BIBLIOTECA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA QUIMICA
Efecto de la atmósfera modificada sobre las propiedades fisicoquímicas del Vaccinium Corymbosum (arándano Emerald) en el proceso de
conservación en cadena de frío
TESIS
Para optar el Título Profesional de Ingeniero Químico
Autores: Livias de Freitas, Katherine Mariel Saldaña Staroverova, Wilton Serguei Asesor: Dr. Reyes Lázaro, Wilson
Trujillo – Perú
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JURADO CALIFICADOR
………
Presidente
………...
Secretario
………
Miembro
.………...
Asesor
Ms. Wong López, Ernesto Segundo
Ms. Vásquez Blas, Carlos
Ms. Moreno Eustaquio, Walter
Dr. Reyes Lázaro, Wilson
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DEDICATORIA
Esta tesis se la dedicamos a los que creyeron en nosotros: a nuestros padres, familiares, amigos y en especial a nuestros hijos, Leonardo y Camila, quienes nos han motivado en todo momento a seguir creciendo profesionalmente.
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AGRADECIMIENTOS
Agradecemos en primer lugar a Dios por darnos la oportunidad de culminar satisfactoriamente esta investigación, también agradecemos al ingeniero Wilson Reyes Lázaro por su apoyo incondicional, facilitándonos los instrumentos necesarios para la realización de este informe y, además por sus buenos consejos.
Agradecemos a la empresa DanPer Trujillo S.A.C. por brindarnos las facilidades para realizar la parte experimental en su laboratorio de Investigación, Desarrollo e Innovación, así como a la Facultad de Ingeniería Química por su laboratorio de Fisicoquímica.
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ÍNDICE DE CONTENIDO
JURADO CALIFICADOR ii
DEDICATORIA iii
AGRADECIMIENTOS iv
ÍNDICE DE CONTENIDO v
ÍNDICE DE FIGURAS viii
ÍNDICE DE TABLAS ix
RESUMEN x
ABSTRACT xi
CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN 1
1.1- Antecedentes de la investigación 2
1.2- Marco teórico 4
1.3- Problema 14
1.4- Hipótesis 14
1.5- Objetivos 14
CAPÍTULO 2. MATERIALES Y MÉTODOS 16
2.1- Material vegetal 16
2.2- Bolsa de Atmósfera Modificada XTEND® 16
2.3- Tiempo de almacenamiento 17
2.4- Materiales y equipos de laboratorio 17
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2.5- Reactivos 18
2.6- Evaluaciones 18
2.7- Diseño experimental 21
2.8- Métodos y Técnicas 22
2.9- Procedimiento Experimental 28
CAPÍTULO 3. RESULTADOS 29
3.1- Condiciones iniciales de materia prima 29
3.2- Evolución de las concentraciones de gases en la A.M. y A.C. 31
3.3- Evolución de la deshidratación 33
3.4- Evolución de la dureza o textura 35
3.5- Evolución del pH 37
3.6- Evolución de los azúcares disueltos 39
3.7- Evolución de la acidez total (% ácido cítrico) 41
3.8- Evolución del índice de maduración 43
3.9- Pruebas estadísticas 45
CAPÍTULO 4. DISCUSIÓN 50
CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES 53
CAPÍTULO 6. RECOMENDACIONES 55
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 56
ANEXOS 60
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Diagrama de bloques del procedimiento experimental. 28
Figura 2. Evolución de O2 y CO2 a lo largo del tiempo de Atmósfera Modificada. 32
Figura 3. Evolución de los porcentajes en perdida de agua (deshidratación) 34
Figura 4. Evolución de la Dureza (Índice DuroField) a lo largo de 1 mes. 36
Figura 5. Evolución del pH del arándano a lo largo de 1 mes. 38
Figura 6. Evolución del °Brix del arándano a lo largo de 1 mes. 40
Figura 7. Evolución del % de Ácido Cítrico en arándano almacenado. 42 Figura 8. Evolución del índice de maduración.
444
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Requerimientos y recomendaciones de la atmósfera en post cosecha. 6 Tabla 2 Máximo número de días alcanzados en almacenamiento 7
Tabla 3 Variables de la investigación 21
Tabla 4 Ensayos elaborados cada semana 22
Tabla 5 Datos del Fundo y horas de actividades 29
Tabla 6 Datos del peso recolectado de materia prima por cada lote 29 Tabla 7 Evolución de O2 y CO2 a lo largo del tiempo en Atmósfera Convencional 31 Tabla 8 Datos de O2 y CO2 a lo largo del tiempo en Atmósfera Modificada 32 Tabla 9 Datos de los pesos de contenido neto de clamshells 34 Tabla 10 Índice DuroField de variación del promedio de Dureza 36 Tabla 11 Datos de pH de Extracto de Arándano promedio a lo largo del tiempo 37 Tabla 12 Datos de °Brix de Extracto de Arándano promedio a lo largo del tiempo 39 Tabla 13 Datos de % de ácido cítrico contenido en el arándano a lo largo de 28 días 41 Tabla 14 Datos para interpretar el índice de maduración para la AC y AM 43
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RESUMEN
El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto del tipo de almacenamiento (atmósfera convencional y atmósfera modificada) sobre las propiedades fisicoquímicas de los arándanos Emerald (Vaccinium corymbosum), y el efecto sobre su conservación a lo largo de cuatro semanas, viéndose reflejado en el índice de maduración. El tratamiento y los análisis se llevaron a cabo en los laboratorios de Investigación y Desarrollo de la empresa agroexportadora DanPer Trujillo S.A.C. y en el laboratorio de Fisicoquímica de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Trujillo. Para el tratamiento experimental se utilizó una cámara de almacenamiento a 0,5 – 1°C y 97 – 99% de humedad relativa. Los niveles de O2 y CO2 de las variables fueron para atmósfera convencional 21% O2 y 0% CO2 y para atmósfera modificada 9% O2 y 11% CO2. Para crear la atmósfera modificada se utilizó una bolsa con tecnología de almacenamiento marca Xtend con microválvulas que regulan la concentración de gases almacenados con el producto.
Los resultados experimentales indicaron una prolongada conservación en las propiedades fisicoquímicas del arándano almacenado en atmósfera modificada, viéndose reflejado en el índice de maduración, el cual incrementó de 17,11 a 19,16 hasta la cuarta semana, en comparación al incremento en atmósfera convencional que fue de 17,11 a 19,92 en las primeras dos semanas y de 21,73 al cabo de cuatro semanas.
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ABSTRACT
The objective of this research was to evaluate the effect of the type of storage (Conventional Atmosphere and Modified Atmosphere) on the physicochemical properties of blueberries (Vaccinium corymbosum) Emerald, and the effect on their conservation over four weeks, being reflected in the ripening index. The treatment and analyzes were carried out in the Research and Development laboratories of the agro-export company DanPer Trujillo S.A.C. and in the Physicochemical laboratory of the Faculty of Chemical Engineering of the National University of Trujillo. For the experimental treatment, a storage chamber was used at 0,5 - 1 ° C and 97 - 99% relative humidity. The O2 and CO2 levels of the variables were for Conventional Atmosphere 21% O2 and 0% CO2 and for Modified Atmosphere 9% O2 and 11% CO2. To create the Modified Atmosphere, a bag with Xtend brand storage technology was used with microvalves that regulate the concentration of gases stored with the product.
