Determinación
de la capacidad conservante del aceite esencial de canela sobre uvilla (Physalis peruviana) como tratamien=
to
postcosecha
Determination of t=
he
preservative capacity of cinnamon essential oil on uvilla (Physalis peruvia=
na)
as a post-harvest treatment
González Cabre=
ra
María Verónica. [1],
Tatiana Elizabeth Sánchez Herrera. [2],<=
/span> & Armando
Vinicio Paredes Peralta. [3=
]
Recibido:
10-02-2020 / Revisado: 19-03-2020 /Aceptado: 04-04-2020/ Publicado: 08-05-2=
020
Abstract. <= /span>DOI: https://doi.org/10.33262/concienciadigita= l.v3i2.1.1235
Andean fruits such as uvilla (Phisalys peruviana) =
have
become a consumption trend due to their organoleptic and nutritional
properties, however, like other fruits during the post-harvest stage, the m=
ain
deterioration experienced is due to the action of microorganisms mainly
mushrooms. For this reason, the present research values cinna=
mon
essential oil as a potential bioconservative. Cinnamon oil was evaluated to
determine its antifungal activity “in vitro” against Botritys sp asyle of
uvilla post harvest, in a completely randomized design from which results of
fungicidal activity were obtained from 250 ppm in Papa Dextrose Agar culture
medium PDA and a fungistatic effect using a concentration of 125 ppm of
cinnamon essential oil. Similarly, the preservative activity was determined
"in situ" through physicochemical, microbiological and sensory te=
sts
on fresh fruit stored under two temperature conditions (5°C and 21°C); using
the immersion method in solutions with concentrations of 250 and 500 ppm of
cinnamon essential oil. In general, the treatments helped to preserve the
product better, giving us a value of 12 days of shelf life, delaying the gr=
owth
of molds and yeasts, allowing the optimal organoleptic characteristics of t=
he
uvilla fruit to be maintained.
Resumen.
Los frutos and=
inos
como la uvilla (Phisalys peruviana<=
/i>)
se han convertido en una tendencia de consumo debido a sus propiedades
organolépticas y nutricionales, sin embargo, al igual que otras frutas dura=
nte
la etapa postcosecha el principal deterioro que experimenta se debe a la ac=
ción
de microorganismos principalmente hongos. Por esta razón la presente
investigación valora al aceite esencial de canela como un potencial
bioconservador. El aceite de canel=
a fue
evaluado para determinar su actividad antifúngica “in vitro” contra Botrity=
s sp
asilado de uvilla post cosecha, en un diseño completamente al azar del que =
se
obtuvieron resultados de actividad fungicida a partir de 250 ppm en medio de
cultivo Papa Dextrosa Agar PDA y un efecto fungistático usando una
concentración de 125 ppm de aceite esencial de canela. De igual manera se
determinó la actividad conservante “in situ” a través de ensayos fisicoquím=
icos,
microbiológicos y sensoriales sobre el fruto fresco almacenado en dos
condiciones de temperatura (5°C y 21°C); utilizando el método de inmersión =
en
soluciones con concentraciones de 250 y 500 ppm de aceite esencial de canel=
a.
En general, los tratamientos ayudaron a que se conserve mejor el producto,
dándonos un valor de 12 días de vida útil retrasando el crecimiento de moho=
s y
levaduras permitiendo mantener las características organolépticas óptimas de
los frutos de uvilla.
Palabras claves: Aceite esencial, canela, conservante, uvilla,
antifúngico, postcosecha.
Introducción.
