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Multimodelación en la gestión de las relaciones cuenca del río Otún municipio de Pereira

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Academic year: 2020

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(1)EFECTO DE LA APLICACIÓN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE ELABORADO A BASE DE ALOE VERA (Aloe barbadensis Miller ). Y EXTRACTO DE PROPÓLEOS EN LA. PROLONGACIÓN DEL PERIODO DE COMERCIALIZACIÓN DE MORA DE CASTILLA (Rubus. glaucus Benth ). DE LA FINCA EL. MORAL VEREDA BARRO BLANCO, MUNICIPIO DE QUINCHÍA, RISARALDA. Ana Maria Piedrahita Gallo. Proyecto de grado presentado como requisito parcial para aspirar al título de Magíster en Desarrollo Agroindustrial. Director Jhon David Ramirez Quirama, M.Sc.. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍAS MAESTRÍA EN DESARROLLO AGROINDUSTRIAL 2019.

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(3) Nota de Aceptación. Firma del Presidente del jurado. Firma del jurado 1 - Evaluador. Firma del jurado 2 - Evaluador. Firma del jurado 3 - Director. Pereira, 12 de agosto de 2019.

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(5) Dedicatoria A Miranda por ser ese ángel que ilumino el camino para el logro de este objetivo. A Teresita, Juanita y Maria del Mar mis amigas por su incondicional apoyo, a mi madre y hermano que desde el cielo están a mi lado dándome fuerzas para lograr este proyecto de vida. Pero por sobre todo a Dios porque sin El nada sería posible.. Innitas Gracias.. Agradecimientos A los profesores Jorge Iván Quintero, Lina Maria Suarez y Luis Miguel Mejia por su importante apoyo y asesoría durante el desarrollo de este trabajo. Al Laboratorio de Análisis Fisicoquímico del Tecnoparque Nodo Pereira.. A la Gestora Tecnoparque Ing. Diana Marcela Gomez Mejía por su colaboración y disposición constante para que las condiciones requeridas siempre se cumplieran.. A Rodrigo Andrés Franco Luna por su inmensa asesoría desinteresada, profesional y sobre todo por su apoyo como ser humano. A la Universidad Tecnológica de Pereira por su colaboración con la disponibilidad del laboratorio de guas para la realizacion de los analisis microbiologicos.. En general a todos los que de una u otra forma aportaron al logro de esta meta..

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(7) CONTENIDO. pág. TÍTULO CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 1.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA . . . . . . . . . . . . . . .. 11. 1.2. JUSTIFICACIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 12. 1.3. OBJETIVOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15. 1.3.1. Objetivo General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15. 1.3.2. Objetivos Especícos . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 15. 2. ESTADO DEL ARTE. 17. 3. MARCO TEÓRICO. 19. 3.1. Cultivo de mora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 19. 3.1.1. Características generales del cultivo . . . . . . . . .. 19. 3.1.2. Clasicación Taxonómica . . . . . . . . . . . . . . .. 19. 3.1.3. Principales Plagas y enfermedades asociados al cultivo de mora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 20. 3.2. Algunas Enfermedades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 20. 3.2.1. Pudrición del fruto o moho gris (Botritys. cinerea. Pers. ex. Fr.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 20. 3.2.2. Antracnosis del fruto, muerte descendente o secadera Colletotrichum. Penz. y Sacc .. 21. 3.2.3. Mildeo polvoso, cenicilla o crespera (Oidiumsp.) .. 22. 3.3. Requisitos de madurez de la mora . . . . . . . . . . . . . .. 22. 3.4. Clasicación de la mora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23. gloesporioides.

(8) 3.5. Calidad de la mora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. MARCO CONCEPTUAL. 24. 25. 4.1. Importancia de las películas biodegradables y recubrimientos comestibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 25. 4.2. Características y propiedades de las películas biodegradables recubrimientos comestibles . . . . . . . . . . . . . .. 26. 4.3. Componentes de películas biodegradables y recubrimientos comestibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 27. 4.3.1. Polisacáridos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 27. 4.3.2. Plasticantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 28. 4.3.3. Sustancias Antifúngicas . . . . . . . . . . . . . . . .. 28. 4.4. Aplicación de recubrimientos comestibles en productos frescos como la mora de Castilla . . . . . . . . . . . . . . .. 30. 4.5. Análisis Fisicoquímico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 31. 4.5.1. pH (Potencial de Hidrógeno) . . . . . . . . . . . . .. 31. 4.5.2. Actividad acuosa (aw) . . . . . . . . . . . . . . . . .. 32. 5. METODOLOGÍA. 33. 5.1. Identicación del cultivo con BPA . . . . . . . . . . . . . .. 33. 5.2. Cosecha de los frutos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34. 5.3. Tratamiento poscosecha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 34. 5.4. Tratamientos y condiciones de almacenamiento . . . . . .. 34. 5.5. Determinación de parámetros sicoquímico . . . . . . . . .. 35. 5.6. Desarrollo de una formulación para el recubrimiento comestible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 35. 5.6.1. Preparación del recubrimiento . . . . . . . . . . . .. 35. 5.7. Evaluación del efecto del recubrimiento comestibles sobre el crecimiento microbiológico. . . . . . . . . . . . . . . . . .. 36.

(9) 5.8. Análisis sensorial de la mora de Castilla con y sin recubrimiento comestible durante el almacenamiento refrigerado. 37. 5.9. Evaluación del comportamiento sicoquímico de la mora de Castilla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39. 5.9.1. Acidez titulable expresada en ácido málico . . . . .. 39. 5.9.2. Medición de pH con potenciómetro . . . . . . . . .. 39. 5.9.3. Sólidos Solubles Totales a 20C . . . . . . . . . . . .. 39. 5.9.4. Variación de acidez . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 39. 5.9.5. Equipos y reactivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 40. 5.9.6. Análisis de la muestra. . . . . . . . . . . . . . . . . .. 41. 6. EXPERIMENTOS Y RESULTADOS. 43. 6.1. Inhibición del recubrimiento sobre el crecimiento microorganismos patógenos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 43. 6.2. Análisis Fisicoquímico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 44. 6.3. Análisis Sensorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 47. 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 51. 7.1. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 51. 7.2. Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 51. 8. Anexos. 53. 8.1. Tablas de análisis Microbiológicos . . . . . . . . . . . . . . .. 53. 8.2. Tablas de Análisis Físico-Químicos . . . . . . . . . . . . . .. 54. BIBLIOGRAFÍA. 59.

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(11) LISTA DE TABLAS. 1.. Taxonomía de la mora. Corpoica 2003. . . . . . . . . . . . . . . . .. 2.. Requisitos de sólidos solubles totales y de acidez titulable según la. 20. tabla de color de la Mora de Castilla. FUENTE: NTC 4106, 1997. .. 31. 3.. Métodos de análisis microbiológico en los tratamientos. 39. 4.. Efecto de un recubrimiento comestible a base de sabila (Aloe Bar-. . . . . . . .. badensis Miller ) y Extracto de Propoleos, sobre la presencia de microorganismos en la poscosecha de frutos de mora (Rubus glaucus. Benth ). 5.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 43. Efecto de un recubrimiento comestible a base de Aloe Vera y Extracto de Propoleos, sobre algunas características Físico Químicas en los frutos de mora (Rubus glaucus Benth ) con tratamiento. . . .. 6.. 47. Efecto de un recubrimiento comestible a base de Aloe Vera y Extracto de Propóleos, sobre algunas características sensoriales en los frutos de mora (Rubus glaucus) con tratamiento.. . . . . . . . . . .. 49. 7.. Análisis Microbiológico Día 1 en poscosecha. . . . . . . . . . . . . .. 53. 8.. Análisis Microbiológico Día 3 en poscosecha. . . . . . . . . . . . . .. 53. 9.. Análisis Microbiológico Día 5 en poscosecha. . . . . . . . . . . . . .. 53. 10.. Análisis Microbiológico Día 9 en poscosecha. . . . . . . . . . . . . .. 54. 11.. Análisis Microbiológico Día 11 en poscosecha. . . . . . . . . . . . .. 54. 12.. Análisis Físico-Químicos Día 1 en poscosecha CON Recubrimiento.. 54. 13.. Análisis Físico-Químicos Día 1 en poscosecha SIN Recubrimiento.. 55. 14.. Análisis Físico-Químicos Día 3 en poscosecha CON Recubrimiento.. 55. 15.. Análisis Físico-Químicos Día 3 en poscosecha SIN Recubrimiento.. 55. 16.. Análisis Físico-Químicos Día 5 en poscosecha CON Recubrimiento.. 56. 17.. Análisis Físico-Químicos Día 5 en poscosecha SIN Recubrimiento.. 56. 18.. Análisis Físico-Químicos Día 9 en poscosecha CON Recubrimiento.. 56. 19.. Análisis Físico-Químicos Día 9 en poscosecha SIN Recubrimiento.. 57.