The experimental results indicated a prolonged conservation in the physicochemical properties of the blueberry stored in Modified Atmosphere, being reflected in the ripening index, which increased from 17,11 to 19,16 until the fourth week, compared to the increase in Conventional Atmosphere that was from 17,11 to 19,92 in the first two weeks and 21,73 after four weeks.
Keywords: blueberry, modified atmosphere, conservation, storage.
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CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN
En el año 2016 se aprobó la exportación de arándano fresco a China, lo que motivó a las empresas agroexportadoras a empezar la búsqueda de nuevos métodos para mejorar el almacenamiento del arándano, con el fin de que lleguen en óptimas condiciones de maduración a su destino, siendo la vía marítima su principal forma de exportación (28 días). Hasta ese momento, los envíos se realizaban en cadena de frío (0 - 2°C), lo que causaba un retraso de la senescencia; pero, aun así, había una notable deshidratación.
Es así que la empresa DanPer Trujillo inició una investigación sobre la aplicación de atmósferas modificadas, una técnica innovadora en ralentizar la maduración de frutas. Se deseaba conocer los efectos sobre la evolución de algunas características fisicoquímicas (como la deshidratación, acidez, pH, concentración de azúcares, índice de textura e índice de maduración) de los frutos frescos, ya que hasta el momento no se había utilizado dicha tecnología en nuestra región.
La realización de esta investigación surge de la problemática que enfrentan las empresas agroexportadoras de la región La Libertad, y que, a juicio de los autores, se origina por la falta de información sobre las ventajas del uso de bolsas de atmósfera modificada en el proceso de exportación del arándano.
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1.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Guerrero (2017) ensayó con tres tiempos de almacenamiento a 0 °C, la pérdida de peso, firmeza y el contenido de pruina (cera epicuticular) del arándano. La pérdida de peso se obtuvo con una balanza analítica; la firmeza, con un analizador de textura y el contenido de pruina, con extracción con cloroformo y diferencia de peso, seguido de la eliminación del solvente mediante evaporación. Después de 21 días, alcanzó una pérdida de peso promedio del 5,15%, una pérdida de firmeza de 1,99 N. Las concentraciones de contenido de pruina oscilaron entre el 0,21% y 0,51%. El contenido de pruina por el tiempo de almacenamiento, no se vio afectado.
Rodriguez & Zoffoli (2016) buscaron el método óptimo de preservación de arándanos en almacén, probando con distintas concentraciones de dióxido de azufre y empaques de atmósferas modificadas (MAP, por sus siglas en inglés). El arándano Brigitta (Vaccinium corymbosum) fue almacenado en atmósferas controladas (presiones parciales de CO2 / O2: 5/1;
7/15, 15/5) variando la cantidad de fruta en los sistemas de envasado. Se utilizaron dos tipos de empaques: la bolsa 1 no presentaba perforaciones (MAP 0) y la bolsa 2 tenía dos perforaciones de 3 mm2 (MAP 2). La efectividad de reducir el deterioro de los arándanos se evaluó después de 30 - 45 días a 0 °C.
La presión parcial de CO2 superior a 8 kPa o la presión parcial de O2 inferior a 2 kPa induce el ablandamiento de la fruta Brigitta. Entre los frutos evaluados, MAP 2 alcanzó presiones parciales de CO2 y O2 entre 4,5 - 6,0 kPa y 13 - 15,0 kPa, respectivamente. La descomposición, la pérdida de peso y el porcentaje de fruta deshidratada y blanda se redujeron de manera efectiva
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Rodríguez, Wyss y Hormazábal (2015) evaluaron los parámetros de calidad en frutos de arándanos Emerald (Vaccinium corymbosum), al aplicar la tecnología de atmósfera modificada y adición de SO2 durante su almacenamiento. Se realizaron 6 tratamientos con y sin atmósfera modificada y distintas concentraciones de SO2 conseguidos de 0 g, 1 g y 2 g de Na2S2O5
(disulfito de sodio) a 0 °C durante 4 semanas.
Con una dosis de 2 g de Na2S2O5 en atmósfera modificada no hubo pudrición, a diferencia del tratamiento testigo que obtuvo un 4,86% luego de 4 semanas. Se observó que la pudrición gris disminuyó considerablemente (p ≤ 0,05) con SO2 en atmósfera modificada, notándose una relación entre ambos factores, sin embargo, el gas ocasionó en los frutos daños de blanqueamiento a un 11,66%, en una dosis de 2 g de Na2S2O5, después de 4 semanas. El uso de bolsa de atmósfera modificada redujo la pérdida de peso (en promedio un 4%) por deshidratación respecto a los tratamientos donde no fue utilizada esta tecnología. La concentración de sólidos solubles no fue alterada en los tratamientos, conservándose entre 13 y 14%.
Moggia, Lobos y Retamales (2012) investigaron el uso de empaques en atmósfera modificada evaluando la calidad de los arándanos después de almacenarlos durante varias semanas, en función de la hora de cosecha (en la mañana vs. la tarde) y el momento de sellado de la bolsa (antes o después del enfriamiento final). Se utilizaron frutos del arándano Brigitta en el huerto Linares, en Chile
Ospina y Cartagena (2008) afirman que el uso de bolsas en atmósfera modificada es una
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garantía para mejorar la conservación de los alimentos, sin tener que renunciar a las características atractivas de los envases tradicionales.
Lechuga (2000) evaluó la efectividad del empaque en atmósfera modificada, a distintas temperaturas de almacenamiento para prolongar las características de calidad iniciales (color, textura, etc.) en el melón fresco. Para ello utilizó cinco empaques donde colocó el melón en trozos, los que se almacenaron a 2° C, 5° C y 10° C. Se midió la concentración de CO2 y O2, de sólidos solubles, acidez titulable, pH, ácido ascórbico y textura; además, se evaluó el efecto de CaCl2 a distintas concentraciones, para preservar la firmeza (textura) del producto.
Las concentraciones dentro del empaque de 8% de CO2 y un 5% para el O2, en aquellas muestras donde se utilizó 0,85% de CaCl2, reflejan un aumento en la velocidad de respiración. El empaque de atmósfera modificada fue eficaz para la preservación del producto, ya que la pérdida de peso del arándano fue menor del 1% y los parámetros de calidad tuvieron una variación mínima durante el almacenamiento.
1.2. MARCO TEÓRICO
1.2.1. Atmósfera Modificada
El término se refiere a atmósferas donde la composición del gas circundante es diferente a la del aire. Usualmente implica la disminución del O2 a niveles por debajo del 11% y el
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La tecnología de conservación en atmósfera modificada (AM) consiste en envasar los alimentos en empaques con barrera a la difusión de los gases, donde el ambiente gaseoso se modifica para reducir el grado de respiración, el crecimiento microbiano y retardar el deterioro enzimático y así prolongar la vida útil del alimento (Ospina & Cartagena, 2008).
Esta técnica puede generar los siguientes beneficios:
- Retraso de la maduración, relacionada a los cambios bioquímicos y fisiológicos, la tasa de respiración y de producción de etileno, así como alteraciones en la composición fisicoquímica.
- Reducción de algunos trastornos fisiológicos, como el daño por frío.
- Efectos directos o indirectos en microorganismos patógenos, disminuyendo su incidencia y severidad (Brecht, Bartz & Jeffrey, 2003).
Las posibles desventajas de esta tecnología en la materia prima son las siguientes:
- Iniciar o agravar algunos trastornos fisiológicos como interior negro o manchas marrones.
- Maduración irregular de algunos frutos, debido a niveles de O2 por debajo del 2% o CO2
sobre el 5%.
