1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOSEDE VALLE JEQUETEPEQUE ING. AGROINDUSTRIAL VIFISIOLOGÍA Y TECNOLOGÍA POSTCOSECHA

EVALUACIÓN DE LOS EFECTOS DE DE DA – QUÍMICOS DEL TOMATE (Solanum lycopersicum) DURANTE LA MADURACIÓN

EVALUATION OF PHYSICAL - CHEMICAL CHANGES IN TOMATO (Solanum lycopersicum) DURING RIPENING

Luis Bay, Roki Cubas, Dani López, Sheyla Saba

RESUMEN

En este trabajo se evaluaron algunos cambios físicos y químicos que ocurren durante la maduración del fruto de tomate (Solanum lycopersicum), para definir el estado de madurez conociendo sus características tanto fisiológicas como organolépticas. El desarrollo de esta práctica fue realizado en el laboratorio. Dentro de las características físicas se evaluó el color de la cáscara y pulpa, la textura y aroma del tomate; dentro de las características químicas se determinó el pH, contenido de sólidos solubles totales (°Bx) y % de acidez. Los estadios de maduración mostraron una transición del color verde con algunas pintas naranjas al color rojo, proceso en el cual hubo reducción de firmeza. Los contenidos de °Brix aumentaron de 4.24 a 4.45 %, respectivamente el contenido de pH mostró una disminución desde un pH 3.4 a un pH 3.2; al igual que ácido cítrico durante la maduración presentó una ligera disminución desde un 0.352% hasta llegar a 0.128%. La relación de los ºBrix entre el contenido de acidez determinó el índice de madurez en cada estadío que paso de 12.1 hasta el estadío maduro con 34.8.

Palabras clave: Tomate (Solanum lycopersicum), firmeza, color, maduración, acidez.

2

Fisiología y Tecnología de Postcosecha Ing. Agroindustrial VI

ABSTRACT

In this work evaluated the physical and chemical changes that occur during tomato fruit ripening (Solanum lycopersicum), to define the state of maturity to know their physiological and organoleptic characteristics. The development of this practice was conducted in the laboratory. Among the physical characteristics were evaluated skin and flesh color, texture and aroma of tomatoes; in chemical characteristics were determined pH, total soluble solids content (°Bx) and% acidity. The maturation stages showed a transition from green to orange with some red paint, a process in which there was a decrease of

firmness. ºBx content increased from 4.24 to 4.45%, respectively pH content showed

a decrease from pH 3.4 to pH 3.2, as well as citric acid during ripening showed a slight decrease from 0,352% to reach 0.128%. The relationship between °Bx between acidity index determined at each stage of maturity of 12.1 happened to the mature stage with 34.8

Keywords: Tomato (Solanum lycopersicum), firmness, color, ripeness, acidity.

INTRODUCCIÓN

El tomate (Solanum lycopersicum), es una hortaliza perteneciente a la familia de las solanáceas (Solanaceae), una de las hortalizas más populares por su amplia adaptación y por constituir un fuerte renglón de ingresos. El tomate se originó entre el norte de Perú y Ecuador aunque el punto de diversificación se encontraría en las ciudades de Puebla y Veracruz en México (Casseres, 1980).

Es una planta perenne, de porte arbustivo que se forma de forma rastrera, semierecta o erecta que se cultiva en forma anual. El fruto varía de forma redonda a ovalada, el color de la pulpa y de la cascara va desde el verde amarillo hasta el color rojo. (Giaconi, 1976). Nutricionalmente contiene escasa cantidad de calorías. La mayor parte de su peso es agua y el segundo constituyente en importancia son los hidratos de carbono. Contienen azúcares simples que le confieren un ligero sabor dulce y algunos

ácidos orgánicos que le otorgan el sabor acido. Es una fuente importante de ciertos minerales (como el potasio y magnesio), de su contenido de vitaminas destacan B1, B2, B5, vitamina C y vitamina A. Presenta carotenoides como el licopeno actuando como un componente protector de nuestro organismo (Gebhardt, S. y Thomas, R. 2002).

Constituye el 30% de la producción hortícola, con alrededor de 2.9 millones de hectáreas sembradas y 72.744.000 toneladas de frutos cosechados. El 75% de la producción mundial de tomate está concentrada en solamente diez países; destacándose China, Estados Unidos y Turquía como los tres primeros productores. En Suramérica se cultivan aproximadamente 159.500 hectáreas (66% para consumo fresco y 34% para industria) destacándose Brasil y Chile como los mayores productores (Vallejo, F y Estrada, E. 2004).