El nombre uvilla o
uchuva (Physalis peruviana) corresponde a un fruto perteneciente a la
familia de las Solanaceae, cuyo origen se establece en los andes peruanos,
presente también en Colombia, Perú, Ecuador y Bolivia (Álvarez, Campoverde y
Espinosa, 2012). Presenta un sabor dulce y es muy apreciada debido a su alto
contenido de vitaminas A y C; además de contener en su composición microele=
mentos
como el hierro y el fósforo que le atribuyen propiedades nutricionales y
medicinales. (Almanza, et al., 1993). La uchuva o Uvilla es una especie
tolerante, capaz de adaptarse a climas mediterráneos y cualquier tipo de su=
elo
incluso cortezas de árboles o condiciones de poca luz (Brito, 2002). Por
tales motivos la uvilla posee una amplia distribución actualmente, siendo
Colombia el país número uno en exportar uvilla a nivel mundial seguido por
Sudáfrica, Zimbabwe, Kenya, Ecuador, Perú, Bolivia y México (Calvo, 2009, p=
.2)
La uvilla es un producto no Tradicional qu=
e se
expande dentro del sector agrícola del Ecuador y que de acuerdo con datos d=
e PROECUADOR
(2016) produce más de 700 hectáreas para exportación. El envío de este tipo de fruta ecuatori=
ana no
tradicional se encuentra enmarcada en la estrategia nacional de incremento a
las exportaciones de este tipo de productos agrícolas (AGROCALIDAD, 2019). =
En
la actualidad, la uvilla ha ingresado a 43 mercados alrededor del mundo. De=
sde
el año 2018, este sector logró exportar un total de ciento cincuenta mil
dólares siendo sus principales destinos: Francia, Canadá y Países Bajos. De
acuerdo con cifras del Banco Central del Ecuador, en el período comprendido
entre enero y septiembre 2019, ese rubro aumentó a USD 160 mil dólares. (MIPRO, 2019).
Al constituirse como una fruta exótica muy
importante en el mercado internacional, la uvilla, requiere de un manejo
técnico que permita a los productores aprovechar estas oportunidades que se
presentan en el mercado, es decir cumplir con las normas de calidad y segur=
idad
alimentaria establecidas por los diferentes destinos internacionales a los =
que
el productor quiere alcanzar. (García. et al, 2008). A pesar de los esfuerzos los agricultor=
es
enfrentan en etapa postcosecha enfermedades ocasionadas por hongos, bacteri=
as y
nematodos. Además, en el mercado se
prefiere el consumo de la uvilla sin el capacho (o capuchón) el mismo que
cumple una importante función de protección frente a daños mecánicos, físic=
os o
biológicos.
El tiempo de vida útil baja de una manera
considerable, cuando se retira el capuchón de la fruta, por lo tanto, es
necesario buscar medios o condiciones que protejan a la fruta fresca de man=
era
que se logren tiempos de vida útil similares o mayores a los alcanzados par=
a la
fruta con capuchón. La composición y el bajo pH característico de la uvilla=
, la
hace muy sensible diferentes alteraciones originadas por hongos, sobre todo=
si
la humedad, temperatura y tiempo de almacenamiento postcosecha no son los
adecuados. (Rodríguez, 2006). Una investigación realizada por el Servicio
Ecuatoriano de Sanidad Agropecuaria SESA con el apoyo de la Corporación de
Promociones de exportaciones CORPEI, demuestran la presencia de 8 enfermeda=
des
causadas por hongos y bacterias entre las que se mencionan: Moho gris (Botrytis sp), mancha =
gris (Cercospora
sp), Mal del semillero (Phytium sp), Fusariosis (Fusarium sp<=
/i>)
entre otras (Agrocalidad, 2005).
Las enfermedades y plagas mencionadas en el
párrafo anterior han sido controladas por los productores a través del uso =
de
tratamientos con fungicidas químicos, los mismos que constituyen un peligro=
por
los residuos que dejan en el producto y que pueden afectar la salud del
consumidor. Una alternativa propuesta en varios estudios ha sido la aplicac=
ión
de tratamientos térmicos que disminuyen la carga microbiana, pero causan
cambios en la calidad visual y sensorial del producto con pérdidas de color,
firmeza y la pérdida de ciertos compuestos bioactivos como fenoles,
flavonoides, fitoalexinas y otros (Shama, 2007). Inclusive en los cultivos =
de
uvilla se ha llegado a aplicar tratamientos con plaguicidas, aun sin la
presencia de plagas llevando a evidenciar efectos perjudiciales como
resistencia al agroquímico, incremento en costos de producción y afectacion=
es a
la salud del agricultor.