- Desarrollo de malos olores, debido al metabolismo fermentativo.
- Aumento de la susceptibilidad al decaimiento cuando el producto se encuentra en niveles excesivamente bajos de O2 o altas concentraciones de CO2 (Brecht, Bartz & Jeffrey,
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Tabla 1.
Requerimientos y recomendaciones de la atmósfera en post cosecha.
Vegetales
Temperatura (°C) Atmósfera (%)
Óptimo Rango O2 CO2
Espárragos 2 1 - 5 21 10 - 14
Apio 0 0 - 5 1 – 4 3 - 5
Cebolla 0 0 – 5 1 – 2 0 - 10
Arándano 0 0 – 5 7 – 13 5 – 11
Alcachofa 0 0 - 5 2 - 3 2 – 3
Nota: Tomada de Brecht, Bartz y Jeffrey (2003)
Los efectos positivos que puede ofrecer esta tecnología durante el almacenamiento de frutos y vegetales son:
- Conservación de la humedad relativa y disminución la pérdida de agua.
- Disminución de las rozaduras superficiales por contacto entre el producto y el contenedor.
- Posible exclusión de la luz, cuando es necesario.
- Menor necesidad de manipulación del producto, mejorando la sanitización del proceso.
Como efectos adversos se presentan la disminución de la velocidad de enfriamiento del producto durante el empacado y mayor tendencia a la condensación del agua dentro del paquete, que llevaría a la aparición de hongos (Brecht, Bartz & Jeffrey, 2003).
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1.2.2. Características técnicas de la bolsa de Atmósfera Modificada Xtend
La bolsa Xtend prolonga la vida útil de frutas y vegetales frescos por efecto de la atmósfera modificada, humedad modificada y control de condensación. Cada empaque Xtend está hecho a la medida para equilibrar, las concentraciones de O2 y CO2 específicas para el fruto/vegetal para el cual la bolsa fue diseñada. A medida que el producto transpira, la humedad relativa en la bolsa aumenta un 90-95%. La tecnología de Xtend permite que solo el exceso de humedad salga, para que así la firmeza del producto sea preservada.
- Bloquea la biosíntesis del etileno, retrasando el envejecimiento.
- Mantiene las características organolépticas del producto al retrasar la perdida de azúcares y las vitaminas A y C, mayormente.
- Reduce la descomposición al inhibir en forma directa el crecimiento de patógenos (StePac, 2010).
Tabla 2
Máximo número de días alcanzados en almacenamiento
Vegetal Almacenamiento en frio Vida en anaquel
Palta 45 días a 5 °C 7 días a 20 °C
Plátano 35 días a 13 °C 7 días a 20 °C
Arándano 45 días a 0 °C 4 días a 10 °C
Cereza 60 días a 0 °C 4 días a 10 °C
Uva 27 días a 1 °C 3 días a 10 °C
Mango 45 días a 10 °C 3 días a 20 °C
Nota: Tomada de StePac (2010)
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1.2.3. Propiedades Fisicoquímicas
Indican el comportamiento de un material frente a diversas acciones externas: el calentamiento, las deformaciones, ataque de productos químicos, etc. El análisis fisicoquímico involucra la caracterización de los alimentos, resaltando su composición química, es decir, la determinación de sustancias que se encuentran en un alimento:
proteínas, grasas, vitaminas, minerales, carbohidratos, contaminantes metálicos, residuos de plaguicidas, toxinas, antioxidantes, etc. y en qué cantidades se encuentran. Analizar las propiedades fisicoquímicas es, por ende, primordial para asegurar la calidad de los alimentos, pues es importante para la determinación de su valor nutricional, ayuda en el control del cumplimiento de los parámetros exigidos por los organismos de salud y también para el estudio de las posibles irregularidades como adulteraciones, falsificaciones, etc.
tanto en alimentos terminados como en sus materias primas (Zumbado, 2004).
Entre estos análisis tenemos:
- Deshidratación - Acidez Total
- Porcentaje de Azúcares Disueltos - pH
- Textura o Firmeza
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1.2.4. Acidez Total
Es la suma de los ácidos libres sin tener en cuenta su naturaleza y que se mide por la saturación de los ácidos con una solución alcalina de título conocido.
𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 [𝑔/𝑙] =(𝐺𝐵) (𝑁)(𝑃𝑒𝑞)
𝐴 … (1)
Donde:
GB = Gasto de bureta (se mide en ml) N = Normalidad del agente titulante.
Peq = masa atómica del ácido de muestra A = Alicuota en ml de muestra (titulada)
La relación entre los azúcares y ácidos proporciona a los alimentos un sabor característico, además nos indica la madurez comercial y organoléptica.
La titulación consiste en la utilización de un reactivo de compensación estandarizado, por ejemplo, el hidróxido de sodio (NaOH) para la determinación de ácidos es una muestra.
Una vez que este se ha calculado, se puede utilizar para calcular la relación entre azúcares y ácidos (Angón, Santos y Hernández, 2006).
Para determinar el % de acidez total, este procedimiento aplica a todas las instalaciones que procesa alimentos acidificados.
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% 𝐴𝑐𝑖𝑑𝑒𝑧 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝐴𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐í𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜) =𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑥 𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻𝑥 0.064 𝑥 100
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 (2.00 𝑔) = 𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑥 0.032… (2)
Donde:
VNaOH: Volumen de NaOH 0.01 N gastado en valoración (mL) NNaOH: Normalidad de NaOH 0.01 N (DanPer Trujillo SAC, 2009)
1.2.5. Porcentaje de Azúcares Disueltos (Grados Brix)
Son el porcentaje de sólidos solubles presentes en alguna sustancia. En frutas, este valor indica la cantidad de azúcar (sacarosa) en el fruto.
En alimentos frescos es relevante la cantidad de azúcar, pues mejora su sabor y sobre todo si son utilizados como base para alimentos procesados, pues las normativas requieren que mantenga un contenido de sólidos solubles determinado (Arvensis, 2014).
1.2.6. pH (Potencial de Hidrógeno)
Magnitud de la acidez o alcalinidad de una solución líquida. Con esta, se conoce la cantidad de iones de hidrógeno, los cuales forman parte de la solución analizada. Las siglas de pH se refieren al potencial de iones de hidrógeno (hidrogeniones), que pertenecen a la fórmula de solución líquida analizada. Podemos encontrarnos con un pH ácido o con un pH neutro, esto viene determinado por la cantidad total del nivel de iones de hidrógenos que encontramos en la solución líquida (LabProcess, 2018).
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𝑝𝐻 = − log10𝑎𝐻+… (3)
Donde
𝑎𝐻+ = Actividad de los iones hidrógeno (LabProcess, 2018).
1.2.7. Textura o Firmeza
La textura es una característica utilizada en la industria de los alimentos, para evaluar la aceptabilidad y la calidad. Es importante particularmente en frutas y verduras, pues con esto se puede estimar su frescura (Torres, Gonzáles & Acevedo, 2015).
Esta medida puede estar influenciada por la variedad del producto, la región y condiciones de cultivo. El durómetro se utiliza por productores, empacadores y distribuidores para determinar la etapa de maduración de un fruto y por los vendedores al menudeo para establecer la presencia de un sabor agradable para el consumidor y la vida de anaquel (Crisosto, 1994).