3

Fisiología y Tecnología de Postcosecha Ing. Agroindustrial VI

Por tanto, la práctica tuvo como objetivo determinar la variación de las principales características físicas y químicas de los frutos de tomate en cuatro estados de madurez, con el propósito de determinar el índice de madurez.

MATERIALES Y METODOLOGÍA

La práctica se realizó en el laboratorio del centro experimental de la Universidad Nacional de Trujillo – Sede Valle Jequetepeque. Como materia vegetal se utilizó tomates comunes obtenidos del mercado local. Se determinaron las características físicas de los frutos en cuatro estados de madurez, los cuales se clasificaron por inspección visual en base al color, como se muestra en la Tab. 1. La firmeza se determinó a través del sentido del tacto clasificándolos en rígido, ligeramente rígido, ligeramente blando y blando. Y por último dentro de los cambios físicos evaluamos el olor de los tomates.

Los cambios químicos que se determinaron en los 4 estados fueron contenidos de sólidos solubles totales como porcentaje de grados brix. Para ello se licuó la pulpa del fruto con una licuadora de cocina y con un colador se colocó el jugo en un vaso. Se extrajo una gota y se colocó sobre el refractómetro digital ATAGO POCKET Pal-1. Se determinó el pH con un potenciómetro de bolsillo /CE/TDS (COMBO).

El porcentaje de acidez se determinó por análisis volumétrico titulando el jugo de la fruta con una solución de hidróxido de sodio 0.1N en presencia de fenolftaleína. Se utilizó la siguiente fórmula:

Figura 1. Proceso de determinación de sólidos solubles totales con espectrofotómetro

Figura 2. Equipos utilizados para la determinación de ácido cítrico.

4

Fisiología y Tecnología de Postcosecha Ing. Agroindustrial VI

%Acidez = G x N x Meq x Voldil x 100

Vol alic x mLmuestra

donde G es el gasto de la valoración, N la Normalidad de NaOH, y Meq el miliequivalente del ácido cítrico. Los resultados serán expresados como porcentaje de ácido cítrico. Por último el índice de madurez se estableció como el cociente entre los sólidos solubles totales y el porcentaje de acidez.

Figura 3. Determinación de pH en el estadío 2.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Coloración

El estado de madurez según el color del fruto se describe en la Tab.1. El tomate en el estadío 1 presentaba un color verde con algunas pintas naranjas que lentamente pasaba con un color anaranjado con pintas verdes, para luego pasar a un tono rosado mezclado con naranja y finalmente a un rojo; este último color de la corteza es el indicativo de madurez de consumo del fruto.

Estos cambios en la coloración del fruto se deben principalmente a la degradación de la clorofila, debido al incremento en la actividad enzimática de la clorofilasa que permiten evidenciar la presencia de otros pigmentos (Guevara, E y Jiménez, V. 1996). El color verde de los tomates inmaduros se debe a la clorofila. Con el inicio d la maduración los cloroplastos empiezan a transformarse en cromoplastos; la clorofila empieza a degradarse y se sintetizan los pigmentos amarillos, fundamentalmente xantofilas y

β-caroteno que se hacen más aparentes con la progresiva destrucción de la clorofila. Posteriormente, aunque continua la

Figura 4. Cambios de color en frutos de tomate en los 4 estadíos de maduración

evaluados.

síntesis de dichos compuestos, el tomate adquiere una coloración roja debido a la rápida acumulación de licopeno (Nuez, 1995). Cuando la maduración del fruto se lleva a cabo, la síntesis de carotenos puede ser extremadamente rápida; durante la maduración del tomate se producen 1.2mg de licopeno por día (Anaya, 2001).

Textura

La evaluación de la textura del tomate en los 4 estadíos se describe en la Tab. 2. Muestran una disminución progresiva de la textura del tomate conforme este madura oscilando desde una textura rígida en el estadío 1, luego pasaría a tener un textura menos rígida en el estadío 2, seguido en el estadío 3 cambiaria la textura siendo blanda y

Tabla 2. Determinación del estado de madurez según la textura del tomate.

