EFECTIVIDAD DE ACEITES ESENCIALES DE LIMÓN Y
TOMILLO PARA EL CONTROL DE LA PODEDRUMBRE DE
NARANJAS
Cháfer M. (*); Catalá, M.; Sánchez-González L; González-Martínez Ch; Chiralt A.
Instituto de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo. Universidad Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n, 46022 Valencia
(*)[email protected] . Tel: 0034 96 387 70 00 Ext.79833 Fax: 0034 96 387 73 69
Palabras clave: antifúngico, postcosecha, aceites esenciales, cítricos
RESUMEN
El principal y más grave problema de la postcosecha de los cítricos son las podredumbres causadas por el género Penicillium. El reglamento europeo de la producción ecológica apenas permite químicos para su control por lo que es necesario investigar en productos naturales coherentes con estos sistemas de producción. En este trabajo se ha evaluado la efectividad de productos naturales como el quitosano y los aceites esenciales de limón y tomillo en naranjas (cv. Navel Powell). Los ensayos se han llevado a cabo aplicando estos productos a naranjas, antes y después de su inoculación con Penicillium italicum CECT 2294 (105 esporas/mL), en tratamientos que simulan su actividad preventiva y curativa. Además se ha caracterizado la influencia de los tratamientos más efectivos en los principales parámetros de calidad (acidez, pH, sólidos solubles, porcentaje en zumo y pérdida de peso) de naranjas frigoconservadas. Los tratamientos curativos con productos a base de aceite esencial de tomillo fueron los más efectivos, comparados con las muestras no tratadas. En general, los productos ensayados no suponen pérdidas de calidad de las naranjas durante su conservación, destacando ligeras mejoras en la pérdida de peso y firmeza de las naranjas tratadas.
INTRODUCCIÓN
El mayor problema postcosecha de los cítricos son las pérdidas ocasionadas por el ataque de hongos y en particular por Penicillium italicum y Penicillium digitatum, responsables de las podredumbres azul y verde. El control de estas podredumbres se realiza de forma mayoritaria a través de fungicidas químicos como el imazalil y el tiabendazol. El uso masivo de estos productos puede generar serios problemas medioambientales y sanitarios.
En este sentido, la incorporación de agentes antimicrobianos de origen natural en la formulación de recubrimientos biodegradables constituye una alternativa al uso de estos químicos de síntesis más acorde con las actuales tendencias del consumo alimentario. Estudios recientes ponen de manifiesto las propiedades antifúngicas de productos naturales procedentes de plantas, organismos marinos, insectos o microorganismos (Cowann, 1999; Tripathi, 2001). Un ejemplo de estos productos naturales de origen animal es el quitosano, biopolímero de reconocida actividad antimicrobiana y ampliamente estudiado hasta el momento. La incorporación de estos antimicrobianos en recubrimientos de cítricos permitiría reducir el coste de su aplicación y su potente y característico olor.
En este estudio se eligieron aceites esenciales que ya habían mostrado una actividad antifungica significativa frente al genero Penicillium como el de tomillo (Plaza et al., 2004) y el limón (Viuda-Martos y col., 2008). Los mecanismos de acción de los aceites esenciales aun no están bien definidos pero se relacionan con la actividad antimicrobiana con el carácter lipófilo del aceite esencial. Numerosos autores señalan la acción combinada de los diferentes componentes de los aceites esenciales sobre las membranas celulares y mitocondriales, aumentando de esta forma la permeabilidad de estas estructuras (Burt, 2004; Bakkali y col., 2008).
El objetivo principal de este trabajo consiste en evaluar el efecto antifúngico de tratamiento preventivos o curativos a base de quitosano y aceites esenciales de limón y tomillo, para el control de la podredumbre azul de los cítricos. Además se caracteriza el efecto de estos tratamientos sobre la calidad postcosecha de naranjas frigoconservadas.
