REDIELUZ
ISSN 2244-7334 / Depósito legal pp201102ZU3769 Vol. 8 Nº 1 • enero - junio 2018: 97-102
(Effect of two edible coatings on the useful life of melon (Cucumis melo L.), province of Guayas, Ecuador.)
María Llerena, Alex Castro y Pablo Núñez
Universidad Agraria del Ecuador (UAE), Facultad de Ciencias Agrarias, Guayaquil, Ecuador alcastro2010@hotmail.es
El melón es un fruto que posee un alto contenido de agua, que al ser cortado queda expuesto al ata- que microbiano, acción enzimática y pérdida de su calidad sensorial. En la actualidad se utilizan com- puestos antioxidantes considerados como tecnolo- gía de barreras, la cual tiene como principio obtener el efecto sinérgico en el proceso de conservación mediante el uso de recubrimientos comestibles, alternativa que incrementa la vida útil de frutas y vegetales, minimizando el deterioro y preservan- do sus características sensoriales. En la presente investigación se planteó como objetivo determinar el efecto de la conservación de dos recubrimientos comestibles como la pectina y el quitosano en me- lón (Cucumismelo L.). Para cumplir con el objetivo, se evaluó la calidad microbiológica (mohos, leva- duras y mesófilos aerobios), así como también se realizó el análisis organoléptico (sabor, color, olor y textura) bajo un diseño completamente al azar con arreglo factorial (2x2), en donde el factor A fueron dos porcentajes de Quitosano (1 y 2%) y el factor B dos porcentajes de pectina (1 y 2%) más un testigo libre de ambos recubrimientos; en cuanto al análisis organoléptico se emplearon 30 jueces semientre- nados. Como resultado se obtuvo que el tratamien- to con 2% de Quitosano obtuvo los efectos más favorables en cuanto a evaluación sensorial. Para los análisis microbiológicos tuvo un efecto inhibidor a los 10 días disminuyendo de 4,0x102a 2,0x102U- FC el crecimiento de aerobios mesófilo. En cuanto
al tiempo de vida útil del fruto, el Quitosano al 2% mostró un efecto positivo frente a las pérdidas de humedad y mantenimiento de la firmeza respectiva- mente; por lo anteriormente expuesto concluimos que el melón sometido a este tratamiento exhibió los rasgos más favorables en términos de calidad microbiológica y sensorial.
The melon is a fruit that has a high water con- tent, which when cut is exposed to microbial attack, enzymatic action and loss of sensory quality. Cu- rrently, antioxidant compounds are used, conside- red as barrier technology, which has as a principle to obtain the synergic effect in the conservation process through the use of edible coatings, an al- ternative that increases the useful life of fruits and vegetables, minimizing spoilage and preserving its sensory characteristics. In the present investiga- tion the objective was to determine the effect of the conservation of two edible coatings such as pectin and chitosan in melon (Cucumismelo L.). To fulfill the objective, the microbiological quality (aerobic molds, yeasts and mesophiles) was evaluated, as well as the organoleptic analysis (taste, color, smell and texture) under a completely random design with factorial arrangement (2x2), where factor A were two percentages of Chitosan (1 and 2%) and fac-
Recibido: 10/01/2018. Aceptado: 27/03/2018
tor B two percentages of pectin (1 and 2%) plus a free control of both coatings; As for the organoleptic analysis, 30 semi-trained judges were used. As a result, it was obtained that the treatment with 2% of Chitosan obtained the most favorable effects in terms of sensory evaluation. For the microbiological analyzes, it had an inhibitory effect at 10 days, de- creasing mesophilic aerobic growth from 4.0x102a to 2.0x102UFC. Regarding the useful life of the fruit, Chitosan at 2% showed a positive effect against moisture losses and maintenance of firmness res- pectively; Therefore, we concluded that the melon subjected to this treatment exhibited the most favo- rable traits in terms of microbiological and sensory quality.
Los recubrimientos comestibles son una capa delgada que se forma directamente sobre la super- ficie de los alimentos a manera de envoltura protec- tora (Del Valle et al., 2005). La aplicación de éstas soluciones en frutas frescas y mínimamente proce- sadas ha sido utilizada para proporcionar una bue- na calidad, alargar la vida útil de los mismos e imitar las cubiertas naturales de los productos vegetales comestibles (Lin y Zhao, 2007; Diaz, 2011).
Los recubrimientos comestibles, crean en las frutas una atmósfera que reduce la velocidad de transpiración y por lo tanto retrasan el proceso de senescencia, debido a que crean una barrera semi- permeable a gases como O2, CO2 y vapor de agua (Hyang et al., 2009).