(12) 20.. Análisis Físico-Químicos Día 11 en poscosecha CON Recubrimiento.. 57. 21.. Análisis Físico-Químicos Día 11 en poscosecha SIN Recubrimiento.. 57. 22.. Análisis Físico-Químicos CON Recubrimiento. PROMEDIOS. . . .. 58. 23.. Análisis Físico-Químicos SIN Recubrimiento. PROMEDIOS . . . .. 58.

(13) LISTA DE FIGURAS. 1.. Escala de color de la mora de castilla (NTC 4106, 1997 ; NTE INEN 2 427, 2010).. 2.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 22. Efecto de un recubrimiento comestible a base de Aloe Vera y Extracto de Propoleos, sobre la acidez titulable a través del tiempo en los frutos de mora (Rubus glaucus Benth ) con tratamiento. . . . . .. 3.. 44. Efecto de un recubrimiento comestible a base de Aloe Vera y Extracto de Propoleos, sobre pH a través del tiempo en los frutos de mora (Rubus glaucus Benth ) con tratamiento. . . . . . . . . . . . .. 4.. 45. Efecto de un recubrimiento comestible a base de Aloe Vera y Extracto de Propoleos, sobre los sólidos totales a través del tiempo en los frutos de mora (Rubus glaucus Benth ) con tratamiento. . . . . .. 5.. 46. Efecto de un recubrimiento comestible a base de Aloe Vera y Extracto de propoleos, sobre las características sensoriales a través del tiempo en los frutos de mora (Rubus glaucus Benth ) con tratamiento. Izq: Características organolépticas día 1, Der: Características organolépticas día 5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 48.

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(15) Resumen. El presente trabajo propone y aborda un estudio sobre recubrimientos comestibles, su efecto en la conservación de la mora de castilla y tendencias al uso del propóleo como alternativa natural en su formulación. Estudios recientes muestran que los recubrimientos han surgido como una tecnología poscosecha emergente para la conservación, extensión de la vida comercial de las frutas y mejora de su calidad. Su uso radica en generar una atmósfera modicada con el n de reducir la capacidad de transferencia de masa de los gases causantes de la pérdida de peso, color, textura y rmeza de las frutas después de su recolección que repercuten en el aumento de las pérdidas poscosecha. En este trabajo, se realizó un estudio comparativo de un recubrimiento comestible compuesto de Aloe Vera, propóleos (formulado con Etanol), cera de abejas, glicerol, polisorbato para evaluar los efectos sobre la calidad y la vida comercial de la mora de castilla (Rubus glaucus Benth) poscosecha. El pH, el contenido de sólidos solubles, la acidez titulable, el color, las propiedades de textura, la carga microbiana y la calidad sensorial de la fruta se analizaron durante 12 días a 4. ± ° 1. C.. Los recubrimientos a base de aloe vera y cera de abejas actúan como una barrera de gases, al quinto días de almacenamiento, se identicó que la aceptabilidad del producto por parte de los panelistas bajó, esto se observo a través de la prueba estadística de Kruskal-Wallis. El recubrimiento de aloe vera mantuvo la rmeza de la fruta, evitó las pérdidas por lixiviados. El aloe vera y el propóleos redujeron la proliferación microbiana; sin embargo, en los datos obtenidos desde las pruebas de los panelistas sensoriales, se identico una disminución en la puntuación de las características organolépticas, pero según la prueba de Kruskal-Wallis no pone en riesgo la aceptabilidad general del producto. En conclusión, el panel sensorial prerió las moras con el recubrimiento en comparación con los frutos sin el. El presente estudio indica que la preparación de un recubrimiento a base de Aloe Vera y Propóleos permite extender la vida comercial en poscosecha manteniendo las propiedades sensoriales e inocuidad del producto durante el almacenamiento.. Palabras claves: recubrimientos, conservación,pérdidas poscosecha, mora, propóleos.

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(17) Abstract This paper proposes and addresses a study on edible coatings, their eect on the conservation of blackberry and trends in the use of propolis as a natural alternative in its formulation. Recent studies show that coatings have emerged as an emerging post-harvest technology for conservation, extension of the commercial life of fruits and improvement of their quality. Its use lies in generating a modied atmosphere in order to reduce the mass transfer capacity of the gases causing the loss of weight, color, texture and rmness of the fruits after harvesting that have an impact on the increase in post-harvest losses. In this work, a comparative study of an edible coating composed of Aloe Vera, propolis (formulated with Ethanol), beeswax, glycerol, polysorbate was carried out to assess the eects on the quality and commercial life of blackberry (Rubus Benth glaucus) postharvest. The pH, soluble solids content, titratable acidity, color, texture properties, microbial load and sensory quality of the fruit were analyzed for 12 days at 4 ± 1 ° C. The coatings based on aloe vera and beeswax act as a gas barrier, although after ve days of storage, it was identied that the acceptability of the product by the panelists went down, this was identied through the statistical test of Kruskal-Wallis. The aloe vera coating maintained the rmness of the fruit, avoided leachate losses. Aloe vera and propolis reduced microbial proliferation; however, in the data obtained from the tests of the sensory panelists, a decrease in the score of the organoleptic characteristics was identied, but according to the KruskalWallis test it does not jeopardize the general acceptability of the product. In conclusion, the sensory panel preferred blackberries treated with aloe vera compared to the other control fruits, therefore, the present study indicates that the preparation of a coating based on Aloe Vera and Propolis is a useful methodology to extend the commercial life in postharvest while maintaining the sensory properties and safety of the product during the storage period. Keywords: coatings, conservation, postharvest losses, blackberry, propolis.

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(19) 1.. INTRODUCCIÓN. La Rubus glaucus Benth conocida como "Mora de Castilla" es un tipo de fruta ampliamente cultivada en Colombia, especícamente en zonas altas con clima frío templado. Este tipo de mora, es muy apetecida por el negocio agroindustrial y el mercado de productos frescos por sus cualidades sensoriales (acidez, jugosidad y sabor) y atractivo color rojo oscuro a púrpura. (Garzón et al., 2009), otorgándole el reconocimiento como fuente de compuestos antioxidantes [1, 2] (Samec & Piljac-Zegarac, 2011). Las características morfológicas y siológicas de la mora de castilla la hacen un fruto altamente perecedero y generador de lixiviados que afectan su calidad nutricional y compuestos bioactivos. Por lo anterior, es necesario implementar tecnologías alternativas que ayuden a mantener la frescura de la fruta conservando sus compuestos funcionales, como pigmentos y antioxidantes durante el período de comercialización (Garzón. et al., 2009).. Recientemente, la industria alimentaria y médica ha aumentado su interés en la identicación y caracterización de compuestos toquímicos que por lo general están presentes en los tejidos vegetales con características como actividad antioxidante la cual cumple un importante papel en la neutralización y eliminación de radicales libres, además de proporcionar protección contra el daño oxidativo del ADN (Arumugam et al., 2006; Benvenuti y otros, 2004; Manach et. al., 2005). Varios estudios indican la importancia de comer frutas y vegetales porque reducen el riesgo de enfermedades crónicas como el cáncer, la diabetes, y enfermedad cardiovascular. (Cerón et al., 2012). Compuestos tales como polifenoles, avonoides y carotenoides son reconocidos como antioxidantes naturales presentes en frutas y verduras los cuales se pueden perder en el manejo poscosecha antes de llegar al consumidor nal, es por esto que es importante el desarrollo y la aplicación de películas comestibles (PC) y recubrimientos comestibles (RC) que proporcionen avances en la conservación de los productos de horticultura fresca y mínimamente procesada. Su efecto sinérgico con varios envases materiales y el control de los factores ambientales contribuyen a la estabilidad física, química, bioactiva y microbiológica de productos (Quintero et al., 2010). Dentro de los insumos utilizados como base para la formu-.