Una alternativa al uso de plaguicidas es la
aplicación de sustancias químicas para la conservación de alimentos. Aunque=
se
ha descrito que una gran variedad de agentes químicos posee capacidad
conservante solamente una pequeña cantidad han sido permitidos para su uso =
en
los alimentos. Esta situación resp=
onde a
las rigurosas normas de seguridad señaladas por la FDA y, en menor proporci=
ón,
al hecho de que cuando se añaden a determinados alimentos, pocas sustancias
químicas siguen ejerciendo su actividad conservante (Villada, 2010)
Con estos antecedentes es importante el
estudio de innovadores tratamientos pos cosecha que permitan incrementar el
periodo de vida útil de los alimentos sin poner en riesgos la salud del
consumidor y la calidad de los productos.
Las recientes políticas de seguridad alimentaria y tendencia actual =
de
los consumidores por alimentos de origen natural y orgánico abren la
posibilidad de que los productos naturales tradicionalmente usados sean una
alternativa complementaria (Prakash et al., 2012).
Los productos naturales, han sido utilizad=
os
desde la antigüedad como aromatizantes y preservantes de alimentos. Los aceites esenciales son considerados=
en la
actualidad como una alternativa natural para la industria alimenticia ya que
poseen actividades antisépticas, antifúngicas, antimicrobianas y aromatizan=
tes.
También han sido ampliamente estudiados por su biodisponibilidad, los pocos
efectos secundarios o a la toxicidad que puedan causar, así como la mejor
biodegrabilidad comparado con antibióticos y preservantes disponibles (Mart=
ínez.
2007).
La actividad antimicrobiana que presentan =
los
aceites esenciales se debe a fracciones de su composición química como son =
los
compuestos fenólicos (CCI,2004). De igual manera existen estudios que prueb=
an
que la capacidad conservante de los aceites esenciales se deriva de
terpenoides, flavonoides y fenoles presentes en su composición química. Los
aceites esenciales son productos secundarios de las plantas que los usan co=
mo
un mecanismo de defensa frente a ataques microbianos y de e insectos. De he=
cho,
muchos de estos compuestos han sido usados en forma pura o extractos vegeta=
les
como alimento o aplicaciones médicas en humanos (Ávalos et al, 2009).
La composición química del aceite esencial=
de
canela (Cinnamomum zeylanicum) presenta del 75 – 85% de eugenol como
constituyente principal, el mismo que de acuerdo con estudios realizados po=
see actividad
antibacterial, de igual manera el aceite esencial de canela contiene 5% de
cinamaldehído, compuesto químico con carácter aromático y características
antimicrobianas. (FAO, 2006), el cinamaldehído ha sido utilizado
tradicionalmente como saborizante y antimicrobiano en los alimentos. Otros
componentes de la canela constituyen resinas cianogénicas y ácido hidrocián=
ico,
los mismos que han demostrado tener propiedades antibacteriales y taninos g=
eneradores
de una acción hemostática y astringente (Martínez et al, 2003, citad=
o en
Hernandez,2019). Se ha probado también la efectividad del aceite de canela
contra bacterias como Listeria monocytogenes, Escherichia coli,
Staphylococcus aureus, Enterobacter spp., Lactobacillus spp. y
Pseudomonas. Estudios demuestran
igualmente que el aceite esencial de canela presenta actividad fungistática=
en
ciertas concentraciones frente al desarrollo de Aspegillus flavus
(Montes et al., 1998)
Estos estudios han demostrado el efecto
antibacteriano y fungicida del aceite esencial de canela en bacterias patóg=
enas
y ciertos hongos, sin embargo se hace necesario la aplicación de estas
facultades de manera práctica, por esta razón el objetivo de la presente
investigación es comprobar el efecto antifúngico del aceite esencial de can=
ela
sobre los hongos causantes del deterioro postcosecha en uvilla almacenada a
diferentes temperaturas y tener una alternativa al uso de sustancias químic=
as
utilizadas como tratamientos conservantes en estos frutos
Metodologia.