En la actualidad, la aplicación de estos recu- brimientos es una alternativa de investigación de gran trascendencia, debido a las necesidades del consumo de alimentos saludables como frutas con un mínimo procesamiento y libres de aditivos sin- téticos. De igual manera, se consideran una tec- nología respetuosa con el medio ambiente debido a que reducen la utilización del envasado tradicional con films plásticos y además, son biopolímeros na- turales y biodegradables, esto quiere decir que son adquiridos a partir de recursos naturales o extraí- dos a partir de los subproductos de las industrias agroalimentarias (Vázquez-Briones y Guerrero-Bel- trán, 2013; De Ancos et al., 2015).
Los principales componentes de los recubrimien- tos comestibles son polisacáridos, proteínas, lípi- dos y resinas, además de algunos tipos de plas-
tificantes y emulsificantes de distinta naturaleza química que mejoran las propiedades de los re- cubrimientos (Campos et al., 2011). Las proteínas más utilizadas en la formulación de recubrimientos comestibles son la zeína de maíz, la proteína de soja, el gluten de trigo, la gelatina, la proteína de cacahuete, la queratina, el colágeno, la proteína del suero de leche y la caseína (Bai et al., 2002).
Por otro lado, la pectina, elemento se encuentra en las paredes celulares primarias y en la laminilla media de las células parenquimáticas de muchas plantas, también ha sido utilizada como un recu- brimiento; siendo la responsable de la firmeza en algunos productos. En cuanto al quitosano, éste es un polímero obtenido del exoesqueleto de crustá- ceos, usado en los últimos años como recubrimien- to comestible por sus propiedades antimicrobianas y su capacidad de vehiculizar sustancias bioactivas como aceites esenciales (AES) que confieren atrib- utos sensoriales y poseen capacidad microbicida (Díaz, 2012).
Actualmente, existe un 23% de frutas y hortal- izas que se pierden por deterioros microbiológicos y fisiológicos, pérdida de agua, daño mecánico du- rante la cosecha, envasado y transporte, o a las in- adecuadas condiciones de traslado (Hodeg, 2013). Debido a que no se ha estandarizado un método único de conservación o tratamiento para frutas y hortalizas frescas en Ecuador, se plantea con la presente investigación evaluar dos recubrimientos comestibles como lo son la pectina y el quitosano, en melón (Cucumis melo L.).
Los melones seleccionados para el experimento se basaron en el grado de madurez comercial, con un aspecto fresco, piel ligeramente sedosa, libre de ataques de insectos y enfermedades y de consis- tencia firme. El peso aproximado fue de 1,5 kg de la variedad “Cantaloupes” descartando la materia pri- ma que contenga daños mecánicos, tamaños muy pequeños y posible contaminación externa.
Las frutas fueron lavadas con agua potable y posteriormente fueron tratados con una solución de hipoclorito de sodio al 5% por un lapso de 2 minu- tos. Luego se procedió con el escurrimiento durante 5 minutos para eliminar el exceso de humedad de la fruta y seguidamente se retiró la cáscara para
proceder al corte en rodajas, troceando con un ta- maño aproximado de 2 a 3 cm.
Los productos a utilizar de acuerdo a las dosis de los diferentes tratamientos en estudio, se apli- caron utilizando el método de inmersión. Las frutas cortadas en cuadros con un peso aproximado de 250 gr fueron sumergidas durante 15 minutos en cada tratamiento, para su posterior escurrido de 5 minutos (Tabla 1).
Tabla 1. Tratamientos en estudio para recubrimiento de melón
N° | Tratamientos | Dosis |
1 | Quitosano | 1% |
2 | Quitosano | 2% |
3 4 5 | Pectina Pectina Testigo | 1% 2% ----- |
Fuente: Elaboración propia (2018).
Posteriormente, las rodajas de melones fueron envasadas al vacío utilizando fundas ziploc con ca- pacidad de 300gr, para finalmente ser refrigeradas a una temperatura de 2°C. Después de transcurrido el tiempo establecido de 5, 10 y 15 días con los respectivos tratamientos, las muestras fueron en- viadas a un laboratorio certificado para los análisis microbiológicos y determinar la presencia de moho, levadura y aerobios mesófilos.