(20) lación de los RC están los polisacáridos, los lípidos y las proteínas, conformando soluciones que no solo generan una modicación de la atmósfera de gas en función de sus propiedades de barrera, sino también puede llevar aditivos con funciones especícas (antifúngicos, antibacterianos, vitaminas antioxidantes, minerales, etc.). Así, películas basadas en alginato de sodio (polisacárido de ácido algínico) mejora la textura, reduce la pérdida de agua, conserva las propiedades sicoquímicas, microbiológicas y antioxidantes en melón, papaya y manzanas mínimamente procesadas (OmsOliu et al ..., 2008; Olivas et al ..., 2007; Tapia et al ..., 2008). Estudios recientes sobre la Mora de Castilla muestran que la aplicación de RC basado en alginato de sodio, sorbato de potasio (antifúngico) y glicerol (plasticante) reticulado con los iones de calcio pueden prevenir la descomposición sicoquímica al actuar como barrera a la pérdida de agua que proporciona estabilidad a los compuestos bioactivos (fenoles, antocianinas) durante un período de 7 días en condiciones comerciales, almacenadas a temperatura de. m. refrigeración en envases termosellados (BOPPPEBD-ANTIFOG-56 ) (Ayala et al ..., 2012). Otro trabajo realizados con mora de castilla es la evaluación del efecto de un RC a base de hidroxipropilmetilcelulosa y cera de abejas en la vida útil con resultados positivos [3].. La presente investigación se centró en la evaluación del efecto de la aplicación de un RC elaborado a base de Áloe Vera (Aloe barbadensis Miller ), extracto de propóleos, cera de abejas y glicerol en la vida poscosecha de la mora de castilla (Rubus Glaucus Benth ), donde se evaluó el comportamiento de las variables sicoquímicas como: pH, sólidos solubles totales, acidez, y también la presencia de microorganismos asociados a la pérdida de condiciones de inocuidad.. 1.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA En los últimos años, la producción de las bayas ha presentado un interesante crecimiento en el País y en especial en Risaralda donde paso de 4300 toneladas en el 2011 a 6471 en el 2014, esto muestra la importancia que tiene en la economía del departamento; además que estos frutos considerados como delicatessen en los países del hemisferio norte por sus sabores acidulados y por sus cualidades culinarias, lo que, a su vez, le otorga un gran valor a la hora de la comercialización. En Colombia, aproximadamente el 55 % de la producción se. 11.

(21) ofrece en fresco en supermercados y plazas de mercado para el consumo de los hogares en donde se utiliza para preparar bebidas y dulces, mientras que cerca del 10 % se vende a la agroindustria para la preparación de jugos, pulpas, mermeladas, conservas, contes y colorantes. Una mínima proporción de la producción se exporta procesada o congelada en razón a la alta perecibilidad que presenta la fruta en fresco, además de las altas pérdidas poscosecha . La comercialización de mora en el país presenta un alto nivel de intermediación con pocos mayoristas especializados. Las compras del fruto fresco se realizan en las plazas mayoristas de los municipios, los acopiadores rurales y otros mayoristas. Se identican cuatro canales de distribución para este producto dependiendo del mercado nal: acopiador-mayorista-detallistaproveedor-supermercado, mayorista-agroindustria y asociaciones de productores-agroindustria. En el primer canal un mayorista recoge el producto en los predios y determina el precio de compra teniendo en cuenta la tendencia de los precios de las centrales de abastos. En el segundo canal, los proveedores entregan el producto empacado y el supermercado determina el precio de compra basándose en los precios en las centrales mayoristas. En el canal mayoristaagroindustria, las industrias que se dedican a la elaboración de jugos, pulpas, yogurt, salsas, helados, mermeladas y conservas de mora se abastecen a través de intermediarios, quienes deben cumplir con las exigencias de calidad, periodicidad y horarios de las entregas determinados por la industria procesadora. En el último canal descrito, los productores se especializan para cumplir con las exigencias de calidad, realizando cultivos semi-tecnicados y tecnicados, en este canal, como en el anterior, el precio se determina por la oferta y la demanda y, algunas veces, se pactan precios por dos o tres meses y en ocasiones hasta por un año.. 1.2. JUSTIFICACIÓN Debido a la alta perecibilidad de la mora y las grandes distancias entre el cultivo, los centros de acopio y/o los puntos de venta, las pérdidas por deterioro de la fruta son muy altas (30 %-50 %) dado que luego de la cosecha, el fruto inicia un proceso de senescencia manifestando deshidratación la cual arrastra pigmentos y nutrientes que generan cambios de sus propiedades organolépticas, por lo que su valor comercial se reduce teniendo que desechar la. 12.

(22) producción y en el mejor de los casos aceptando los pagos que el comercializador de segundas y terceras le quiera ofrecer, razón por la cual los cultivadores se ven afectados económicamente incrementándose el deseo de cambiar de cultivos y poder así mejorar sus ingresos a través de otras actividades; contrapuesto a esto el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural proyecta para el departamento de Risaralda un aumento en su producción pasando del promedio de 8 t/ha en el año 2006 a 15 t/ha para el año 2018 y para 2020 a 18 t/ha. debido a que las características de esta baya permiten que se comercialice a nivel regional con gran facilidad. Así pues, esta proyección invita a realizar estudios que impacten de tal forma a la conservación de la fruta poscosecha para que el cultivador se interese en continuar con esta actividad impactando económicamente al campesino, el departamento, la región y el país.. Es interesante mencionar que la Mora de Castilla producida en Colombia ha resultado atractiva para la producción de refrescos en Panamá, desde donde se ha demandado el producto colombiano. Situación similar presenta la compañía Fifco de Costa Rica que se ha interesado en las pulpas de Mora de Castilla. Así mismo, se exportan moras congeladas para el consumo de la población latina en Estados Unidos y en España.. Por lo anterior, la investigación en tecnologías innovadoras, accesibles a comercializadores y productores Colombianos se ha constituido en elemento básico de desarrollo, si se tiene en cuenta la transformación de mercados, el incremento en la demanda de calidad a nivel comercial, la obligación social de reducir pérdidas y prolongar la corta vida poscosecha de estos productos para atender la seguridad alimentaria del entorno regional sin dejar de lado el mejoramiento de ingresos de los productores. Para el caso particular de la Mora de Castilla producida en el Departamento de Risaralda, la implementación de estas nuevas técnicas de conservación, resultan de gran utilidad en los eslabones nales de la cadena especialmente en el centro de acopio.. El departamento de Risaralda con una producción de 6471.3 Toneladas en 2014 equivalente a 5,58 % de la producción nacional, pone de maniesto el potencial de este cultivo, es por esta razón que se realizó esta investigación con el objetivo de establecer el efecto de un recubrimiento comestible (RC) en la vida poscosecha y calidad de frutos de mora de Castilla (Rubus. 13.

(23) glaucus Benth ) almacenados en refrigeración, esta metodología conveniente para satisfacer la necesidad del consumidor, ya que la calidad del alimento obtenido tras su procesamiento resultaría mínimamente alterada. Adicional a lo anterior, los recubrimientos comestibles actúan como una barrera semipermeable ecaz para el control del intercambio de gases generados en los procesos siológicos de la fruta, creando una atmósfera modicada que retrasa la senescencia del producto [4]. Por otro lado, no solamente benecia la calidad de las frutas sino que también es una tecnología benéca para el medio ambiente ya que se utilizan materias primas con una naturaleza biodegradable [5]. Algunos autores indican que el uso de materiales compuestos en la formulación de recubrimientos, ayudan a mejorar la funcionalidad, beneciando las características reológicas y físicas[4, 6, 7], para lo cual es necesario analizar las propiedades físico-químicas del fruto con y sin RC, en este trabajo se elaboró una base de gel mucilaginoso de penca sábila (Aloe barbadensis Miller ) extraído de hojas provenientes de cultivos comerciales del municipio de Belén de Umbría ( Risaralda, Colombia), con inclusión. °. de cera de abejas (CA)grado alimentario en escamas (fase oleosa suministrada por D ABEJAZ emprendimiento Risaraldense) con el n de disminuir los procesos sicoquímicos y siológico, extracto de etanol de propóleos. (alcohol al 70 % en concentración al 30 % de propóleos) como desinfectante, glicerol como agente plasticante (obtenido en el comercio local), polisorbato como emulsicante (obtenida en el comercio local). Para su evaluación se utilizaron metodologías establecidas pudiendo evaluar las propiedades de barrera del recubrimiento sobre la cinética de deterioro microbiológico, las condiciones sicoquímicas y sensoriales de la mora de Castilla almacenada bajo condiciones de refrigeración. Una vez obtenidos y analizados los resultados, se realizará una socialización a productores y comercializadores especializados en el municipio de Quinchía.. 14.

(24) 1.3. OBJETIVOS 1.3.1. Objetivo General Determinar el tiempo de vida postcosecha de la mora de castilla sin tuna (Rubus glaucus. Benth ) grado 4-5 de madurez mediante la aplicación de un recubrimiento comestible a base de gel mucilaginoso de penca sábila (Aloe barbadensis Miller ), cera de abejas, glicerol y extracto de propóleos.. 1.3.2. Objetivos Especícos 1. Evaluar el comportamiento físicoquímico de la mora de Castilla con y sin recubrimiento comestible durante el almacenamiento refrigerado.. 2. Determinar el efecto del recubrimiento comestible sobre el crecimiento microbiológico poscosecha.. 3. Realizar un análisis organoléptico de la mora de Castilla con y sin recubrimiento comestible.. 15.