Material vegetal
El material de estudio fue muestreado usando un mo=
delo
no probabilístico, esto es un proceso de selección de acuerdo con el grado =
de
madurez de las frutas siguiendo la norma técnica según lo establecido en la
norma NTE INEN 2485. Frutas frescas. Uvilla. Requisitos. La misma que estab=
lece
que la madurez de las uvillas puede evaluarse visualmente según su coloraci=
ón
externa (figura 1), que varía de verde a naranja a medida que madura el fru=
to. (NTE
INEN 2485, 2009).
Figura 1. Escala de color =
de la
uvilla – índice de madurez
Fuente: NTE 2484:2009. Frutas Frescas:
Uvilla. Requisitos
Cumpliendo con los requisitos establecidos en la n=
orma
se seleccionaron frutos enteros sin capuchón, sanos sin presentar deterioro=
, limpios,
exentas de plagas que afecten al aspecto general del producto; de consisten=
cia
firme, piel suave y brillante. El material vegetal Uvilla (Physalis
peruviana) corresponde al ecotipo “ecuatoriana”, proveniente de un cult=
ivo comercial
del Cantón Chambo, Provincia de Chimborazo. El aceite esencial de Canela (<=
i>Cinnamomum
zeylanicum) con pureza no especificada, grado alimenticio, fue adquirid=
o en
la Compañía ISABRUBOTANIK de la ciudad de Ambato, Ecuador.
Caracterización sensorial, física y química del
material vegetal seleccionado:
El material vegetal que fue sometido a una evaluac=
ión sensorial
a través de la aplicación de escalas hedónicas a través de un panel sensori=
al
de jueces no entrenados (Stone et al, 1993) tomando en cuenta los siguientes
aspectos: color, olor, sabor y textura. Para la caracterización física se v=
aloraron
aspectos como longitud, diámetro, volumen y peso. La medida de longitud y diámetro se rea=
lizó
con un vernier marca HOPEZ. Con un=
a balanza
de precisión electrónica HR-200, capacidad de 210 g ± 0,0001 g fue determin=
ado
el peso por cada unidad muestreada del material vegetal. Estos procedimient=
os
fueron aplicados de acuerdo con los procedimientos detallados en la NTE 284=
5. Para la determinación de del contenido d=
e sólidos
solubles, pH y acidez titulable se emplearon protocolos señalados en el
documento oficial de la A.O.A.C. Official Methods of Analysis, 942.15 (B). =
La
medición de pH fue realizada mediante un potenciómetro calibrado a una
temperatura de 20°C y el porcentaje de acidez titulable se reportó como áci=
do
málico. (A.O.A.C.,2000)
Análisis Microbiológico de la fruta fresca (mohos y
levaduras):
A partir de un gramo o centímetro cúbico de la
muestra, se procedió a la determinación del número de colonias típicas de
levaduras y mohos, para ello se aplicaron los procedimientos establecidos e=
n la
norma NTE INEN 1529-11. Determinación de la cantidad de microorganismos moh=
os y
levaduras. Recuento en placa por siembra en profundidad. (NTE INEN
1529-11,2013)
Conteo de colonias
Se determinaron el número de unidades formadoras de
colonias UFC de levaduras por gramo de muestra. Para validar el resultado se
procedió a un proceso de aislamiento a través de la técnica de siembra por
rayado utilizando una caja de agar PDA y agar extracto de malta. Estas mues=
tras
fueron incubadas a una temperatura de 35°C por un período de tiempo aproxim=
ado
de 48 horas. Finalmente se procedió a replicar el conteo de las UFC de hong=
os/
g de las muestras.
Determinación del efecto conservante del aceite
esencial de canela (Cinnamomum zeylanicum) sobre uvilla fresca
Para probar el efecto conservante del aceite esenc=
ial
de canela se utilizaron frutas cuyo grado de madurez se determinó con con b=
ase
en la norma NTE INEN 2485. Frutas frescas. Uvilla. Estas fueron sometidas a=
un
proceso de lavado con agua corriente y agua destilada en tres ocasiones.