Principios de medición: Se utiliza el durómetro AGROSTA 100 Field y/o Rex Durometers 1600-OO. Ambos equipos miden la retracción superficial de un cabezal bajo la acción de una fuerza, de la misma forma que cuando se presiona una fruta con los dedos, reportando en una escala que va de 0 a 100 (donde 0 corresponde al cabezal completamente fuera y 100 al cabezal completamente comprimido) (DanPer Trujillo SAC, 2016).
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1.2.8. Índice de Maduración en Frutas, IM
Se expresa por la relación entre el extracto seco (E) y la acidez (A) indicada en gramos de ácido cítrico anhidro por 100 cm3 de zumo.
𝐼𝑀 =𝐸
𝐴… (4)
Para determinar el extracto seco se utiliza el refractómetro manual de azúcar. Para la acidez, se procede a la valoración de 2 cm3 o 5 cm3 de zumo con NaOH 0,01 N, calculando los gramos de ácido cítrico neutralizados en función de los centímetros cúbicos de NaOH consumidos (Quinza y López, 1978).
1.2.9. Arándano
Constituyen un grupo de especies nativas del hemisferio norte, pertenecen a la familia de la Ericáceas, la misma familia a la que pertenecen las azaleas y el rododendro. Las especies de mayor interés comercial son Vaccinium corymbosum L. (arándano alto, highbush) y el Vaccinium ashei (arándano ojo de conejo, rabbit eye) (MINAGRI, 2016, p.6).
Dependiendo de la especie, su tamaño se puede encontrar entre los 0,7 a 1,5 cm de diámetro, y en colores desde azul claro hasta negro. La epidermis del fruto está cubierta por secreciones cerosas, que le dan un aspecto muy atractivo.
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1.2.10. Maduración
Es el conjunto de procesos de desarrollo y cambios observados en la fruta. Como consecuencia, el alimento fresco desarrolla una serie de características fisicoquímicas que permiten definir distintos estados de madurez. Todo esto es relevante en postcosecha por los siguientes aspectos:
- Desarrollo de índices de madurez o cosecha.
- Definición de técnicas y frecuencia de cosecha.
- Exigencias de calidad del mercado (características externas/composición interna).
- Forma de consumo del producto (natural/procesado).
- Aplicación de técnicas adecuadas de manejo, conservación, transporte y comercialización.
- Vida potencial útil postcosecha (Arias & Toledo, 2007).
1.2.11. Cadena de Frío
Es el proceso de refrigeración necesario para que los alimentos congelados lleguen de manera inocua al consumidor. Se denomina "cadena" porque está compuesta de diferentes etapas o eslabones. Si alguno de los puntos se viera alterado, la calidad y seguridad del producto terminado se vería afectado, ya que puede presentarse un aumento de microorganismos alterantes como de patógenos, y la alteración del alimento por reacciones enzimáticas degradantes (Pelayo, 2011).
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1.3 PROBLEMA
¿Cuál es el efecto de la atmósfera modificada sobre las propiedades fisicoquímicas (deshidratación, acidez total, porcentaje de azúcares, pH, textura e índice de maduración) del Vaccinium corymbosum (arándano Emerald) en el proceso de conservación en cadena de frío?
1.4 HIPÓTESIS
La modificación de la concentración de gases en la atmósfera de almacenamiento de los arándanos Emerald mejora la conservación de sus propiedades fisicoquímicas (deshidratación, acidez total, porcentaje de azúcares, pH, textura e índice de maduración) viéndose reflejado por el valor del índice de maduración menores a 20,0 (Hi: 17 < X < 20) al cabo de 4 semanas; debido a que los bajos niveles de O2 y elevados niveles de CO2 prolongan la conservación de los frutos frescos.
1.5 OBJETIVOS
- Objetivo general
Determinar el efecto de la Atmósfera Modificada sobre las características fisicoquímicas del Vaccinium corymbosum (arándano Emerald) en el proceso de conservación en cadena de frío.
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- Objetivos específicos
Determinar las propiedades fisicoquímicas del arándano Emerald en el momento de la cosecha.
Demostrar que la concentración de CO2 y O2 de la Atmósfera Modificada se mantiene constante, favoreciendo la conservación de los arándanos.
Determinar la evolución del índice de maduración y deshidratación del arándano Emerald sometido a atmósfera convencional
Determinar la evolución del índice de maduración y deshidratación del arándano Emerald sometido a Atmósfera Modificada.
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CAPÍTULO 2
MATERIALES Y MÉTODOS
2.1.MATERIAL VEGETAL
Se utilizaron bayas de Vaccinium corymbosum (arándano Emerald) del fundo Agromorín de la empresa agroexportadora DanPer Trujillo S.A.C. localizada en Panamericana Norte km 532, Virú, La Libertad, Perú (-8.35832856972144, -78.87408912836909). Las bayas pertenecientes a dos campos: M1T1LTB1 y M2T2LTB2 se cosecharon el 13 de octubre a las 6:30 a.m. y 10:30 a.m. respectivamente. De ambos lotes se obtuvo 551,57 kg de arándano, de los que se recibió aproximadamente el 1.6% representativo para los análisis (6 cajas de 1,5 kg) de arándano clasificado.
2.2.BOLSA DE ATMÓSFERA MODIFICADA (XTEND®)
Las bolsas de Atmósfera Modificada para uso en arándano correspondieron a bolsas de polietileno de densidad baja, de claridad alta, hechas de resina, polímeros y aditivos. Las dimensiones de la bolsa fueron 29,2 x 26,6 x 48,3 cm, utilizada en cajas de 1,5 kg. Los envases con arándanos fueron ubicados dentro de la bolsa. El sellado de la bolsa se hizo con baja humedad interior, mediante máquina termo selladora (120 °C).
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2.3.TIEMPO DE ALMACENAMIENTO
Para determinar la maduración de los arándanos, se almacenan durante 4 semanas en una cámara de almacenamiento a 0,5 – 1,0 °C, midiendo y comprobando las características naturales de la atmósfera como la humedad relativa del ambiente mayor a 95% y el oxígeno en 21%. Las mediciones se hicieron bajo los criterios de DanPer tomando muestras de temperatura cada 4 horas, para evitar la desviación de la temperatura en cámara.
2.4.MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO
- 04 Bolsa Xtend para atmósferas modificadas. Cap (1,5 kg) - 01 Medidor de pH Handylab 100. Cap (-2,0 - 20,0 ± 0,1) - 01 Durómetro AGROSTA 100 Field. Cap (0 – 100 ± 1 UD) - 01 Refractómetro Portátil RZ121.
- 01 Balanza Analítica H. W. Kessel AND GH-252. Cap (250g ± 0,1 mg) - 01 Balanza Precisión 1 g. Cap (10 kg ± 1 g)
- 01 Termómetro Digital 0,1°C NSE DeltaTrak. (0 – 100 °C ± 0,1 °C)
- 01 Termómetro de Cámara de Almacenamiento Full Gauge 0,1°C. (0 – 50 °C ± 0,1 °C) - 01 Medidor de CO2 y O2 PBI Dansensor.
- 02 Varilla de agitación vidrio 30 cm.
- 01 Bureta 50 mL.
- 01 Matraz 250 mL.
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- 01 Vasos de Precipitación de 50 mL.
- 01 Vasos de Precipitación de 100 mL.
- 01 Vasos de Precipitación de 250 mL.
