de esta forma el almidón de la fruta se convierte en azúcar liberando el aroma característico de esta fruta, además se torna con su color característico. Otros ejemplos de frutales donde se utiliza el etileno para acelerar la maduración son aguacates, peras y tomates.

Un regulador sintético que libera etileno en las células, es el ácido 2-cloroetilfosfónico, comúnmente conocido como ethephon, que es traslocado en la planta; por tales motivos se usa ampliamente en agricultura para inducir efectos del etileno. La principal aplicación de este compuesto químico que libera etileno en la tecnología postcosecha es la maduración de frutos, aunque también tiene otros usos en algunos cultivos. El gas etileno sintético, por su volatilidad, es usado solamente en cámaras y se usa comercialmente para madurar tomates, plátanos, peras y algunas otras frutas después de la cosecha. Cabe destacar que el uso del gas etileno para promover la maduración de frutos y hortalizas puede estar regulado en algunos países, por lo que es importante que el productor revise las restricciones de uso.

Para la aplicación exógena del etileno, dos elementos importantes que se deben conocer son: 1) si un cultivo produce naturalmente mucho etileno y, 2) si responde a la aplicación de etileno. La efectividad del etileno para promover una maduración más rápida y uniforme del fruto dependerá del cultivo, etapa de desarrollo de la planta, temperatura y humedad relativa del cuarto de maduración, concentración del etileno y duración de la exposición.

Otro uso comercial del etileno es promover la coloración en algunos frutos no climatéricos, de tal forma que al ser comercializados tengan un aspecto externo atractivo (colorido). Un ejemplo clásico son los cítricos, principalmente las naranjas que después de alcanzar su madurez fisiológica ya no maduran. Si son cosechados cuando alcanzan la madurez fisiológica pero todavía no tienen su coloración característica, es común la aplicación exógena de etileno. El etileno descompone el color verde de la clorofila en la cutícula (piel) de las naranjas, promoviendo la coloración anaranjada característica.
Conclusión
El etileno puede ser utilizado para promover maduración y abscisión de frutos, mientras su inhibición permite prolongar vida útil de fruta, lo que lo hace un factor pertinente de control por reguladores de crecimiento y para utilización biotecnológica (Fichet, 2018).

Cita correcta de este artículo

INTAGRI. 2018. El Papel del Etileno en la Maduración de Frutos. Serie Poscosecha y Comercialización, Núm. 16. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 4 p.

Balaguera, L. H. E.; Salamanca, G. F. A.; García, J. C.; Herrera, A. A. 2014. Etileno y Retardantes de la Maduración en la Vida Poscosecha de Productos Agrícolas: Una Revisión. Revista Colombiana de Ciencias Hortícolas, 8(2): 302-313.

De la Vega, J. C.; Cañarejo, M. A.; Pinto, N. S. 2017. Avances en Tecnología de Atmósferas Controladas y sus Aplicaciones en la Industria: Una Revisión. 28(3): 75-86.

Fichet, L. T. 2018. Algunos efectos de importancia agronómica del etileno. Conferencia del Curso Técnico-Intensivo en Hormonas Vegetales y Reguladores de Crecimiento. Intagri. Gto, México.

Gil, S. G. F. 2009. Fruticultura: El Potencial Productivo, crecimiento vegetativo y diseño de huertos y viñedos. Cuarta edición. Ediciones Universidad Católica de Chile. Chile. 431 p.

INTAGRI. 2017. Atmósferas Controladas y Modificadas en Postcosecha. Serie Postcosecha y Comercialización. Núm. 13. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 5 p.

Reid, M. S. 2007. El Etileno en la Tecnología Postcosecha. En Kader, A. A. (ed), Tecnología Postcosecha de Cultivos Hortofrutícolas (pp. 177-192). California, Estados Unidos. Ed. Universidad de California.

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Papel del Etileno en la Maduración de Frutos | Intagri S.C.

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El etileno, también conocido como la hormona de la maduración, es una hormona vegetal que coordina o regula variados procesos fisiológicos como: maduración de frutos climatéricos, estimulación de la formación de raíces adventicias y senescencia, entre otros. El etileno es la fitohormona responsable de los cambios en la textura, consistencia, color, sabor y otros procesos involucrados en la maduración de los frutos climatéricos.

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https://www.gimtrac.com.mx/node/1287

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De forma natural gran cantidad de frutos maduran por acción del etileno, una hormona que producen los frutos y que al incrementarse la concentración se acelera el proceso de maduración, modificando el color, firmeza, sabor y aromas característicos de cada fruto. Por efecto de la maduración, el almidón de los frutos se transforma en azúcares (fructosa y glucosa), también se reducen los taninos (compuestos característicos de la fruta "verde" que le dan sabor amargo), y aumenta el pH, disminuyendo la acidez.