Posteriormente fueron secadas a temperatura ambiente (25 ± 3° C). Para cada=
tratamiento
se emplearon 10 frutos como unidad experimental y tres repeticiones de cada=
una
(tabla 1). Se seleccionó al método de inmersión com=
o la
técnica para aplicar el aceite esencial de canela sobre la fruta muestral, =
de
esta forma se garantizó evitar pérdidas de la solución. Adicionalmente se c=
onsideraron
variables como el tiempo de inmersión, concentración del aceite esencial de
canela y temperatura de almacenamiento de la fruta recubierta. Se trabajó p=
or
duplicado y con dos testigos.
Tabla 1. Tratamient=
os
utilizados para la determinación de la actividad antimicrobiana del aceite
esencial de canela sobre uvilla fresca (Physalis peruviana L.)
|
Tratamiento |
Concentración aceite esencial de canela (ppm) |
Tiempo (días) |
Temperatura (ºC) |
|
Testigo |
1 |
21 |
|
|
T1 |
250 |
7 |
21 |
|
T2 |
250 |
7 |
5 |
|
T3 |
500 |
7 |
21 |
|
T4 |
500 |
7 |
5 |
|
T5 |
250 |
15 |
21 |
|
T6 |
250 |
15 |
5 |
|
T7 |
500 |
15 |
21 |
|
T8 |
500 |
15 |
5 |
|
T9 |
250 |
21 |
21 |
|
T10 |
250 |
21 |
5 |
|
T11 |
500 |
21 |
21 |
|
T12 |
500 |
21 |
5 |
|
T13 |
250 |
30 |
21 |
|
T14 |
250 |
30 |
5 |
|
T15 |
500 |
30 |
21 |
|
T16 |
500 |
30 |
5 |
Elaborado por: Grupo de investigación
Las soluciones utilizadas en el proceso de inmersi=
ón
se prepararon en concentraciones de 250 y 500 ppm. Se utilizaron 50 mg del
Aceite esencial de Canela y disuelto en 500 μL de Tween 20 como disolv=
ente
teniéndose una concentración final de 100000 ppm. A partir de esta solución
madre se realizaron diluciones al décimo con concentración finales de 500 y=
250
ppm y se llevaron a un volumen final de 500mL.
El proceso de inmersión se realizó utilizando vaso=
s de
precipitación con las soluciones preparadas de 250 ppm y 500 ppm de aceite
esencial de canela, sumergiendo las muestras de uvilla durante 5 segundos en
las soluciones respectivas. El procedimiento de secado se llevó a cabo bajo=
una
campana de flujo laminar durante 5 minutos, tanto para las muestras recubie=
rtas
como para las uvillas control que fueron sumergidas en agua destilada estér=
il.
Una vez secadas, las muestras uvilla con recubrimi=
ento
de aceite esencial de canela, se ubicaron 10 unidades muestrales en recipie=
ntes
de plástico, uno para cada tratamiento, respetando una distancia de 2 a 3 cm
entre cada muestra. Los recipientes plásticos fueron almacenados de manera =
aleatoria
bajo equivalentes condiciones de temperatura y humedad. Las condiciones de almacenamiento fueron=
dos:
21°C (temperatura ambiente) y 5°C (temperatura de refrigeración). Las muest=
ras
de cada tratamiento se almacenaron por triplicado y las temperaturas se
monitoreaban de manera constante con el uso de un termómetro de mercurio. Al
mismo tiempo cada recipiente era cambiado de posición para garantizar que d=
urante
el experimento las condiciones de temperatura y humedad eran equivalentes p=
ara
todas las muestras.
El efecto consérvate del aceite esencial de canela
sobre uvilla en la etapa de postcosecha se determinó a través de la
cuantificación de varios parámetros entre los que constan: pH, porcentaje d=
e acidez
titulable; indicadores de análisis sensorial: textura, color, olor y sabor,
además del recuento de mohos y levaduras. Los resultados obtenidos en el
presente estudio fueron analizados con un diseño experimental completamente=
al
azar en arreglo simple. Los resultados obtenidos se procesaron y analizaron=
en
el programa SPSS STATISTICS, bajo el modelo ANOVA y el uso de la Prueba T p=
ara
muestras independientes además de la Prueba de Chi cuadrado.