MATERIAL Y MÉTODOS
Materias primas
Se utilizaron como materias primas: los ingredientes de las formulaciones, los frutos (naranjas) sobre las que se aplicaron y la cepa del hongo causante de la podredumbre cítrica (Penicillium italicum). Los ingredientes de las formulaciones fueron: agua destilada, quitosano (Sigma-Aldrich, España) (1% p/p), acido acético glacial (Panreac, España) (0.5% v/p) y los aceites esenciales de limón y tomillo, L y T, respectivamente (Herbes del moli, Alicante, España) (2%). La preparación de formulaciones formadoras de recubrimiento se realizó siguiendo el procedimiento descrito por otros autores (Sánchez-González y col., 2011). Los frutos a recubrir fueron naranjas var. Navel Powell, de cultivo ecológico procedentes de Carrícola, y sin ningún tratamiento
postcosecha. Las naranjas fueron recolectadas y llevadas inmediatamente al laboratorio para su correspondiente manipulación. Se utilizó como cepa para la infección de las naranjas un cultivo del hongo Pencicillium italicum (CECT 2294), obtenido a partir de liófilos suministrados por la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT, Burjasot, Valencia). Se preparó una suspensión de esporas en agua fisiológica con 0.1% Tween 80.
Se utilizaron para cada tratamiento, un total de 20 naranjas inoculadas para el seguimiento del deterioro fúngico y 20 sin inocular para la determinación de los parámetros de calidad al final del periodo de almacenamiento.
Deterioro fúngico
La aplicación de las formulaciones y la inoculación de las naranjas se realizaron simulando un tratamiento preventivo o curativo de la enfermedad. En el preventivo, las naranjas, tras su limpieza, fueron sumergidas durante 2 minutos en cada una de las formulaciones. A continuación se secaron en condiciones controladas, se dañaron a través de dos incisiones en la zona ecuatorial de cada una de las muestras y se inocularon las heridas introduciendo alícuotas de 10 μL de una suspensión de esporas de Penicillium italicum equivalentes a un nivel de infección conocido (9x105 esporas/mL). En el curativo, la inoculación se realizó 24 horas antes de la aplicación de las formulaciones.
Las muestras se almacenaron en condiciones controladas de temperatura (25ºC) y humedad relativa (85%) durante 4 semanas.
La medida del nivel de ataque fúngico durante el almacenamiento, se llevó a cabo cuantificando periódicamente el número de naranjas infectadas que mostraron halo de crecimiento fúngico alrededor de la herida. Como controles se utilizaron muestras sin recubrir.
Calidad
Las naranjas, con y sin la aplicación de las formulaciones, fueron almacenadas durante 15, 30 y 60 días en una cámara a 5ºC y 85% de humedad relativa, más 7 días de vida de mercado (20ºC y 60% de la humedad relativa).
Todas las naranjas fueron pesadas antes y para cada tiempo del almacenamiento con una balanza analítica (± 0.001 gramos), para calcular las pérdidas de peso durante el periodo de almacenamiento.
El porcentaje en zumo se determinó a partir del peso de zumo extraído de los frutos correspondientes a cada tiempo respecto al % en zumo inicial de los frutos, y a partir de éste se determinaron por triplicado los siguientes parámetros: acidez y sólidos solubles. Los sólidos solubles totales se determinaron mediante un refractómetro Modelo 3T ABBE (ATAGO Co Ltd, Japón) termostatado a 18ºC. Se determinó la acidez según el método oficial 942.15 (AOAC, 1995).
Análisis estadístico
Los resultados fueron analizados mediante un análisis de la varianza (ANOVA) mediante el software Statgraphics plus® versión 5.1, utilizando un nivel de significación del 95%.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Efectividad antifúngica de los recubrimientos
La figura 1 muestra el porcentaje de frutos, recubiertos o no, con síntomas evidentes de desarrollo de la enfermedad, en los tratamientos que han sido realizados antes de la infección de la fruta (a) y después de la infección de la misma (b), denominados preventivos o curativos, respectivamente.
Los recubrimientos de quitosano no mostraron efectividad antifúngica contra el Penicillium italicum.
Los recubrimientos de quitosano a base de aceites esenciales mostraron una buena efectividad tanto en los tratamientos curativos como preventivos. En los tratamientos curativos, el aceite esencial de tomillo fue el compuesto más efectivo y llegó a retrasar la aparición de la enfermedad. En estos tratamientos, y al final del ensayo, las frutas recubiertas con aceites esenciales, alcanzaron niveles similares de frutos afectados (un 70%). Por otra parte, los tratamientos preventivos mostraron una efectividad similar para los dos tipos de aceites esenciales incorporados a los recubrimientos.