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(26) 2.. ESTADO DEL ARTE. Según cifras de las Evaluaciones Agropecuarias Municipales (EVAS) del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, esta fruta registró en el país, para el año 2014, 13158.88 Ha de área cosechada, 115883.71 Ton de volumen producción nacional, 8.31 Kg/Ha de rendimiento, con un porcentaje de perdidas poscosecha de 60-70 %, cifras que, según proyecciones del Plan Frutícola Nacional para el 2026, presentarán un incremento equivalente a 20.631 Ha, induciendo a mayores oportunidades (García, 2012), lo que ratica la necesidad de implementar nuevas tecnologías que permitan conservar su calidad sicoquímica, nutricional y funcional para prolongar su vida útil.. Por estas razones se propone el empleo de recubrimientos que permitan conferir al fruto una vida útil mayor, mejorar el brillo y la textura, reducir el deterioro de la calidad sicoquímica y organoléptica, disminuir la pérdida de peso por deshidratación, el intercambio de gases (Pérez, Bringas, Mercado, Saucedo, Cruz & Báez, 2004)dado que la reducción de la intensidad respiratoria minimiza las pérdidas de aroma, sabor, color, textura y calidad de otros atributos del producto almacenado (Filgueiras, Chitarra & Chitarra, 1996), permitiendo conservar la calidad del fruto por mucho más tiempo y generar alto valor comercial.. Restrepo y Aristizabal (2010) demostraron que el uso de los recubrimientos comestibles a base de mucílago de penca sábila aplicados sobre fresas frescas permitió aumentar la vida útil disminuyendo las pérdidas de humedad, el índice de respiración, manteniendo la rmeza y retrasando los cambios de color, en comparación con los frutos utilizados como tratamiento control. Ramírez (2012) concluye que la aplicación del recubrimiento comestible a base del mucílago de penca sábila permitió el desarrollo de un efectivo método de conservación, retrasando los cambios en las variables como intensidad respiratoria, pérdida de peso, contenido de sólidos solubles totales, acidez y pH del fruto de mora tratados presentaron menos variaciones al compararlas con las expuestas en las mismas variables en fruto control, este comportamiento puede deberse a la disminución de la actividad respiratoria, manteniéndose la calidad de la fruta hasta 8 días de almacenamiento en refrigeración y esto signicó un aumento de 3 días. 17.

(27) de vida útil. Álvarez (2012) obtuvo un prototipo de recubrimiento comestible hidrocoloidal con propiedades antifúngicas, gracias a la incorporación de aceite esencial de mandarina a una concentración del 1 % en una matriz de pectina. El diseño de la formulación del recubrimiento permitió superar problemas críticos, como la retención de los componentes volátiles bioactivos en películas delgadas y aportar protección antifúngica contra hongos pudridores como Penicillium digitatum y Penicillium italicum. La formulación de RC se evaluó en una línea comercial de tratamiento poscosecha de cítricos sobre naranja Valencia, en conjunto con dos fórmulas comerciales tipo cera, el estudio permitió la simulación de condiciones en almacenamiento de comercialización directa, frío conservación y cuarentena de exportación.. 18.

(28) 3.. MARCO TEÓRICO. La actual demanda de Mora de Castilla que conserve las propiedades organolépticas, ha fomentado el mejoramiento de procesos industriales que aseguren mayor vida útil de los productos perecederos y a la vez suplan las expectativas de consumidores y comercializadores permitiendo la expansión de los canales de distribución, por ello, las películas y recubrimientos resultan ser una forma innovadora y efectiva de proteger productos perecederos como las frutas, manteniendo la calidad en poscosecha.. 3.1. Cultivo de mora 3.1.1. Características generales del cultivo Las especies más conocidas en Colombia son las del genero Rubus y las más cultivadas son Ru-. bus glaucus, Rubus bogotensis que se cultivan en Antioquia, Cundinamarca, Boyacá, Risaralda y Valle; Rubus notingensis, cultivada en Caldas, Cauca y Cundinamarca, Rubus oribundus en la más común en la sabana de Bogotá. Es una planta de hábito perenne, de tallos rastreros o semi-erguidos, espinosos, hoja trifoliada, lanceolada, verde por el haz y vellosos por el envés, las ramas orecen en racimos terminales. Las ores son blancas de estambres numerosos y se auto-fecundan. Los frutos son de 2 a 4 cm de longitud de color que va de rojo a purpura o de rojo a rojo oscuro; dispuesto en racimos largos sobre los tallos ramas secundarias. Los frutos maduran de manera dispareja porque la oración no es homogénea. Las raíces se distribuyen en los primeros 30 cm del suelo y su longitud va desde 50 a 120 cm del tallo principal. (Corpoica 2003).. 3.1.2. Clasicación Taxonómica La mora (Rubus glaucus ) es una planta dicotiledónea, perteneciente a la familia Rosaceae.. 19.

(29) Tabla 1. Taxonomía de la mora. Corpoica 2003 CLASE. Dicotiledóneas. ORDEN. Rosales. FAMILIA. Rosaceae. GENERO. Rubus. ESPECIE. Rubus glaucus. 3.1.3. Principales Plagas y enfermedades asociados al cultivo de mora Normalmente, el cultivo de mora es atacado por varias plagas y enfermedades que afectan diferentes órganos de la planta, como raíces, tallos, hojas, ores y los frutos, disminuyendo la calidad de la fruta y reduciendo el volumen de producción. En la temporada invernal, algunos de estos problemas tosanitarios se incrementan, por lo que se hace necesario implementar medidas de prevención, vigilancia y control, bajo un esquema de manejo integrado de cultivo.. 3.2. Algunas Enfermedades 3.2.1. Pudrición del fruto o moho gris (Botritys. cinerea. Pers. ex. Fr.). Esta enfermedad, causada por el hongo Botritys cinerea, es una de las más limitantes del cultivo de la mora y tiene una importancia económica considerable. La enfermedad es favorecida por temperaturas bajas, humedad relativa alta y agua libre sobre los tejidos. Las conidias se forman durante las noches frías y son diseminadas por el viento en la mañana cuando las temperaturas se elevan y la humedad relativa desciende. La reducción del brillo solar durante las temporadas lluviosas también favorece la germinación de las conidias. Los pétalos de las ores y los frutos maduros son más susceptibles a la enfermedad, porque proporcionan el sustrato para el crecimiento del patógeno. Los síntomas se maniestan principalmente en las estructuras reproductivas de la planta y pueden ocasionar la pérdida total de la producción. Las ores afectadas presentan coloraciones pardas en los pétalos (Gómez, 2001). Los pedúnculos. 20.

(30) o tallos orales se necrosan, lo cual afecta el cuajado de los frutos, pues estos mueren y se momican rápidamente, pueden permanecer adheridos a los racimos, donde el hongo continúa esporulando.. 3.2.2. Antracnosis del fruto, muerte descendente o secadera Colletotrichum gloesporioides. Penz. y Sacc. Es una de las enfermedades más frecuentes y de mayor incidencia en los cultivos de frutales ubicados tanto en los climas fríos como en los cálidos (Forero de la Rotta, 2001). El principal síntoma que ocasiona en los cultivos de mora es la muerte progresiva y descendente de los brotes y las ramas, dejando los frutos muertos adheridos a éstas (Tamayo, 2003). El desarrollo de la. °. enfermedad es favorecido por temperaturas de 25 C y humedad relativa mayor del 95 %. Estas condiciones son favorables para la formación de los apresorios y la germinación de las esporas. Sin embargo, es necesario que una película de agua permanezca sobre el tejido vegetal por lo menos cuatro horas, para que se inicie el proceso infectivo (Castaño et al, 1.994 citado por Alarcón, 2010). Las conidias de Colletotrichum germinan sobre la supercie del hospedante y penetran la planta por aberturas naturales, heridas o directamente a través del tejido utilizando fuerza mecánica del apresorio; luego penetra la pared celular de la planta, ocasionando la necrosis del tejido que se expresa por medio de los síntomas de antracnosis, característicos de las enfermedades y ocasionadas por este género de patógenos (Agrios, 2006 citado por Alarcón, 2010). Los síntomas son más frecuentes en las ramas o tallos cortados o heridos durante las labores del cultivo, sitios por donde el microorganismo penetra, ocasionando lesiones de color oscuro con bordes denidos, las cuales cubren en forma rápida todo el tejido, causando la muerte descendente de la rama o la muerte desde la base del tallo hacia las ramas superiores. Con alguna frecuencia, la enfermedad también se maniesta en las yemas, presentando manchas de color oscuro a su alrededor, las cuales tienen bordes bien denidos.. 21.