Resultado=
s.
Los datos que se reportan fueron obten=
idos
sobre la base de la metodología indicada.
Medida de variables
fisicoquímicas y microbiológicas en uvilla fresca (Physalis peruviana l.=
)
bajo dos condiciones de almacenamiento postcosecha
La fruta cosechada fue
sometida a dos condiciones de almacenamiento: temperatura de 21°C con una
humedad relativa del 67% y temperatura de 5°C con una humedad relativa de 9=
0%,
estos datos servirán como testigo para establecer una comparación con los
resultados obtenidos en la fruta tratada con aceite esencial de canela. En =
la
Tabla 2 se presentan los resultados obtenidos en la medición de indicadores
sensoriales: olor, color, sabor y textura, parámetros químicos: pH, acidez
titulable y análisis microbiológicos: recuento de mohos y levaduras.
Tabla2: Resultados de acidez, pH, temperatura y
unidades propagadoras (up/g) para uvilla (Physalis peruviana l.)
|
Tratamiento |
Ti<=
/b>empo (días) |
T (ºC) |
Caracter |
Pruebas |
Análisis microbiológico |
||||
|
Color |
Text=
|
Olor |
Sabor<=
/span> |
pH |
%
Acidez |
Recuento mohos y lev. (UP/g) |
|||
|
Tes<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;mso-fareast=
-font-family:
"Times New Roman";letter-spacing:-.05pt'>tig<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;font-family:"Times New Roman",serif;mso-fareast=
-font-family:
"Times New Roman"'>o |
1 |
|
10 |
10 |
10 |
10 |
4.06 |
1.95 |
50 |
|
T |
7 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4.22 |
1.98 |
52 |
|
T |
15 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4.44 |
1.77 |
58 |
|
T |
21 |
21 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4.90 |
1.64 |
65 |
|
T |
30 |
21 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3.95 |
1.54 |
60 |
|
T |
7 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4.10 |
1.94 |
50 |
|
T |
15 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4.32 |
1.68 |
51 |
|
T |
21 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4.73 |
1.56 |
55 |
|
T |
30 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3.75 |
1.48 |
48 |
Elaborado por: Grupo de investigación
La apariencia general=
de
la fruta muestral muestra cambios de alrededor del 40% en temperatura de 5°C
(refrigeración) y aproximadamente del 60% cuando se almacenaron a temperatu=
ra
ambiente (21°C). Las muestras alma=
cenadas
a 21 ºC presentaron síntomas de alteración como la presencia de mohos y
levaduras, al día 18, y se incrementó en días posteriores, llegando a su va=
lor
máximo en el día 21 como se observa en la Tabla 2. Con respecto a los análisis realizados p=
ara
las muestras almacenadas a temperatura de refrigeración 5 ºC, se observan
señales de alteración y deterioro por la acción de mohos y levaduras en el =
día
28, con un incremento mínimo en días posteriores. De igual manera se pudo
determinar que a temperatura de refrigeración no se observaron cambios en la
apariencia de la fruta hasta el día 25. Para las muestras de uvilla postcos=
echa
parámetros sensoriales olores no característicos, sabores extraños y presen=
cia
de manchas oscuras en la fruta, registraron los mayores porcentajes de camb=
io a
partir de la cuarta semana de estudio y en la temperatura más alta de
almacenamiento es decir a 21°C.