Para proceder a la evaluación sensorial se utili- zó un panel conformado por 30 personas semi en- trenadas quienes valoraron el melón troceado con cada tratamiento, con la finalidad de determinar mediante una escala hedónica valoradas del 1 al 5, donde 1 significa no consumible y 5 excelente. Se consideraron los parámetros sabor, olor, color y textura.
Tabla 2. Escala hedónica
Categoría | Valoración numérica |
Excelente | 5 |
Me gusta mucho | 4 |
Ni me gusta ni me disgusta | 3 |
Me disgusta mucho | 2 |
No consumible | 1 |
Fuente: Elaboración propia (2018).
El panel sensorial estuvo integrado por 30 ca- tadores internos, quienes evaluaron las cualidades de: textura, olor, color y sabor. Para la valoración de estas variables se utilizó una escala de tipo he- dónica de cinco puntos. Los datos se valoraron estadísticamente mediante el análisis de varianza, siempre que se cumplió con el criterio de norma- lidad. Asimismo, en el caso de existir diferencias significativas, se utilizó el test de Tukey para la comparación de medias, al 5% de probabilidad.
De acuerdo a los resultados de la tabla 3, los aerobios mesófilos del tratamiento 1 (Quitosano al 1%), en el día 5 presentó una carga microbiana de 1,0x102UFC/ml incrementando a 4,0x103UFC/ml al día 15. En cuanto a los mohos en los días 5 y 10 no hubo variación con 0,10x102UFC/ml, a los 15 días si se presentó un leven incremento a 0,12x102. UFC/ml. Y en las levaduras los valores no tuvieron ninguna variación con respecto a los días transcu- rridos.
Tabla 3. Recubrimientos comestibles en melón (Quitosano 1%)
Parámetros | Unidad | Resultados (días) | ||
5 | 10 | 15 | ||
Aerobios mesófilo | UFC/ml | 1,0x102 | 1,0x103 | 4,0x103 |
Mohos | UFC/ml | 0,10x102 | 0,10x102 | 0,12x102 |
Levaduras | UFC/ml | 0,10x101 | 0,10x101 | 0,10x101 |
Fuente: Elaboración propia (2018).
Sin embargo, en la tabla 4 el tratamiento 2 (Qui- tosano al 2%) resultó ser más efectivo debido a que presentó una disminución de los aerobios mesófi- los, mostrándose en el día 5 una carga microbiana de 4,0x102 UFC/ml reduciendo a 2,2x102 UFC/ml. En mohos si demostró un incremento de 3,0x102 UFC/ml a 8,4x102 UFC/ml, y en cuanto a las leva- duras hubo una pequeña disminución con el trans- currir de los días.
Tabla 4. Recubrimientos comestibles en melón (Quitosano 2%)
Parámetros Unidad Resultados (días)
5 10 15
(Cucumis melo L.) por Millán et al. (2001) y Álva- rez-Arena et al., (2013) quienes al evaluar otros ti- pos de recubrimientos comestibles como gelatina, ácido ascórbico, glicerol y sorbato de potasio, ob-
Aerobios
mesófilo
UFC/ml 4,0x102 2,0x102 2,2x102
servaron una relación directamente proporcional en
Mohos UFC/ml 3,0x102 8,0x102 8,4x102 Levaduras UFC/ml 0,10x102 0,10x101 1,0x101
Fuente: Elaboración propia (2018).
Para el tratamiento de pectina 1% se apre- cia que los mesófilo aerobios incrementaron su cantidad, obteniendo para el día 5 4,0x102 y a los 15 días 2,2x103. Así mismo, a los 15 días para los mohos y levaduras hubo un incremen- to de 8,4x102 y 1,0x102 respectivamente (Tabla 5).
Tabla 5. Recubrimientos comestibles en melón (Pectina 1%)
Parámetros Unidad | Resultados (día 5 10 | s) 15 | |
Aerobios UFC/ml mesófilo | 4,0x102 | 2,0x103 | 2,2x103 |
Mohos UFC/ml | 3,0x102 | 8,0x102 | 8,4x102 |
Levaduras UFC/ml | 0,10x102 | 0,10x102 | 1,0x102 |
Fuente: Elaboración propia (2018).
En la tabla 6 se pueden observar los resultados del análisis microbiológico para Aerobios mesófilo, mohos y levaduras en el tratamiento de pectina al 2%; los mismos indican que con el transcurrir de los días la carga microbiológica aumentó progre- sivamente, obteniendo los valores más altos para los tres parámetros microbiológicos a los 15 días;- similar a lo obtenido para el tratamiento de pecti- na al 1% de concentración. Estos datos obtenidos indican que la pectina al 1 y 2% de concentración no actúa como un agente antimicrobiano eficiente, capaz de alargar la vida útil del melón.