(31) 3.2.3. Mildeo polvoso, cenicilla o crespera (Oidiumsp.) Aunque los mildeos polvosos son enfermedades que se desarrollan con baja exigencia de humedad, en el cultivo de mora se ha observado que, en zonas de alta nubosidad y temperatura media, el mildeo polvoso se incrementa debido al transporte del patógeno por las microgotas y el aerosol que se genera. El mildeo polvoso se presenta en hojas, pecíolos, ramas jóvenes y frutos. En las hojas, los síntomas iniciales se caracterizan por la aparición de parches cloróticos sobre la supercie, acompañados de deformaciones y enrollamientos de la lámina foliar (Forero de la Rotta, M. C. 2001). Sobre esas lesiones se desarrolla un crecimiento de color blanquecino y aspecto polvoso, del cual deriva su nombre la enfermedad; ese crecimiento corresponde a las esporas del hongo (Tamayo, P. J. 2003). Cuando el ataque se presenta en ramas jóvenes, los tallos toman apariencia de látigos y los frutos se deforman y se apiñan, perdiendo completamente su valor comercial.. 3.3. Requisitos de madurez de la mora La madurez de la mora se aprecia visualmente por su color externo. Su estado se puede conrmar por medio de la determinación de los sólidos soluble totales, acidez titúlable y el índice de madurez.. La siguiente descripción relaciona los cambios de color con los diferentes estados de madurez, se puede observar en la gura 1.. Figura 1. Escala de color de la mora de castilla (NTC 4106, 1997 ; NTE INEN 2 427, 2010).. Color 0: Fruto de color amarillo verdoso con sus drupillas bien formadas. 22.

(32) Color 1: fruto de color amarillo verdoso con algunas drupillas de color rosado. Color 2: Se incrementa el área de color rosado.. Color 3: El fruto es de color rojo claro. Color 4: El color rojo del fruto es más intenso. Color 5: El fruto es de color rojo intenso, con algunas drupillas de color morado. Color 6: El fruto es de color morado oscuro. NTC 4106 de 1997.. 3.4. Clasicación de la mora Independiente del calibre y del color, la mora de castilla se clasica en tres categorías que se denen a continuación según la NTC 4106 de 1997.. Categoría_Extra:. La mora en la Categoría extra debe cumplir los requisitos generales de-. nidos en el numeral 3.5 calidad de la mora.. -. Estar exenta de todo defecto.. Categoría_I: -. La mora debe cumplir los requisitos generales denidos en la sección 3.5. Deformación del ápice. Categoría_II:. Comprende la mora que no puede clasicarse en las categorías anteriores,. pero cumple con los requisitos generales denidos en en la sección 3.5 y se admiten los defectos contemplados en la norma.. -. Deformación del fruto. -. Estar sin cáliz. 23.

(33) 3.5. Calidad de la mora Todas las categorías de mora Castilla deben estar sujetas a los requisitos y tolerancias permitidas de calidad. Además, deben tener las siguientes características físicas:. Los frutos deben estar enteros. Deben tener la forma característica de la mora de Castilla. Deben estar sanas (libres de ataques de insectos o enfermedades que demeriten la calidad interna del fruto). Debe estar libres de humedad externa anormal producida por mal manejo en las etapas poscosecha (recolección, acopio, selección, adecuación, empaque, almacenamiento y transporte). Deben estar exentas de cualquier olor y sabor extraño (provenientes de otros productos, empaques, recipientes o agroquímicos, con los cuales hayan estado en contacto). Deben presentar aspecto fresco y consistencia rme.. Deben estar exentas de materiales extraños visibles (tierra, polvo, agroquímicos y cuerpos extraños) en el producto o en su empaque.. Deben tener las drupillas bien formadas, llenas y bien adheridas.. Para el mercado fresco, los frutos deben tener cáliz.. La coloración de los frutos debe ser homogénea dependiendo del estado de madurez denido en la tabla de color (Figura 1). 24.

(34) 4.. MARCO CONCEPTUAL. 4.1. Importancia de las películas biodegradables y recubrimientos comestibles La creciente demanda de alimentos naturales que conserven sus propiedades organolépticas, ha fomentado el mejoramiento de procesos industriales que aseguren mayor vida útil de los productos perecederos . Tal es el caso de los recubrimientos comestibles que han ido evolucionando desde su empleo en China entre los siglos XII y XIII con la aplicación de cera a naranjas y limas para retardar la pérdida de agua, el empleo en el siglo XV de envolturas a base de leche de soja hervida, la aplicación en el siglo XVI de recubrimientos a base de manteca para prevenir la pérdida de humedad de la carne, el empleo de gelatina en el siglo XIX para mejorar la calidad de la carne durante el almacenamiento, la aplicación de paranas en cítricos y en la década de los cincuenta la utilización de emulsiones a base de aceites y ceras en agua para optimizar la apariencia de frutas, sirviendo como vehículo de fungicidas y retrasando la pérdida de agua, han sido algunas de las practicas ejecutadas en la historia en búsqueda del alargamiento de la vida de los alimentos [8].. Sin duda, estos materiales biodegradables que se localizan en la supercie del alimento como una na capa entre algunos componentes dentro del producto crean una barrera protectora selectiva a los gases ha permitido disminuir la interacción entre el alimento y el medio que le rodea, reducir la pérdida o ganancia de humedad, regular oxidaciones y/o contaminaciones microbianas, mejorar las propiedades mecánicas y controlar la pérdida de sabores y aromas volátiles en muchos alimentos, lo cual representa una alternativa importante para alargar la vida en anaquel y mantener las propiedades sicoquímicas y organolépticas de los alimentos. Por su diversidad de funciones, presentación y efectos sobre el producto, estos materiales ecológicamente amigables con el medio ambiente han sido denidos como: Película comestible (PC). Capa delgada preformada o incorporada de forma directa sobre la supercie de los productos vegetales como una envoltura protectora para ser ingerida o no por el consumidor y según Guilbert (1986) debe ser formada con anterioridad para ser posteriormente aplicada sobre el. 25.

(35) producto o empaque. Recubrimiento comestible (RC) se dene como una matriz continua, delgada, que se estructura alrededor del alimento generalmente mediante la inmersión del mismo en una solución formadora de recubrimiento, con la intención de protegerlo o mejorarlo . En ambos casos, son matrices continúas formuladas a base de lípidos, proteínas o carbohidratos o mezclas de estos componentes que les coneren diferentes propiedades sicoquímicas, mecánicas y de barrera. Su sabor debe ser inapreciable por el consumidor o compatible con el alimento al que protegen [9].. 4.2. Características y propiedades de las películas biodegradables recubrimientos comestibles Los resultados obtenidos en múltiples estudios indican que la nalidad de las películas comestibles no solo es actuar como una barrera para mejorar la calidad organoléptica del alimento y aumentar su tiempo de conservación sino mejorar atributos nutricionales y funcionales en productos frescos y envasados, según Guilbert, Gontard y Gorris, (1996), estos materiales son altamente biodegradables, pueden ser ingeridos, tienen bajo costo, disminuyen contaminación ambiental, mejoran o mantienen la calidad; además de constituirse en una barrera semipermeable a los gases y al vapor de agua (Krochta & Mulder, 1997); generar una barrera a la transferencia de gases desde la atmósfera circundante y en la interface fruto-recubrimiento; forman una estructura de soporte que protege de daños físicos al producto, mejoran las propiedades mecánicas y de manejo de los alimentos (Mellenthin, Chen & Borgic, 1982), proteger los alimentos del crecimiento microbiano supercial y de cambios químicos inducidos por acción de la luz, y oxidación de nutrientes (Kester & Fennema, 1986); (Lin & Zhao, 2007); actuar como matriz de encapsulación de ingredientes funcionales (Rojas, Soliva & Martin, 2009; Tapia, Rojas, Carmona, Rodríguez, Soliva & Martin, 2007) reducir la producción de etileno, regular la maduración y aumentar la luminosidad (Oms, Soliva & Martín, 2008; Pastor, 2010); atenuar la exudación de antocianinas, controlar cambios de color (Percival, Crowe, Stevens & Laughlin, 2000); inhibir el crecimiento de mesólos aeróbicos, hongos y levaduras (Rojas, Soliva & Martin, 2009) entre otros. Según Kester y Fennema (1986) los recubrimientos comestibles deben. 26.