2.5.REACTIVOS
▪ 0,5 kg Hidróxido de sodio 0,01 N (99,9% ± 0,2)
▪ 5 L Agua destilada
▪ 100 mL Fenolftaleína 1%
2.6.EVALUACIONES
2.6.1. Deshidratación
Se tomó el peso inicial de cada clamshell el día del empaquetado de cajas (12 clamshells por cada caja), y se dividió las cajas en 1 de Atmósfera Convencional y 4 cajas con bolsa XTEND para Atmósfera Modificada. Se hizo la prueba de la deshidratación volviendo a pesar los clamshell cada semana en el momento de la prueba.
%𝐷𝑒𝑠ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 = 𝑊𝑓𝑊−𝑊𝑜
𝑓 𝑥100… (5)
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Donde:
Wf = Peso final del contenido del clamshell al momento de la prueba semanal. El contenido se descarta.
Wo = Peso inicial del contenido del clamshell antes de empacar en la caja de atmósfera convencional y/o atmósfera modificada.
2.6.2. Acidez total
Se utilizó el método de determinación de acidez total descrito en el manual de laboratorio fisicoquímico del área de Investigación y Desarrollo de DanPer Trujillo S.A.C. (ITPGC 4.10-1/28AC). Se tomaron 2 mL de arándano licuado y se llevó la muestra a un volumen de 20 mL, después de agitar la disolución, se agregó 5 gotas de fenolftaleína. Se tituló la muestra con una solución de NaOH a 0,01 N y se anotó el volumen gastado, adicionamos una gota más para comprobar que el viraje correspondía a la neutralización de la disolución.
El porcentaje de acidez de la muestra se obtiene aplicando la fórmula (2).
2.6.3. pH
Se utilizó el pH-metro HandyLab 100 (≤ 0,0005 pH ± 1), este parámetro se determinó sobre 6 evaluaciones de pH de arándano, estrujando 9 vallas (aproximadamente 20 g) por cada evaluación, anotando el valor obtenido para obtener el pH inicial promedio el día de la cosecha y ver su evolución a lo largo de las 4 semanas en Atmósfera Convencional y Atmósfera Modificada.
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2.6.4. Porcentaje de azúcares
Se hicieron 6 evaluaciones de °Brix (porcentaje de azúcares disueltos), estrujando 9 vallas (aproximadamente 20 g) y tomando una muestra de zumo para ver su refracción con Refractómetro Portátil RZ121, por cada evaluación, anotando el valor obtenido para obtener el °Brix inicial promedio el día de la cosecha y ver su evolución a lo largo de las 4 semanas en Atmósfera Convencional y Atmósfera Modificada.
2.6.5. Textura
Se utilizó el durómetro AGROSTA 100 Field® (0 – 100 UD ± 1), equipo que mide la retracción superficial de un cabezal bajo la acción de una fuerza, de la misma forma que cuando se presiona una fruta con los dedos. Este reporta en una escala que va de 0 a 100 (donde 0 corresponde al cabezal completamente fuera y 100 al cabezal completamente comprimido). Por cada muestra se hicieron 30 mediciones utilizando 1 baya diferente por cada medición.
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2.7.DISEÑO EXPERIMENTAL
Tabla 3
Variables de la investigación
VARIABLES
Independientes Dependientes
Modificada (10% CO2, 9%O2) Atmósfera
Convencional (21% O2) Tiempo (4 semanas)
Deshidratación Acidez total Porcentaje de azúcares
pH Textura
Fuente: Elaboración propia.
Matriz Experimental:
Variables independientes: 3
Numero de experimentos: 2n de variables independientes. =23 = 8 experimentos.
Variables dependientes: 5 por cada experimento.
Ensayos totales = (8 experimentos + 1 exp. Día de la cosecha) x 5(cada experimento) Ensayos totales = 45
Para el programa se usará margen de error del 5% y significancia del 95%. Z= 1,96
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Tabla 4
Ensayos elaborados cada semana
Tiempo Atmósfera
Modificada
Atmósfera Convencional
N° de Ensayos x semana 0 semanas
(día de cosecha)
0 0 5 ensayos del día de
cosecha
1 semana 5 ensayos 5 ensayos 10
2 semana 5 ensayos 5 ensayos 10
3 semana 5 ensayos 5 ensayos 10
4 semana 5 ensayos 5 ensayos 10
Total 45 ensayos
Fuente: Elaboración propia.
2.8.MÉTODOS Y TÉCNICAS
Proceso en planta:
- Se pesó el arándano brindado por la empresa agroexportadora DanPer S.A.C., se anotó el lote y la cantidad de arándano ingresado.
- El arándano pasó por un proceso de clasificación por calibre y descarte.
- Se pidió el muestreo de descarte a la empresa agroexportadora y la donación del 1,6 % representativo para los análisis (aproximadamente 6 cajas de 1,5 kg) de arándano clasificado: 4 cajas de arándano (M1, M2, M3 y M4) con bolsa Xtend y 2 sin bolsa (M0 y M5), 1 de estas se llevó a la primera prueba (M5).
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- La caja viene empacada en clamshells de 125 g x 12 unidades (1,5 kg) con bolsa de Atmósfera Modificada o sin bolsa. Se hizo una toma de peso de cada clamshell de arándanos anotando en el PET en gramos y se cerró las 4 cajas con la bolsa Xtend para que empiece a generar la Atmósfera Modificada.
- Se colocaron las cajas en la cámara de túnel (corriente continua de aire a 0,5°C) para descender desde temperatura ambiente hasta 0,5 – 1 °C en 8 horas.
- Se almacenó y enfrió los arándanos en cámara a 0,5 - 1 °C.
Prueba Inicial (P0)
En esta prueba los datos son generales para la Atmósfera Modificada como para la muestra testigo (atmósfera convencional) puesto que son el muestreo de las propiedades fisicoquímicas del arándano el día de la cosecha (aún no hay Atmósfera Modificada). Para esta prueba se usó 2 clamshells de la caja de arándanos M5.
- Se realizó 3 evaluaciones de la concentración de gases de la atmósfera (%CO2 y % O2) con el equipo PBI Dansensor, y se realizó una evaluación % de Humedad Relativa de la cámara de almacenamiento con el equipo Full Gauge.
- Se hizo 5 evaluaciones de pH de arándano, estrujando 9 bayas (aproximadamente 20 g) por cada evaluación, con el pH metro Handylab 100.
- Se hizo 5 evaluaciones de acidez total, estrujando 9 bayas (aprox. 20 g); la prueba se realizó pasando por un papel filtro para obtener 1 g de líquido de arándano, se diluyó con 100 ml de agua destilada y tituló con NaOH a 0,01 N para obtener la acidez total. Se
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- Se hizo 5 evaluaciones de °Brix (porcentaje de azúcares disueltos), estrujando 9 bayas (aproximadamente 20 g) y tomando una muestra de zumo para ver su refracción con Refractómetro Portátil RZ121, por cada evaluación.
- Se realizó 30 mediciones de índice de textura, por indicación del equipo Durómetro Agrosta 100 Field midiendo 1 baya de arándano por cada medición.
Primera Prueba (P1)
Se realizó 7 días después de P0, la Atmósfera Modificada ya se desarrolló dentro de la bolsa Xtend en la caja M1 a 10 % CO2 por diseño de la bolsa. En esta prueba se utilizó toda la caja M1 y 2 clamshells de la caja M0 sin Atmósfera Modificada como muestra testigo.
- Se realizó 3 evaluaciones de la concentración de gases de la atmósfera convencional en la cámara de almacenamiento y 3 evaluaciones dentro de la caja de arándanos M1 con Atmósfera Modificada y se realizó una evaluación % de Humedad Relativa de la cámara de almacenamiento.