Pero no todos los frutos se cosechan cuando están en madurez comercial. Algunos frutos requieren varios días para completar la madurez una vez cosechados, otros por el contrario, deben cosecharse en su punto óptimo de madurez, pues si se cosechan "verdes" no madurarán una vez cortadas del árbol o planta. En algunos casos, los frutos han alcanzado su madurez suficiente para ser comercializados, sin embargo, todavía presenta algunas áreas verdes, disminuyendo su aceptabilidad por parte del cliente.

Desde el punto de vista de cómo maduran los frutos, podemos clasificarlos en: frutos climatéricos y no climatéricos. Para los frutos climatéricos, el proceso de madurez es iniciado de acuerdo a cambios en su composición hormonal. El inicio de maduración climatérica es un proceso bien definido que se caracteriza por un rápido aumento de la velocidad de la respiración y el desprendimiento de etileno por parte del fruto. Por el contrario, en lo referente a los frutos no climatéricos, el proceso de madurez es un proceso gradual y continúo. Los frutos no climatéricos carecen de la capacidad de continuar su maduración una vez separados de la planta, por lo cual se debe asegurar que hayan alcanzado un estado apropiado de madurez para su consumo en el momento de la cosecha.

Los frutos cítricos son ejemplos típicos de frutos no climatéricos y en ellos el etileno no regula la maduración, es decir, no maduran por acción del etileno. Sin embargo, el etileno es capaz de acelerar la degradación de las clorofilas, pigmentos responsables del color verde de los frutos. Para la comercialización de los cítricos se exige un cierto grado de coloración, por esa razón se aplica etileno con el fin de acelerar la eliminación del color verde de esos frutos, es decir, por razones estéticas.

La maduración puede ser inducida y acelerada con un tratamiento de etileno en las cámaras de maduración. En muchos casos las frutas son cosechadas en lugares distantes al punto de consumo, por lo que son transportadas verdes para luego ser maduradas en el lugar de destino y poder disponer de ellas fuera de su época normal. Comercialmente se utilizan mezclas preparadas con etileno para acelerar los procesos de maduración de la fruta que se vende en el mercado, con lo cual se mejora la calidad de consumo de los frutos.

Marzo, 2017

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De forma natural gran cantidad de frutos maduran por acción del etileno, una hormona que producen los frutos y que al incrementarse la concentración se acelera el proceso de madurac

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https://www.naturarla.es/seleccionar-las-mejores-frutas-i-climatericas-y-no-climatericas/

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Naturarla: Comunidad para los amantes de la cocina

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Diferencia entre frutas climatéricas y no climatéricas | Naturarla

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Indaga sobre las fitohormonas y su influencia en la maduración de frutos siguiendo los pasos del método científico, presentando la investigación en un padlet y exposición

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Lo singular de la palta es que madura después de su recolección. Empieza a madurar por el extremo ancho de la fruta, y lo hace cuando ha transcurrido alrededor de una semana después de haber sido recogido. Para que pueda madurar en las mejores condiciones, debe estar a una temperatura entre 15 y 24°.

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Características en las frutas que usamos:

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Características en las frutas que usamos:

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Tomate: El tiempo que tarda una planta de tomate desde la siembra a ser apto su fruto para consumo es de 100 días aproximadamente, su máximo tamaño lo alcanza a los 40 o 50 días tras la floración y su maduración plena tiene una duración de 14 días.

Mandarinas: son un producto natural con una gran cantidad de beneficios. El comienzo de la cosecha es en el mes de junio, siendo la mejor época de recogida y de consumo entre los meses de noviembre a marzo

Pera: Estas frutas maduran después de la cosecha. Con el paso del tiempo la pera madura, pierde firmeza y tornan amarillas.

Otra forma de percibir este estado, es presionar suavemente el cuello de la fruta y si se siente que la pulpa está algo blanda, la pera está madura y lista para consumir

Palta: Destaca por su alto valor nutritivo y empieza a madurar por el extremo ancho de la fruta luego de la recolección. Para que pueda madurar en las mejores condiciones, tienes que saber que el aguacate se desarrolla con excelente calidad siempre que esté a una temperatura entre 15 y 24°.

Manzana: Es una fruta pomácea de forma redonda y sabor muy dulce, dependiendo de la variedad. La aparición e incremento del color de cubrimiento (rojo) es una señal del avance de su madurez

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Notal final: 19