(36) presentar ciertos requerimientos funcionales que permitan controlar o aminorar las causas de alteración de los alimentos a recubrir. Para lograr esto es indispensable una adecuada elección de materiales a utilizar, condiciones de formación, tipo de plasticante, naturaleza del disolvente, velocidad de evaporación del disolvente, y espesor, entre otras (Guilbert, 1986), ya que sus propiedades de permeabilidad al vapor de agua, al intercambio gaseoso, así como su solubilidad en agua, hinchamiento, color, transparencia y brillo, están ligadas a la naturaleza de sus componentes, composición y estructura nal. Un RC debe ser en primera instancia de fácil elaboración y económicamente viable. (Biquet & Labuza, 1988; Kester & Fennema, 1986; Pavlath & Orts, 2009; Pastor, 2010; Murillo, 2008.; Torres, 1994; El Ghaouth, Arul, Ponnampalam, & Boulet, 1991):. 4.3. Componentes de películas biodegradables y recubrimientos comestibles 4.3.1. Polisacáridos. Por su naturaleza hidrofílica, los polisacáridos permiten que las películas comestibles elaboradas a partir de ellos sean solubles en agua y presenten pobres barreras frente al vapor de agua (Kester & Fennema, 1986; Gennadios, Hanna & Kurth, 1997). Entre otras ventajas de las películas y recubrimientos a base de polisacáridos se pueden mencionar que no son grasosos, son películas de bajas calorías y se emplean para extender la vida de anaquel de frutas y hortalizas sin riesgo de desarrollar condiciones de anaerobiosis, por lo que su aplicación en la agricultura se ha vuelto popular debido a sus propiedades para modicar la atmósfera interna de una manera similar a una atmósfera modicada pasiva (Nisperos-Carriedo, 1994). Los más usados para la elaboración de recubrimientos y películas comestibles, son los almidones naturales y modicados, las gomas, los agares, los alginatos, el quitosano, las pectinas, la celulosa.. 27.

(37) 4.3.2. Plasticantes Según Ruiz, (2004) los plasticantes son sustancias de bajo peso molecular que son incorporadas dentro de la matriz polimérica para incrementar la exibilidad de la cubierta, la dureza y funcionamiento, disminuyendo la formación de escamas y grietas en la supercie de las películas comestibles. Entre los más comunes están glicerol, sorbitol, manitol, sacarosa, entre otros, cuya función es debilitar las fuerzas moleculares entre cadenas de polímeros adyacentes, mejorando las propiedades mecánicas de las películas y recubrimientos (Kester & Fennema, 1986; Krochta, 2002). Actualmente, la mayoría de los recubrimientos formulados con polisacáridos como las gomas, son adicionados con glicerol, utilizándolo para garantizar mayor propiedad de barrera a la pérdida de agua, debido a su naturaleza hidrofílica (Rojas, et al. 2007.; Raybaudi, Mosqueda & Martín, 2008). La adición de glicerol, Tween 80 y cera a recubrimientos comestibles, disminuyen la permeabilidad al vapor agua y mejoran las propiedades mecánicas como elongación, fuerza de tensión y modulo elástico (Miranda, Cárdenas, López & Lara, 2003).. 4.3.3. Sustancias Antifúngicas Estos componentes permiten que el recubrimiento adquiera una actividad antimicrobiana y fungicida estas actividades son asociadas al contenido de fenoles monoterpénicos y avonoides, permitiendo así mejorar la preservación de los alimentos. Los últimos estudios enfocados a esta temática y su composición tienen gran relevancia en el campo industrial, debido a los grandes benecios dentro del marco antibacteriano. El propóleo o propóleos como comúnmente se le nombra, es una mezcla natural resinosa producida por las abejas melíferas (Apis mellifera) a partir de sustancias colectadas de partes de plantas, yemas y exudados (Ghisalberti, 1979)[10]. Esta resina es masticada, enzimas salivales se añaden y luego se mezcla con cera de abejas y probablemente con otros compuestos del metabolismo de abeja (Burdock, 1998). Etimológicamente la palabra propóleos deriva del griego pro (por 'delante de', 'a la entrada') y polis ("comunidad" o "ciudad")[7] , lo que signica que este producto natural contribuye a la defensa de la colmena. Debido a su naturaleza y las propiedades mecánicas de cera, las abejas utilizan el propóleos en la construcción y reparación de sus colmenas - para las aberturas de juntas. 28.

(38) y grietas y suavizar la pared interior (Bankova et al., 2000) y como una barrera protectora contra los invasores externos o en contra de las amenazas de erosión como el viento y la lluvia. También utilizan propóleos para embalsamar los cadáveres de los intrusos muertos, evitando su descomposición y la eliminación de una fuente potencial de infecciones microbianas. Las abejas utilizan el propóleos no sólo como material de construcción, sino también para mantener una baja concentración de bacterias y hongos en la colmena, su composición química varía, los componentes de propóleos por lo general incluyen cerca de 10 % de aceites esenciales, polen 5 % y 15 % de compuestos orgánicos que incluyen diversos polifenoles, avonoides y ácidos fenólicos [11].. El propóleos es el producto de la colmena con la mayor actividad antimicrobiana (Adewurni y Ogunjinmi, 2011). Muchos métodos analíticos han sido utilizados para la separación e identicación de los constituyentes del propóleos y las sustancias identicadas pertenecen a los grupos de siguientes compuestos químicos similares: avonoides, ácidos benzoicos y derivados; derivados del benzaldehído; alcohol cinamil, y ácido cinámico y sus derivados; otros ácidos y respectivos derivados, alcoholes, cetonas, fenoles y compuestos heteroaromáticos; terpeno y alcoholes sesquiterpenos y sus derivados; sesquiterpénas e hidrocarburos triterpénicos, hidrocarburos alifáticos, minerales, esteroles e hidrocarburos esteroides; azúcares y aminoácidos (Walker y Crane, 1987),el principio activo se encuentra en los fenoles y avonoides, tales como: pinocembrina, galangina, pinobanskina (Manrique, 2016) [6] . La actividad antibacteriana del propóleos ha sido conrmada por numerosos estudios cientícos,como antiséptico y cicatrizante en el tratamiento de heridas y como desinfectante bucal (Toreti et al., 2016) ,Samara-Ortega et al. (2011)[5, 3] señalan la actividad anti fúngica del extracto etanólico de propóleo (EEP). ·. contra G. cingulata, donde se aplicaron concentraciones de EEP de 500 a 5.000 mg L-1 pudiendo evidenciar una reducción representativa en el crecimiento de las colonias del hongo con diámetros de sólo 2,41 cm y 1,84 cm; asimismo, el hongo es sensible al propóleo con un 39 % de inhibición en el crecimiento radial a concentraciones entre los 1.000 y 5.000 ppm. En otro estudio, Pineda et al. (2010), evaluaron extractos de propóleo en concentraciones del 15, 20 y 30 %, encontrando porcentajes de inhibición del mismo hongo del 27 al 30 %, valores que. 29.

(39) indican que tales extractos al ser aplicados sobre frutos cosechados e infectados, retardaron el desarrollo de la infección [12]. La actividad antibacteriana se ha demostrado contra tanto gram positivas y gram negativas y tanto los tipos aeróbicos como anaeróbicos. Aunque la composición de los propóleos varía considerablemente dependiendo de su origen botánico, todos los tipos de propóleos examinados revelaron una fuerte actividad antibacteriana y antifungica [3, 13].. En general las películas comestibles con mezclas de componentes tienen por nalidad complementarse y aumentar su capacidad protectora. Utilizando los materiales adecuados según el alimento que se desee proteger se pueden obtener resultados muy positivos, ya que con estas mezclas se presentan excelentes propiedades mecánicas y estructurales, además le coneren propiedades de barrera a gases, facilita la adhesión a supercies de diferentes tipos.[10].. 4.4. Aplicación de recubrimientos comestibles en productos frescos como la mora de Castilla La mora de castilla Rubus glaucus Benth perteneciente a la familia de las rosaceae y al género Rubus Spp, es originaria de las zonas altas tropicales de América siendo cultivada en países como Ecuador, Colombia, Panamá, Salvador, Honduras, Guatemala, México y Estados Unidos (Franco & Giraldo, 2001), se considera uno de los géneros con mayor número de especies en el reino vegetal debido a su diversidad. Su fruto considerado como baya no climatérica, se encuentra conformado por una agrupación de drupas unidas a un receptáculo en forma de cono de 1 a 2.5 cm de longitud; su color rojo oscuro en la madurez y púrpura (González, 2010). En Colombia la principal especie de mora es la R. glaucus de la cual se pueden encontrar 44 especies, de las cuales 24 están clasicadas y 9 son comestibles. (Cadena, Rodríguez, Franco & Gómez, 1999; Enciso & Gomez, 2004). Según Realpe, (2009), la mora puede adaptarse a altitudes entre los 1200 a 3500 m.s.n.m. generando los mayores rendimientos entre 1800 y 2400 m.s.n.m., siempre y cuando se cuente con buen drenaje, terrenos preferiblemente planos y suelo con buen contenido de materia orgánica. De acuerdo a los estándares de calidad establecidos por el Instituto Colombiano de Normas técnicas y Certicación (ICONTEC), algunos. 30.