5

Fisiología y Tecnología de Postcosecha Ing. Agroindustrial VI

Estadío Firmeza

1 Muy Rígido

2 Rígido

3 Blando

4 Muy Blando

por último terminaría con una textura muy blanda, Esto debido a la actividad de la enzima poligalacturonasa (PG) sobre las pectinas y las paredes celulares, provocando cambios en las características de los tejidos que conducen al ablandamiento. Esta enzima aparece progresivamente en el proceso de

maduración mientras que en los frutos verdes no existe esta enzima (Urrestarazu, 2004).

Aroma

Los cambios en la calidad del aroma de tomate estuvo reflejado solo en el 4 estadío, ya que fue el único en presentar el olor característico del tomate. La cantidad de azúcares y ácidos, así como su interrelación, estaba altamente relacionada con la calidad del aroma en tomates (Nuez, 1997). Jones y Scott (1983) obtuvieron una mejora de la calidad del aroma en cuanto se incrementaba el contenido de azúcares y ácidos

Tabla 1: Determinación del estado de madurez según el color de la cáscara.

Estadío Denominación de color Porcentaje de color

1 Verde – Naranja 90 verde y 10 naranja

2 Naranja – Verde 80 naranja y 20 verde

3 Rosado – Naranja 70 rosado y 30 naranja

4 Rojo 100 rojo

Figura 5. Comportamiento de la variación del contenido de sólidos solubles totales en los tomates evaluados durante el proceso de maduración.

Sólidos solubles totales

El azúcar es el componente mayoritario de los sólidos solubles totales (SST), por lo cual estos son usados como criterio para establecer normas de maduración de algunas frutas y su calidad comestible suele estar mejor correlacionada con los sólidos solubles totales (Wills et al. 1977). Se observó que los sólidos solubles en la pulpa se incrementan a medida que avanza la maduración, mostrando una pequeña variación entre los 4 estadíos evaluados. El contenido de sólidos solubles totales en el estadío 1 presentó 4.24 ºBrix, luego se

6

Fisiología y Tecnología de Postcosecha Ing. Agroindustrial VI

observó un aumento a 4,42 ºBrix en el estadío 2; para luego disminuir hasta 4.37 ºBrix en el estadio 3 y por ultimo en el estadio 4 (estado final de maduración) hubo un aumento en los SST hasta 4.45 ºBrix.

El contenido en sólidos solubles totales está entre el 4% y el 9% en los cultivares comerciales y es inversamente proporcional al rendimiento en frutos y aumenta con la superficie foliar (Nuez, 1995).

pH

En la Fig. 6 se observa la variación del pH en los tomates. A medida que maduran, el pH sufre pequeñas variaciones. En el estadío 1

Figura 6. Variaciones del pH durante el proceso de maduración.

se determinó un pH de 3.4. Luego paso al estadío 2 con un pH de 3.3, En el estadío 3 el pH determinado fue de 3.5 y finalmente en el estadío de maduración final se determinó un pH de 3.2. La disminución del pH en los primeros estados puede estar relacionada con el aumento que se da en la concentración de ácidos orgánicos. El incremento del pH en el estado 3 se da porque durante el llenado de frutos gran parte de la actividad de acumulación se por importe, en donde los iones H+

desempeñan un papel importante; estos hacen parte de la formación de sustratos como la sacarosa y la glucosa, y hacen que su concentración a nivel vacuolar disminuya durante las últimas fases de la maduración, por lo que el pH se ve ligeramente aumentado (Marschner, 2002).

Ácido Cítrico

La acidez de los frutos de tomate es responsable junto al contenido en solubles del sabor en tomate (Anastasio y Abad, 1997). La acidez máxima durante la maduración coincide con la aparición del color rosado, descendiendo después progresivamente. En los valores de la acidez valorable (acidez potencial) para el tomate común oscila el contenido entre 370-550 mg de ácido cítrico

Figura 7. Porcentaje de ácido cítrico titulado durante el proceso de maduración del tomate.

mL-1 (Shinohara et al., 1998). La acidez titulable, expresada como contenido de ácido málico, disminuyo desde 0.352% en el estadío 1 hasta 0.128% en el estadío 4. En los estadíos 2 y 3se determino un % de ácido cítrico de 0.256 y 032% respectivamente. Estos resultados se describen en la Fig. 7. Se observa que para

7

Fisiología y Tecnología de Postcosecha Ing. Agroindustrial VI

ambos factores existe una relación, a medida que el pH del fruto disminuye, el porcentaje de ácido cítrico presenta una ligera tendencia de disminución. Esta situación podría relacionarse con la disminución de hidrogeniones libres presentes en la pulpa de fruta, posiblemente debido a que muchos de los ácidos orgánicos participan durante ésta etapa en la formación de sustancias volátiles aromáticas (Márquez, 2007), lo cual podría favorecer aspectos organolépticos.