Tabla 6. Recubrimientos comestibles en melón (Pectina2%)
Parámetros | Unidad | Resultados (días) | ||
5 | 10 | 15 | ||
Aerobios mesófilos | UFC/ml | 8,0x102 | 8,6x102 | 1,0x103 |
Mohos | UFC/ml | 0,1x102 | 1,0x102 | 1,0x102 |
Levaduras | UFC/ml | 0,1x101 | 0,24x101 | 0,24x101 |
Fuente: Elaboración propia (2018).
Los resultados obtenidos en el presente estudio en cuanto al aumento progresivo de UFC de mohos con el transcurrir de los días, coincide con lo repor- tado en otras investigaciones realizadas en Melón
cuanto a la cantidad de UFC respecto a los días y además obtuvieron diferencias estadísticamente significativas entre las distintas concentraciones de agentes antimicrobianos utilizados.En cuanto a la variación del crecimiento de levaduras con los dife- rentes tratamientos aplicados, se atribuye a la capa- cidad de retención y transporte del antimicrobiano generada por el recubrimiento comestible aplicado en sus diversas concentraciones; coincidiendo con lo reportado por Rojas et al. (2007).
Referente a los aerobios mesófilos, se pudo apreciar que el único tratamiento que tuvo un efecto inhibidor al causar una disminución de la UFC con el transcurrir de los días, fue el Quitosano al 2%. Los resultados del presente estudio coinciden con investigaciones realizadas en Mango (Mangifera in- dica), donde se demuestra el efecto bactericida del Quitosano a una concentración del 2%, inhibiendo el crecimiento de diversos microrganismos (Jita- reetat et al., 2007; Chien et al., 2007 y Rico et al., 2012). Por su parte García, (2008) en su estudio confirma que los alimentos de origen vegetal trata- dos con quitosano contribuyen a la mejora de cali- dad, atrasan la maduración y tiempo de deterioro, alargando así su vida útil.
Según los resultados obtenidos en el análisis es- tadístico en la evaluación de los respectivos trata- mientos, se puede observar que las variables orga- nolépticas del olor, color, sabor y textura obtuvieron una mejor respuesta con el tratamiento 2, al aplicar Quitosano al 2%. Según la escala hedónica se in- terpreta que el producto sometido a este tratamien- to presentó una mayor aceptación en el análisis sensorial (Tabla 7).
Tabla 7. Promedios de las variables organolépticas
Tratamientos | Olor | Color | Sabor | Textura |
T1 (Quitosano 1%) | 2,9 | 4,03 | 2,57 | 3,43 |
T2 (Quitosano 2%) | 4,17 | 4,27 | 4,13 | 4,03 |
T3 (Pectina 1%) | 3,73 | 3,77 | 3,67 | 3,73 |
T4 (Pectina 2%) | 2,8 | 3,4 | 2,07 | 2,97 |
CV | 24,67% | 22,62% | 30,86% | 26,41% |
Fuente: Elaboración propia (2018).
Estos resultados también coinciden con Gar- cía (2008) quien realizó estudios, donde corroboró que los alimentos de origen vegetal tratados con quitosano mejoran la calidad, atrasan la madura- ción y tiempo de deterioro, alargando así su vida útil. Además, el quitosano funciona como cubierta protectora y resalta las características naturales del vegetal, preservando sus atributos comerciales y alimenticios; lo que concuerda con los resultados del presente estudio, ya que el T2 con Quitosano al 2% tuvo los mejores promedios en las variables organolépticas del olor, color, sabor y textura.
De los tratamientos evaluados para alargar la vida útil del melón (Cucumis melo L.) se determi- nó que el mejor recubrimiento comestible fue el Quitosano al 2%; ya que obtuvo mejor respuesta en cuanto a calidad microbiológica y conservación en cuanto a la firmeza. El Quitosano al 2% tuvo la capacidad de disminuir el crecimiento de aerobios mesófilo con el transcurrir de los días y produjo mí- nimas variaciones perceptibles en las característi- cas organolépticas (olor, color, sabor y textura) al ser evaluado por el panel de catadores.
La aplicación de quitosano al 2% también de- mostró un efecto positivo frente a las pérdidas de humedad y mantenimiento de la firmeza del fruto, preservando sus atributos comerciales y alimenti- cios. La evaluación sensorial indica que las roda- jas de melón, mantuvieron los atributos sensoriales hasta el día 10.
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