(40) parámetros sicoquímicos de este fruto como sólidos solubles totales (SST) y porcentaje de acidez dieren por grado de madurez (Tabla 2) y en general su análisis bromatológico indica un bajo aporte de carbohidratos que contrasta con un buen contenido de vitamina C, bra, calcio, hierro y fósforo (Galvis & herrera, 1995; Martínez, 2007). Tabla 2. Requisitos de sólidos solubles totales y de acidez titulable según la tabla de color de la Mora de Castilla. FUENTE: NTC 4106, 1997. Parámetro. °. Brix. Color. 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Mínimo. 5.4. 5.7. 5.9. 6.3. 6.7. 7.2. 7.0. Máximo. 5.7. 6.1. 6.4. 6.9. 7.3. 7.9. 8.5. 3.3. 3.4. 3.5. 3.4. 3.1. 2.8. 2.5. % Acido málico. 4.5. Análisis Fisicoquímico Los análisis sicoquímicos se realizan con el n de inferir el nivel de calidad de la fruta, y en denitiva, establecer la aptitud del alimento para el consumo humano.. 4.5.1. pH (Potencial de Hidrógeno) El pH es un símbolo que indica si una sustancia es ácida, neutra o básica. El pH se calcula por la concentración de iones de hidrógeno, un factor que controla la regulación de muchas reacciones químicas, bioquímicas y microbiológicas.. El crecimiento de los microorganismos requiere principalmente de nutrientes, agua, una temperatura adecuada y determinados niveles de pH. En estado natural las frutas tienen pH bastantes ácidos y las verduras, las carnes y pescados son ligeramente ácidos.. Los valores bajos de pH (ácido) pueden ayudar en la conservación de los alimentos de dos maneras: directamente, inhibiendo el crecimiento microbiano, e indirectamente, a base de disminuir la resistencia al calor de los microorganismos, en los alimentos que vayan a ser tratados térmicamente.. El pH afecta a muchas propiedades funcionales como son: el color, sabor y textura de los alimentos. Las pulpas de frutas ácidas con pH inferiores a 3,5 forman geles débiles que tienden. 31.

(41) a colapsarse (MATAS, 2008).. 4.5.2. Actividad acuosa (aw) Se entiende como actividad de agua (valor a w), la humedad en equilibrio de un producto, determinada por la presión parcial del vapor de agua en su supercie. El valor aw depende de la composición, la temperatura y el contenido en agua del producto, ésta se puede reducir aumentando la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos, mediante la extracción del agua o mediante la adición de solutos. . Tiene incidencia sobre las características de calidad, tales como: textura, sabor, color, gusto, valor nutricional del producto y su tiempo de conservación, los microorganismos necesitan la presencia de agua, en una forma disponible, para crecer y llevar a cabo sus funciones metabólicas [14]. La mejor forma de medir la disponibilidad de agua es mediante la aw.. aw=0,98:. pueden crecer casi todos los microorganismos patógenos existentes dando lugar a. alteraciones y toxi-infecciones alimentarias. Los alimentos más susceptibles son la carne o pescado fresco y frutas o verduras frescas, entre otros.. aw=0,93/0,98:. existe poca diferencia con el anterior. En alimentos con dicha aw pueden. aparecer un gran número de microorganismos patógenos. Los alimentos más susceptibles son los embutidos fermentados o cocidos, quesos de corta maduración, carnes curadas enlatadas, productos cárnicos o pescado ligeramente salados o el pan entre otros.. aw=0,85/0,93:. a medida que disminuye la aw, disminuye el número de patógenos que so-. breviven. En este caso como bacteria únicamente crece el S. aureus , cuya presencia puede dar lugar a toxi-infección alimentaria. Sin embargo, los hongos aún pueden crecer (MATHIAS, 2006).. 32.

(42) 5.. METODOLOGÍA. Para el desarrollo del trabajo propuesto se realizaron un conjunto de actividades con las cuales se evaluó el desempeño de un recubrimiento comestible en el aumento de la duración poscosecha de la mora de Castilla, para tal efecto se propone la siguiente metodología:. 1. Identicar un cultivo con Buenas Prácticas Agrícolas (BPA) que permita mantener en condiciones ideales.. 2. Realizar el proceso de Cosecha del fruto con grado de maduración 4 y 5 según la gura 1.. 3. Realizar un procedimiento poscosecha y transporte. a ) Lavado y desinfección b ) Realizar el pesaje de las muestras c ) Almacenamiento en refrigeración. 4. Tratamiento de la mora poscosecha. a ) Preparación del recubrimiento comestible b ) Aplicación del recubrimiento comestible. 5. Realización de las pruebas sobre los frutos con y sin recubrimiento. a ) Organolépticas b ) Microbiológicos c ) Fisicoquímicas. 5.1. Identicación del cultivo con BPA El cultivo identicado se encuentra en la nca el Moral, vereda Barro Blanco del municipio de Quinchía. El cultivo presente en la nca mencionada cuenta con los estándares BPA para realizar el proceso de recolección de los frutos para el desarrollo del el proceso experimental.. 33.

(43) 5.2. Cosecha de los frutos El estado de madurez propuesto para los frutos es de 4-5 como se muestra en la sección. ??.. 5.3. Tratamiento poscosecha Cumpliendo con los requisitos físicos y tosanitarios, se procede a colocar los frutos cosechados en bolsas de polietileno con selle zip lock las cuales fueron llevadas a enfriadores de poliestireno expandido y transportados al laboratorio, donde fueron recubiertos, embalados en recipientes. ◦ C y 65. de plástico de tereftalato de polietileno (PET) y almacenados bajo refrigeración (3 ± 1 a 85 % de humedad relativa) para análisis.. 5.4. Tratamientos y condiciones de almacenamiento Los frutos de mora con un grado de madurez de 5 (Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certicación, 1997) fueron lavado (rociado) y desinfectado por aspersión con una solución clorada a 50 ppm durante 3 minutos; el exceso de humedad fue eliminado por el ujo de aire (21 de. ◦C. ± 0,2◦ C ).. CO2 ),. El recubrimiento comestible basado en aloe vera (Disminuye la producción. propóleos (antifúngico), cera de abeja (barrera hidrofóbica) y glicerol (plasticante). aplicado por aspersión. Separados en dos lotes iguales en donde uno recibirá la aplicación a. °. 30 C de la formulación del recubrimiento con matriz multicomponente y el ultimo se dejará como testigo, se deja secar y se procede a empacar unos promedios de muestras de 250 g de los frutos tratados se colocaron en recipientes de Tereftalato de Polietileno (PET) macroperforados (10 % de su área) total dos muestras se analizaron una con tratamiento y otra sin el tratamiento aplicado. Todas las muestras tratadas fueron almacenadas bajo las mismas condiciones de refrigeración (5. ± 1◦ Cy6585). por 11 días y se evaluaron cambios en la calidad. a intervalos de 2 días. Se tubo muestras testigo sin recubrimiento para cada día de análisis. En este período de tiempo se estableció, teniendo en cuenta los resultados positivos obtenidos en otros estudios sobre frutos del género Rubus, incluidos (Garzón et al., 2009) conservación sicoquímica y propiedades siológicas, (Samec & Piljac-Zegarac, 2011), reducción de pérdida. 34.

(44) de peso y proliferación de hongos, a través del uso de recubrimiento comestible durante el almacenamiento en refrigeración por período de 11 días.. 5.5. Determinación de parámetros sicoquímico Estos parámetros fueron evaluados en el jugo extraído de la fruta entera. El contenido de sólidos solubles totales (TSS) fue determinado directamente usando un refractómetro manual ATAGO (Master PM, Japón), se cuanticó la acidez titulable (TA) con el método de titulación potenciométrica y expresado como porcentaje de ácido málico, y el pH se evaluó usando un potenciómetro SCHOTT (CG810, Alemania); para todos los parámetros se tomaron como referencia los estándares ICONTEC para frutas y productos vegetales (Gómez, 2004).. 5.6. Desarrollo de una formulación para el recubrimiento comestible Los insumos seleccionados para el desarrollo de la formulación que se trabajó son:. Gel de Aloe Vera: Como modicador de atmósfera, controlador de la intensidad respiratoria, pH y acidez. Glicerol: Como agente plasticante. Polisorbato: Como agente emulsicante. Cera de Abejas: Como parte hidrofóbica es la barrera que retrasa la perdida de agua dado que disminuye la permeabilidad al vapor de agua. Propóleos: Como agente antimicrobiano. Agua destilada: Como medio acuoso para la preparación de la emulsión.. 5.6.1. Preparación del recubrimiento Para la realización de recubrimiento se implementaron los siguientes pasos:. 35.