Figura 8. Índice de madurez de los tomates en los 4 estadíos.

Índice de madurez

El índice de madurez expresado como solídos solubles totales / % de ácido cítrico mide la calidad organoléptica de los frutos. Esta relación presenta una tendencia a aumentar conforme el fruto madura (Fig. 8) La relación entre los SST y AC. C. en el estadío 1 determino un valor de 12,1, aumentando hasta 17.3 en el estadío 2, luego se mostró una disminución en esta relación con un valor de 13.7 en el estadío 3 y finalmente en el estadío maduro (estadío 4), el índice de madureza determinado fue de 34.8.

Conclusiones

Los cambios físicoquímicos observado en los 4 estadíos, permitió confirmar un ligero aumento en el contenido de sólidos solubles totales de 4.24 a 4.45%, en el pH en cambio, se presentó una disminución de 3.4 a 3.2, y una leve disminución del % de acidez de 0.352

Tabla 3. Características químicas evaluadas en los 4 estadíos de maduración del tomate.

Estadío pH Sólidos Solubles Totales % Ácido Cítrico Índice de madurez

1 3.4 4.24 0.352 12.12 3.3 4.42 0.256 17.3

3 3.5 4.37 0.320 13.7

4 3.2 4.45 0.128 34.8a 0.128. La firmeza del fruto fue disminuyendo conforme este madura. La evaluación del color en la epidermis y en la pulpa, permitió evidenciar incremento en la cromaticidad roja. Durante la evaluación de los 4 estadíos, en el estadío maduro el índice de madurez fue de 34.8.

REFERENCIAS BILIOGRÁFICAS

Anaya, A (2001). Relaciones químicas entre organismos: aspectos básicos y perspectivas de su aplicación. México: Plaza y Valdés. 386p.

8

Fisiología y Tecnología de Postcosecha Ing. Agroindustrial VI

Baron,C ;Maradei, F y Bares, C. (2008). Componentes de calidad en el tomate. Símbolos de nutrición y bienestar, 2 (6), 10-11 p.

Bello G, J. (2005). Calidad de vida, alimentos y salud humana: fundamentos científicos. España: Díaz de Santos. 206 p.

Casseres, E (1980). Producción de hortalizas. Venezuela: Universidad de Bogotá 71 p.

Gebhardt, S. & Thomas, R. 2002. Nutritive Value of Foods. United States Department of Agriculture. Agricultural Research Service, Home and Garden Bulletin Number 72, Nutrient Data Laboratory, Beltsville, Maryland.

Giaconi M, V. (1976). Cultivo de hortalizas. España: Editorial Universitaria. 271 p.

Guevara, E y Jiménez, V (La Reproducción de Las Plantas: Fisiología de la producción de los cultivos tropicales. Costa Rica: Universidad de Costa Rica. 57 p.

Marschner, H. 2002. Mineral nutrition of higher plants. 2a ed. Academic Press, London.

Nuez, F (1995). El cultivo del tomate. Madrid: Mundi-Prensa. 78-86 p.

Rodríguez y Ramos, V y Agullo, E. (2000). Información Tecnológica. Preservación de tomates con aplicación de capas de quitosano, 11 (2), 28 – 29 p.

Scott, J.W. (1983). Influences of pollination treatments on fruit set and development in parthenocarpic tomato plants. II. Distribution pattern as affected by phyllotaxis. Tohoku J. Agric. Res., 82-95 p.

Urrestarazu. M. (2003). Tratado de cultivo sin suelo. Madrid: Mundi-Prensa. 710-716p.

Vallejo, F y Estrada, E (2004). Producción de hortalizas de clima cálido. Colombia: Universidad Nacional de Colombia. 27-30p.

Wills, R.H.H.; Lee, T.H.; Mcglasson, W.B.; Hall, E.G.; Graham, D. 1977. Fisiología y manipulación de frutas y hortalizas post-recolección. Burgos, J.(trad.). Acribia,

Winsor, G.W. (1979). New perlite systems for tomatoes and cucumbers. Acta Horticulturae, 151-153 p.