- Se hizo 10 evaluaciones de pH, 5 de la caja M1 y 5 de la caja M0, con el método descrito inicialmente.
- Se hizo 10 evaluaciones de acidez total, 5 de la caja M1 y 5 de la caja M0. Se repitió la evaluación 5 veces.
- Se hizo 10 evaluaciones de °Brix (porcentaje de azúcares disueltos), 5 de la caja M1 y 5 de la caja M0.
- Se realizó 60 mediciones de índice de textura, 30 de la caja M1 y 30 de la caja M0.
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Segunda Prueba (P2)
Se realizó 14 días después de P0, la Atmósfera Modificada se mantuvo dentro de la bolsa Xtend en la caja M2 a 10 % aproximadamente de CO2 por diseño de la bolsa. En esta prueba se utilizó toda la caja M2 y 2 clamshells de la caja M0 sin Atmósfera Modificada como muestra testigo.
- Se realizó 3 evaluaciones de la concentración de gases de la atmósfera convencional en la cámara de almacenamiento y 3 evaluaciones dentro de la caja de arándanos M2 con Atmósfera Modificada y se realizó una evaluación % de Humedad Relativa de la cámara de almacenamiento.
- Se hizo 10 evaluaciones de pH, 5 de la caja M2 y 5 de la caja M0.
- Se hizo 10 evaluaciones de acidez total, 5 de la caja M2 y 5 de la caja M0. Se repitió la evaluación 5 veces.
- Se hizo 10 evaluaciones de °Brix (porcentaje de azúcares disueltos), 5 de la caja M2 y 5 de la caja M0.
- Se realizó 60 mediciones de índice de textura, 30 de la caja M2 y 30 de la caja M0.
Tercera Prueba (P3)
Se realizó 21 días después de P0, Atmósfera Modificada se habrá mantenido dentro de la bolsa Xtend en la caja M3 a 10 % aproximadamente de CO2 por diseño de la bolsa. En esta prueba se utilizó toda la caja M3 y 2 clamshells de la caja M0 Atmósfera Modificada como
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- Se realizó 3 evaluaciones de la concentración de gases de la atmósfera convencional en la cámara de almacenamiento y 3 evaluaciones dentro de la caja de arándanos M3 con Atmósfera Modificada y se realizó una evaluación % de Humedad Relativa de la cámara de almacenamiento.
- Se hizo 10 evaluaciones de pH, 5 de la caja M3 y 5 de la caja M0.
- Se hizo 10 evaluaciones de acidez total, 5 de la caja M3 y 5 de la caja M0. Se repitió la evaluación 5 veces.
- Se hizo 10 evaluaciones de °Brix (porcentaje de azúcares disueltos), 5 de la caja M3 y 5 de la caja M0.
- Se realizó 60 mediciones de índice de textura, 30 de la caja M3 y 30 de la caja M0.
Cuarta Prueba (P4)
Se realizó 28 días después de P0, la Atmósfera Modificada se habrá mantenido dentro de la bolsa Xtend en la caja M4 a 10 % aproximadamente de CO2 por diseño de la bolsa. En esta prueba se utilizó toda la caja M4 y dos clamshells de la caja M5 sin Atmósfera Modificada como muestra testigo.
- Se realizó 3 evaluaciones de la concentración de gases de la Atmósfera Convencional en la cámara de almacenamiento y tres evaluaciones dentro de la caja de arándanos M4
Atmósfera Modificada y se realizó una evaluación % de Humedad Relativa de la cámara de almacenamiento.
- Se hizo 10 evaluaciones de pH, 5 de la caja M4 y 5 de la caja M5.
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- Se hizo 10 evaluaciones de acidez total, 5 de la caja M4 y 5 de la caja M5. Se repitió la evaluación 5 veces.
- Se hizo 10 evaluaciones de °Brix (porcentaje de azúcares disueltos), 5 de la caja M4 y 5 de la caja M5.
- Se realizó 60 mediciones de índice de textura, 30 de la caja M4 y 30 de la caja M5.
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2.9.PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Recepción y acopio de la materia prima (Arándano) en la planta procesadora.
Selección al azar de seis cajas de producto.
Análisis de las propiedades físicoquímicas en condiciones iniciales de dos clamshell de la caja M5 de arándano.
Continúa el proceso de producción, en donde las cajas restantes se llevan al túnel de enfriamiento a 0,5°C.
Almacenamiento a 0,5-1,0°C
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas (dureza, pH, °Brix, acidez) de la caja M1 con Atm. Mod. y concentraciones de gases
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas (dureza, pH, °Brix, acidez) de la caja M0 con Atm. Conv. y concentraciones de gases S
E M 1
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas (dureza, pH, °Brix, acidez) de la caja M2 con Atm. Mod. y concentraciones de gases
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas (dureza, pH, °Brix, acidez) de la caja M0 con Atm. Conv. y concentraciones de gases S
E M 2
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas (dureza, pH, °Brix, acidez) de la caja M3 con Atmósfera Mod. y concentraciones de
gases
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas (dureza, pH, °Brix, acidez) de la caja M0 con Atmósfera Conv. y concentraciones de
gases S
E M 3
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas (dureza, pH, °Brix, acidez) de la caja M4 con Atmósfera Mod. y concentraciones de
gases
Evaluación de las propiedades fisicoquímicas (dureza, pH, °Brix, acidez) de la caja M5 con Atmósfera Conv. y concentraciones de
gases S
E M 4
Resultados
Análisis estadístico de los resultados
Conclusiones y Discusiones
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CAPÍTULO 3 RESULTADOS
Después de haber realizado las mediciones al producto almacenado (4 semanas) con atmósfera modificada y con atmósfera convencional, utilizando la metodología planteada, se llegó a identificar y a cuantificar la evolución de las propiedades fisicoquímicas de ambos productos, para determinar el índice de maduración y verificar la atmósfera y las condiciones de almacenamiento más eficientes para su conservación.
3.1. CONDICIONES INICIALES DE MATERIA PRIMA
Las condiciones iniciales del arándano acopiado en DanPer fueron las siguientes:
- Dia de Cosecha: 13/01/19 - Temperatura en Campo 23ºC
Tabla 5
Datos del Fundo y horas de actividades
DATOS DEL FUNDO
Panamericana Norte km 532 – Virú – La Libertad Agromorin (arrendado)
Hora de cosecha Lote 1: 06:30 Lote 2: 10:30
Hora de acopio 12:00 12:00
Hora de salida 12:56 12:56
Hora de llegada a DanPer 13:30 13:30
Fuente: Elaboración propia.
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Tabla 6
Datos del peso recolectado de materia prima por cada lote
LOTE 1 M1T1 Lt B1
Fecha de cosecha 13/01/2019
Fecha de recojo 13/01/2019
N° de jabas 110
Peso neto (kg) 252,28
LOTE 2 M1T2 Lt B2
Fecha de cosecha 13/01/2019
Fecha de recojo 13/01/2019
N° de jabas 130
Peso neto (kg) 299,24
Fuente: Elaboración propia.
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3.2. EVOLUCIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE GASES DENTRO DE LA ATMÓSFERA MODIFICADA Y ATMÓSFERA CONVENCIONAL.