(45) 1. El gel mucilaginoso de penca Sábila, después de su extracción se lava con abundante agua potable con el n de retirar la mayor cantidad de aloina posible debido al alto contenido de yodo.. 2. Preparar una solución 50 % p/p gel y agua destilada.. °. 3. La otra parte de la fase acuosa se somete a calentamiento a 65 C.. 4. Adicionar la cera de abejas, la cual actúa como fase oleosa al 0.5 %, aumentando gra-. °. dualmente la temperatura hasta 90 C, posteriormente apagar la fuente de calor.. 5. Adicionar la solución del numeral 2 lentamente con agitación continua.. 6. Adicionar el polisorbato 0.01 % como emulsicante de la mezcla.. 7. Adicionar el propóleos 1 % obtenida de extracción alcohólica al 70 %,. 8. Adicionar el glicerol 0.75 % manteniendo la agitación hasta obtener una emulsión estable.. 9. Aplicar por aspersión evitando que la temperatura baje al punto de solidicación de la. °. cera, es decir, por debajo de 65 C.. 10. Dejar escurrir por un tiempo de 30 minutos hasta que se seque dependiendo de las condiciones ambientales en las cuales se esté trabajando.. 11. Una vez seca se pasa el fruto con el recubrimiento a las cajas plásticas perforadas y se. °. llevan al cuarto de refrigeración a una temperatura entre 0 y 5 C. 12. Evaluar sicoquímica y microbiológicamente a los días 1,3,5,7, y 10.. 5.7. Evaluación del efecto del recubrimiento comestibles sobre el crecimiento microbiológico. El proceso de evaluación microbiológica de la Mora de Castilla se realizó sobre las muestras tratadas con el recubrimiento y sin él durante el almacenamiento en refrigeración; en el labo-. 36.

(46) ratorio de microbiología de alimentos de la Universidad Tecnológica de Pereira el cual cumple con todas las condiciones de trazabilidad e idoneidad.. Recuento de Mesólos. Recuento de Hongos. Estos análisis se realizaron basados en el documento Parámetros Microbiológicos del INVIMA y los reportes se expresan en Log 10UFC/ml. Se tomó como variable determinante para el vencimiento del tiempo comercialización; cuando los resultados incumplan los parámetros del documento denominado parámetros Microbiológicos expedido por el INVIMA serán descartados, con lo cual se dará nalidad a la experimentación.. NOTAS :. Las mediciones se realizaron sobre la fruta libre de lixiviado.. Desde la cosecha hasta el último análisis se garantizaron las condiciones de BPM (Buenas Prácticas de Manufactura).. 5.8. Análisis sensorial de la mora de Castilla con y sin recubrimiento comestible durante el almacenamiento refrigerado El análisis sensorial o evaluación sensorial es el análisis de los alimentos u otros materiales a través de los sentidos. Se realizará bajo pruebas afectivas o hedónicas donde el juez expresa su reacción subjetiva ante el producto, indicando si le gusta o le disgusta, si lo acepta o lo rechaza, o si lo preere a otra. En este estudio se empleó una técnica descriptiva conocida como perl sensorial con el n de determinar la intensidad en atributos sensoriales a través de escala de respuesta estandarizadas, donde se evalúan los atributos sensoriales como gusto y sabor, aroma y olor, color y apariencia. El método aplicado es análisis cuantitativo descriptivo, ayudado por un test de preferencia con una escala hedónica en la que el valor de: 1 a 5 donde 1 es rechazado y 5 totalmente aceptado. Para la sesión de análisis sensorial se tomarán tres. 37.

(47) frutos representativos de una muestra de 250 g de fruta con tratamiento. Luego las muestras se nombrarán con números aleatorios y se colocarán en platos de plástico desechables, para ser entregados a los panelistas para su evaluación junto con una guía y un formato de evaluación. Se trabajó con cinco panelistas en el laboratorio de catación del Centro de Comercio y Servicios del SENA Risaralda, el cual cuenta con las condiciones de iluminación, temperatura y aislamiento ideales para cada panelista. Los cinco (5) panelistas fueron semi-entrenados y con base en el soporte teórico basados en la prueba de Kruskal-Wallis indica que a partir de cinco panelistas es suciente y esto está argumentado en el libro de Diseño y análisis de experimentos de Douglas Montgomery. Se tuvo como base las NTC 3929: Análisis sensorial. Metodología. Métodos de perl del sabor.. NTC_4489. de 2015: Análisis sensorial. Metodología. Métodos Perl de textura.. NTC_4934. de 2008: Análisis Sensorial. Metodología. Guía general para establecer un perl. sensorial.. NTC_5328. de 2004: Análisis Sensorial. Directrices para el uso de escalas de respuesta cuan-. titativas.. Se tomó como variable determinante para denir que la mora presentaba propiedades organolépticas si: La prueba sensorial es negativa por al menos dos panelistas. Las características evaluadas en el recubrimiento formulado fueron:. Análisis sensorial. Se realizó un estudio discriminante-ordenatorio de las cualidades sensoriales referente al olor, sabor, color, apariencia y textura manejando una escala hedónica de cinco puntos donde el numero 0 fué la calicación más baja y el numero 5 la calicación más alta. La evaluación se realizó con un panel de 5 evaluadores semientrenados, con un rango de edad de 30 a 45 años.. Estimación duración poscosecha: se realizó un seguimiento diario de las características aparentes de calidad de acuerdo con la NTC 4106 de 1997 hasta que el producto llegó a las condiciones mínimas de comercialización. 38.

(48) Pruebas microbiológicas.. Las pruebas microbiológicas se realizaron al inicio del. seguimiento (Día 1) y al nal de este, de acuerdo con los resultados obtenidos. Los métodos de análisis microbiológico se referencian en la tabla 3.. Tabla 3. Métodos de análisis microbiológico en los tratamientos. Análisis. Método. NMP. Coliformes / g. º. º. Brila 35 / 24-48 horas. Mohos y levaduras UFC/g. Agar ogy 25. C / 5 días. Norma NTC 4516 INVIMA. 5.9. Evaluación del comportamiento sicoquímico de la mora de Castilla 5.9.1. Acidez titulable expresada en ácido málico Esta determinación se realizó bajo la norma NTC 4623 de 1999 .. 5.9.2. Medición de pH con potenciómetro Esta determinación se hizo bajo la norma NTC 4592 de 1999, vericar que el pH-metro se encuentre calibrado. Enjuagar el electrodo con agua destilada y secar suavemente con papel desechable o un paño limpio. Introducir el electrodo directamente en la muestra o en la dilución de la muestra y esperar a que se estabilice. Leer el valor de pH directamente en la pantalla. Limpiar el instrumento después de terminar la operación.. 5.9.3. Sólidos Solubles Totales a. 20ºC. Esta determinación se realizó bajo la norma NTC 4624 de 1999.. 5.9.4. Variación de acidez Es la determinación analítica de todos los ácidos presentes en una muestra, los cuales se expresan en términos de porcentaje y como una unidad química. En este método la acidez se expresará como porcentaje de ácido málico.. 39.

(49) Un determinado volumen de muestra ácida se valora en solución de hidróxido de sodio 0.1N, empleando el pH-metro como indicador potenciométrico y luego se expresa el resultado en porcentaje ( %) de ácido málico (WAGNER, 2005).. [ %]AcidezAcicoAcetico =. VN aOH ∗ NN aOH ∗ Fc ∗ Pm ∗ 100 [ %] W. Donde:. VN aHO : NN aHO : Pm :. Volumen de NaOH (ml). Concentración de NaOH (mol/litro). Peso molecular del acido Málico (67 g/mol) = 67. Fc :. Factor de conversión (1 litro/1000ml) = 0.001. W:. pero de la muestra en gramos. 5.9.5. Equipos y reactivos Balanza de precisión. Bureta Digital Brand III. pH-metro Handylab pH 11. Erlenmeyer de 250 ml. Frascos de vidrio de 250 ml. Agitador magnético. Barras de agitación. Probeta de 100 ml. Pipeta volumétrica de 2 ml. 40. (1).

(50) Solución de NaOH 0.1 N. Soluciones buer de pH 7 y pH 4. Agua destilada. 5.9.6. Análisis de la muestra. Vericar que el pH-metro se encuentre calibrado.. Pesar en un frasco de vidrio aproximadamente 1 gramo de la muestra.. Adicionar 100 ml de agua destilada.. Titular con la solución de NaOH 0.1 N, hasta que el pH alcance un valor de 8.. 41.

(51) 42.

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