Efecto de los recubrimientos en la calidad del fruto
En la Tabla 1 se resumen valores de composición, pérdida de peso y % en zumo de los frutos, control y recubiertos con las diferentes formulaciones, a diferentes tiempos de
almacenamiento refrigerado. Se incluyen como referencia los valores iniciales (t = 0 días) de estas variables antes de aplicar los diferentes tratamientos, ya que no se encontraron diferencias significativas después de la aplicación de los mismos.
En general, los resultados indican pocos cambios en los parámetros de calidad evaluados de los frutos por efecto de los diferentes recubrimientos. La acidez baja, como cabría esperar, con el tiempo de almacenamiento, con independencia de que este recubierto el fruto.
Las pérdidas de peso son bajas y del orden de las esperables para este tipo de fruta y recubrimientos. Los recubrimientos disminuyen ligeramente estas pérdidas, en especial cuando incorporan el aceite esencial.
CONCLUSIONES
Los aceites esenciales de limón y tomillo son compuestos interesantes para formular recubrimientos con carácter antifúngico. Estos pueden representar una alternativa medioambientalmente beneficiosa y viable a los químicos de síntesis, como tratamientos preventivos en el control de la podredumbre azul de los cítricos ecológicos. La aplicación de estos recubrimientos a base de aceites esenciales no cambia la acidez y contenido en azúcares, y puede ayuda a mejorar las pérdidas de peso que sufre la fruta durante su almacenamiento refrigerado.
BIBLIOGRAFÍA
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Tabla 1. Composición (acidez, pH, sólidos solubles: ºBrix, pérdida de peso y porcentaje de zumo) de
naranjas tratadas y no tratadas a diferentes tiempos de almacenamiento refrigerado. Valores medios, desviaciones estándard y resultados del ANOVA.
(1) g ácido cítrico/100 g zumo
a,b,c superíncides distintos en la misma columna indican diferencias significativas entre las muestras para el mismo tiempo (p<0.05).
CH (quitosano), CH-T (quitosano y aceite esencial de tomillo), CH-L (quitosano y aceite esencial de
limón)
Tiempo
(semanas) Tratamientos Acidez
(1) pH ºBrix Pérdida peso (%) % zumo 0 No tratadas (Control) 0.982 (0.013) 3.606 (0.005) 9.36 (0.05) - 37 (9) 2 Control 0.57 (0.02)a 3.596 (0.015)a 10.3 (0.2) a 4.0 (0.7)a 39 (6)a 2 CH 0.567 (0.014)a 3.54 (0.02)a 9.36 (0.05) b 3.7 (0.3)b 44 (3)ab 2 CH-L 0.63 (0.07)a 3.52 (0.04)a 9.80 (0.13) c 2.6 (0.4)c 48 (7)b 2 CH-T 0.592 (0.013)a 3.543 (0.005)a 9.03 (0.05) d 3.4 (0.4)b 49 (5)c 4 Control 0.553 (0.013)a 3.673 (0.015)a 9.63 (0.15) a 3.5 (0.4)a 39 (4)a 4 CH 0.54 (0.02)a 3.77 (0.02)a 9.3 (0.2) ab 4.2 (0.7)a 37 (6)a 4 CH-L 0.56 (0.09)a 3.60 (0.03)ab 9.90 (0.12) c 3.3 (0.3)a 40 (6)a 4 CH-T 0.636 (0.013)b 3.593 (0.015)ab 9.63 (0.15) a 3.0 (0.5)a 42 (4)a 8 Control 0.422 (0.009)a 3.706 (0.005)a 9.36 (0.05) a 4.7 (0.8)a 41 (6)a 8 CH 0.425 (0.004)a 3.823 (0.005)b 9.86 (0.05) b 4.1 (0.5) ab 37 (4)a 8 CH-L 0.44 (0.06)a 3.77 (0.02)a 9.4 (0.5) c 3.1 (0.4)c 39 (4)a 8 CH-T 0.46 (0.02)b 3.72 (0.02)a 8.46 (0.05) d 3.8 (0.6)b 42 (5)a
(a) (b)
Figura 1. Porcentaje de frutos con deterioro fúngico durante el almacenamiento a 25ºC y 85%HR en los