Las concentraciones de O2 y CO2 de la Atmósfera Convencional se mantienen sin aparente variación:
Tabla 7
Evolución de O2 y CO2 a lo largo del tiempo en Atmósfera Convencional Evolución de gases en Atmósfera Convencional
Día % O2 %CO2
0 21,50 0,00
7 21,40 0,00
14 20,80 0,00
21 20,80 0,00
27 21,20 0,00
Promedio 21,14 0,00
Desviación estándar 0,33 0,00
Margen 0,29 0,00
Dato 21,14 ± 0,33 % 0 ± 0 %
Fuente: Elaboración propia.
Se comprueba el % de O2 a lo largo de tiempo se mantiene en 21,14 ± 0,33 % estable, como en la teoría de composición de gases atmosférica, mientras que el % de CO2 no se puede cuantificar con el instrumento, por la mínima cantidad de concentración en el ambiente lo considera un valor despreciable (300 ppm o 0,03% en las condiciones más contaminadas de Atmósfera).
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Mientras que las concentraciones de O2 y CO2 evolucionaron a lo largo de tiempo en la bolsa Xtend para Atmósfera Modificada, evidenciando el propósito de la bolsa:
Tabla 8
Datos de O2 y CO2 a lo largo del tiempo en Atmósfera Modificada
Día % O2 % CO2
0 21,50 0,00
7 10,80 8,80
14 10,50 10,13
21 10,15 11,08
28 9,50 11,30
Fuente: Elaboración propia.
Figura 2. Evolución de O2 y CO2 a lo largo del tiempo con Atmósfera Modificada.
R² = 0.964 R² = 0.9984
8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12
0 5 10 15 20 25 30
% Gas
Día
% O2 %CO2 Lineal (% O2) Polinómica (%CO2)
O2 CO2 …… Lineal (% O2) …… Polinómica (% CO2)
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En la evolución de gases no se incluyeron los valores de las condiciones iniciales de la atmósfera por que la evolución del día inicial no cumple la misma ecuación que a lo largo de las 4 semanas después, por consumo excesivo en la respiración de O2 y el metabolismo
acelerado que genera la Atmósfera Modificada. Por diseño la humedad relativa de la bolsa está en 97%. La bolsa cumple en la concentración de CO2 al ser mayor al 10%.
3.3. EVOLUCIÓN DE LA DESHIDRATACIÓN A LO LARGO DE LAS 4 SEMANAS
Se realizó con el fin de ver la perdida en peso de producto, ya que esto influye directamente con la ganancia por peso que es la forma de comercializar. Se evaluó el peso inicial de cada contenido neto de clamshell particular. La información obtenida aquí podría servir directamente a una investigación comercial para el uso de la bolsa. Por lo pronto DanPer utiliza la Atmósfera Modificada solo en trayectos mayores a 2 semanas.
En la evolución de la deshidratación se evaluó solo 3 clamshells por cada Atmósfera Convencional, ya que cumple con los procedimientos de la norma estadística de DanPer. Y se evaluó los 12 clamshells de cada una de las cajas de arándano con bolsa para Atmósfera Modificada, para un dato más exacto, ya que al abrir una caja se pierde la Atmósfera Modificada y no se puede volver a cerrar.
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Tabla 9
Datos de los pesos de contenido neto de clamshells
Atm Convencional Atm Modificada
Semana Peso Inicial Peso Final % Perdida Peso Inicial Peso Final % Perdida
1 486,00 466,00 4,12 1916,00 1906,00 0,52
2 486,00 458,00 5,76 1952,00 1932,00 1,02
3 468,00 430,00 8,12 1960,00 1936,00 1,22
4 502,00 454,00 9,56 1890,00 1862,00 1,48
Fuente: Elaboración propia.
Interpretando los datos en porcentaje en perdida de agua (deshidratación) o, en otras palabras,
% de la pérdida de producto.
Figura 3. Evolución de los porcentajes en perdida de agua (deshidratación).
R² = 0.9919
R² = 0.9565 0.00
2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
% de Deshidratacion
Semana
Ev. % Atm Normal Ev. % Atm. Modificada
Lineal (Ev. % Atm Normal) Lineal (Ev. % Atm. Modificada)
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De los resultados se puede interpretar que el uso de la bolsa evita la deshidratación por mantener una humedad relativa dentro de la bolsa mayor al 97% en su diseño; mientras que la humedad relativa de cámara de almacenamiento es programada en un rango de 95 – 97% a 0,5 °C, otro factor que influye en la perdida de agua es el continuo arrastre de aire en la cámara por los ventiladores.
Con la Atmósfera Modificada se obtiene una pérdida de peso de entre 1,22 % a 1,48 % en 3 - 4 semanas que es para lo que DanPer planifica el uso de la bolsa, cumpliendo con el objetivo en la agroexportación por vía marítima. Mientras que la Atmósfera Convencional tiene una pérdida de peso de entre 4,12 % a 5,76% en 1 – 2 semanas, que es usual en agroexportación de arándano por vía aérea.
3.4. EVOLUCIÓN DE LA DUREZA O LA TEXTURA DEL ARÁNDANO
Un factor importante en las características de los frutos y lo que exige el comprador es la textura, o, la dureza apreciable al tacto, esto lo evaluamos con el equipo especial durómetro AGROSTA 100 Field® (0 – 100 UD ± 1), 0 cuando se hunde totalmente la punta en la fruta, y 100 cuando no puede penetrarla, se representa como el índice DuroField.
Se tienen los datos de la dureza del arándano desde el día de la cosecha hasta las 4 semanas de almacenamiento tanto para Atmósfera Convencional como para Atmósfera Modificada. Se midió 1 evaluación el día de la cosecha, y 2 evaluaciones para cada semana durante 4 semanas,
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El exceso de mediciones (5 por evaluación mínima necesaria) se debe a la configuración del equipo AGROSTA que brinda los resultados digitalmente a partir de 60. A continuación, se muestran los promedios de las repeticiones de variación de la dureza a lo largo del tiempo.
Tabla 10
Índice DuroField de variación del promedio de Dureza
Día Dureza Atm. Convencional Dureza Atm. Modificada
0 57,50 57,50
7 63,67 66,50
14 61,07 65,55
21 65,70 68,37
28 70,80 74,80
Fuente: Elaboración propia.
Figura 4. Evolución de la Dureza (Índice DuroField) a lo largo de 1 mes.
R² = 0.9258 R² = 0.9822
50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00
Dureza (indice DuroField)
Día dureza atm. Normal dureza atm. Modificada
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En la tabla 10 se muestran la evolución de la Dureza del arándano a lo largo de las 4 semanas o 28 días, se puede ver que en ambas líneas la tendencia es similar; sin embargo, el arándano con Atmósfera Convencional por el mismo hecho de estar más deshidratado, está más compacto. La tendencia en el arándano almacenado tiende a aumentar en la cámara de almacenamiento.
3.5. EVOLUCION DE pH
La medición del pH fue realizada con el pH-metro HandyLab 100 (≤ 0,0005 pH ± 1) para la evaluación del pH, manteniendo un valor de pH en 2.9 - 3.4 en arándano según bibliografía.
Se tienen los datos del pH del arándano desde el día de la cosecha hasta las 4 semanas de almacenamiento tanto para Atmósfera Convencional como para Atmósfera Modificada. Se midió 1 evaluación el día de la cosecha, y 2 evaluaciones para cada semana durante 4 semanas, cada evaluación tiene 6 mediciones de zumo de arándano para evaluar el pH directo del extracto.
Tabla 11
Datos de pH de Extracto de Arándano promedio a lo largo del tiempo
Semana pH Atm. Convencional pH Atm. Modificada
0 2.96 2.96
1 2.86 3.01
2 2.87 3.10
3 2.91 3.15
4 3.00 3.30
Fuente: Elaboración propia.
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En la tabla 11 se muestra que el pH o la sensación de acidez disminuye a lo largo del tiempo para el arándano en Atmósfera Modificada, la teoría sobre la maduración de frutos demuestra que al pasar el tiempo la acidez disminuye para formar sales y formar azúcares, (acidez disminuye, azúcares totales aumentan), demostrando un proceso de evolución aún presente en el arándano envasado en bolsa Xtend.
Figura 5. Evolución del pH del arándano a lo largo de 1 mes.
Los datos obtenidos en el arándano almacenado con Atmósfera Convencional indican una alteración en el proceso de maduración, puesto que el pH aumenta, esto podría deberse al golpe de condiciones que llevan a una deshidratación rápida, después de la primera semana ya se puede observar que el pH retorna al proceso de maduración disminuyendo cada vez más su valor. En cualquiera de los métodos de almacenamiento el pH se ha mantenido en su valor
R² = 0.9439 R² = 0.9592
2.80 2.85 2.90 2.95 3.00 3.05 3.10 3.15 3.20 3.25 3.30 3.35
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
pH
Semana
pH normal pH modif Polinómica (pH normal) Lineal (pH modif)
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Los datos obtenidos en la tabla 11 indican una disminución en el pH para arándano en Atmósfera Convencional, haciendo creer que el proceso de maduración se encontraba ausente, pero los factores para interpretar la maduración son azúcares totales y % de acidez.
3.6. EVOLUCIÓN DE AZÚCARES DISUELTOS
La medición de °Brix o azúcares disueltos fue realizada con el equipo refractómetro para la evaluación de °Brix del arándano, manteniendo un valor de 10 a 13 según bibliografía.
Se tienen los datos de °Brix del arándano desde el día de la cosecha hasta las 4 semanas de almacenamiento tanto para atmósfera convencional como para Atmósfera Modificada. Se midió 1 evaluación el día de la cosecha, y 2 evaluaciones para cada semana durante 4 semanas, cada evaluación tiene 6 mediciones de zumo de arándano para evaluar el °Brix directo del extracto.
Tabla 12
Datos de °Brix de Extracto de Arándano promedio a lo largo del tiempo
Día °Brix Atm. Convencional °Brix Atm. Modificada
0 11,93 11,93
1 12,20 11,97
2 12,47 12,03
3 12,63 12,17
4 12,83 12,27
Fuente: Elaboración propia.
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Figura 6. Evolución del °Brix del arándano a lo largo de 1 mes.
En la tabla 12 se aprecia la evolución de los azúcares totales a un valor de 12,20 – 12,47 en un máximo de 2 semanas en el arándano envasado en Atmósfera Convencional, cumpliendo con un estándar aceptable para las pruebas de calidad que exige el cliente vía área, el tipo de almacenamiento favorece la formación de azúcares en la fruta.
Mientras que en la formación de azúcares totales para el arándano envasado en bolsa Xtend para Atmósfera Modificada se vio ralentizado, llegando a un valor de 12,13 – 12,37 en un plazo máximo de 3 – 4 semanas para la agroexportación vía marítima.
R² = 0.9905
R² = 0.9548 11.80
12.00 12.20 12.40 12.60 12.80 13.00
0 1 1 2 2 3 3 4 4 5
°Brix
Semana
°Brix Atm. Normal °Brix Atm. Modificada
Lineal (°Brix Atm. Normal) Lineal (°Brix Atm. Modificada)
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3.7. EVOLUCION DE ACIDEZ TOTAL (EXPRESADO EN % ACIDO CÍTRICO)
La medición de la acidez total expresado en % de ácido cítrico contenido, la cual fue realizada con el procedimiento de titulación de ácidos en arándano, manteniendo un valor 0,6 – 0,7 g de ácido cítrico para cumplir con los estándares de calidad de DanPer.
Se tienen los datos de % de ácido cítrico del arándano desde el día de la cosecha hasta las 4 semanas de almacenamiento tanto para atmósfera convencional como para Atmósfera Modificada. Se midió 1 evaluación el día de la cosecha, y 2 evaluaciones para cada semana durante 4 semanas, cada evaluación tiene 6 mediciones de zumo de arándano para evaluar el % de ácido cítrico directo del extracto.
A continuación, se muestran los promedios de las repeticiones de variación de % ácido cítrico a lo largo del tiempo:
Tabla 13
Datos de % de ácido cítrico contenido en el arándano a lo largo de 28 días (4 semanas) Día % Acidez A. Convencional % Acidez A. Modificada
0 0,698 0,698
7 0,663 0,681
14 0,626 0,673
21 0,595 0,665
28 0,591 0,640
Fuente: Elaboración propia.
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Interpretando los datos obtenidos en evolución a lo largo del tiempo.
Figura 7. Evolución del % de Ácido Cítrico en arándano almacenado.
En la tabla 13 se aprecia la evolución del % de ácido cítrico a un valor de 0,63 – 0,66 en un máximo de 2 semanas en el arándano envasado en Atmósfera Convencional, cumpliendo con un estándar aceptable para las pruebas de calidad que exige el cliente vía área, nótese que el ácido cítrico disminuye con la maduración de la fruta en condiciones de almacenamiento normal.
Mientras que en la reducción de ácido cítrico en Atmósfera Modificada fue a un valor de 0,64 – 0,67 g de ac. Cítrico por cada 100 g de arándano para un tiempo máximo de 3 – 4 semanas, que es el tiempo vía marítima, prácticamente se obtuvieron los mismos resultados.
R² = 0.9525
R² = 0.9565
0.550 0.570 0.590 0.610 0.630 0.650 0.670 0.690 0.710
0 5 10 15 20 25 30
% acido Cítrico
Día
% acidez atm. Normal % acidez atm. Modificada Lineal (% acidez atm. Normal) Lineal (% acidez atm. Modificada)
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3.8. EVOLUCION DEL INDICE DE MADURACION
La característica más importante en la medición de las propiedades fisicoquímicas es el índice de maduración, el cual determina cuando se deben de cosechar los arándanos, y da una indicación de como llegan a su destino, elaborando tablas para el correcto manejo y el cuidado de la maduración de los frutos perecibles, estas tablas son manejadas por DanPer, la característica más importante para la medición del índice de maduración es una recolección del arándano en un valor entre 16,5 y 17,0. la cual conserva su madurez optima comercial hasta un índice de 20,0.
Se interpretan los datos de índice de maduración del arándano desde el día de la cosecha hasta las 4 semanas de almacenamiento tanto para atmósfera convencional como para Atmósfera Modificada, para saber su evolución y cual método de almacenamiento es más eficiente a lo largo del tiempo, o cual conserva un índice de maduración más bajo.
Tabla 14
Datos para interpretar el índice de maduración para la Atmósfera Convencional y Modificada
Día °Brix
A.C.
% Acidez A.C.
°Brix A.M.
% Acidez A.M
Ind. Mad.
A.C
Ind. Mad.
A.M
0 11,93 0,70 11,93 0,70 17,11 17,11
7 12,20 0,66 11,97 0,68 18,41 17,57
14 12,47 0,63 12,03 0,67 19,92 17,89
21 12,63 0,60 12,17 0,66 21,22 18,31
28 12,83 0,59 12,27 0,64 21,73 19,16
Fuente: Elaboración propia.