En lo que respecta a =
la
medida del pH, durante la primera y segunda semana del ensayo los frutos
mantuvieron un pH de 4,22 a 4,44, respectivamente. Al finalizar el ensayo (cuarta semana) el=
pH
disminuyó considerablemente con relación a las mediciones anteriores, lo cu=
al
concuerda con investigaciones realizadas previamente que registraron un
incremento en el valor del pH a partir del día 16 de almacenamiento y su
posterior reducción. (Novoa et al, 2006)
El incremento progresivo del pH hasta la
tercera semana de estudio puede considerarse una consecuencia de la disminu=
ción
de ácidos presentes en la pulpa del fruto, la disminución a partir de la cu=
arta
semana de estudio podría ser atribuida a procesos de acidificación durante =
la
senescencia del fruto. En lo que respecta a los valores de acidez total
titulable (%) con el proceso de maduración se observa un descenso uniforme =
lo
que coincide con relaciones similares reportadas en estudios realizados en =
la
pitahaya (Gallo, 1993). La disminución del valor de la acidez puede
interpretarse ya que los ácidos en el fruto son utilizados como substrato de
respiración, ya que al igual que los carbohidratos, son fuentes de carbono e
hidrógeno.
Una de las respuestas
experimentales de la presente investigación constituyó el el recuento
microbiano de mohos y levaduras, el que se realizó mediante siembras periód=
icas
a partir de los días: cero, siete, quince, veinte y treinta. De acuerdo con=
lo
señalado en el reglamento sanitario de los alimentos el límite para el recu=
ento
de mohos y levaduras es de 105 UFC/g (López 1999), el valor inicial reporta=
do
para las muestras de uvilla en el recuento de mohos corresponde a 50ufc/g. A
pesar de encontrarse dentro de un rango establecido las condiciones de
almacenamiento como la temperatura llevó a que exista un incremento de carga
microbiana que puede acelerar el deterioro de la calidad e inocuidad de la
uvilla postcosecha.
Aunque no se puede
establecer una relación estadística entre el desarrollo de mohos y levaduras
con respecto al incremento de acidez y diminución del valor del pH, puede
determinarse que la actividad metabólica de los microorganismos causales del
deterioro de la fruta permite la transformación de azúcares a ácidos orgáni=
cos de
la fruta lo que influye directamente en la disminución del pH y el incremen=
to
de la acidez titulable. En las muestras almacenadas a 5°C (temperatura de
refrigeración), no se pudo observar un desarrollo considerable de mohos y
levaduras; sin embargo, se podía determinar visualmente que en la superfici=
e de
la fruta existían manchas y áreas húmedas a causa del consumo de sustrato e
inicio del crecimiento de los hongos
Determinación del efe=
cto
conservante del aceite esencial de canela sobre uvilla fresca (Physalis
peruviana l.) por el método de inmersión.
La aplicación de un
recubrimiento de aceite esencial de canela sobre las unidades muestrales de
uvilla fresca, permitieron una mejor conservación del producto dando un
resultado de 12 días de vida de anaquel o shelf life sin presentar variacio=
nes
en sus características fisicoquímicas, sensoriales y microbiológicas,
comparados con las muestras testigo sin recubrimiento de aceite esencial. De
acuerdo con investigaciones documentales, las uvillas si se almacena con su
cáliz, se pueden conservar durante 15 días aproximadamente manteniéndola a =
una
temperatura de 17 a 19ºC con una humedad relativa cercana al 70%. Este tiem=
po
puede prolongarse a más de un mes si la temperatura que se usa está entre 4=
y 6
grados centígrados. (Betancourt, 2010).
A partir del día 15, =
los
tratamientos almacenados a temperatura ambiente (21°C), presentaron
alteraciones sensoriales en su textura y la presencia de una cantidad mínim=
a de
microorganismos visibles en 2,5 % de fruta (tabla 3). En similares condicio=
nes
se evidenció que un 2,5% de la fruta recubierta presentaba sabores atípicos,
que se atribuyen a la presencia del aceite esencial de canela, ya que estos
cambios sensoriales eran notorios mientras mayor era la concentración de ac=
eite
esencial. Otro de los inconvenientes presentados fue que las semillas y el
centro de la drupa cambiaron de color puesto que se observó un oscurecimien=
to. Con
los resultados reportados se establece que del día 1 al 12 las muestras de
uvilla tratadas con aceite esencial de canela no evidenciaron ataque de
microorganismos, ni ablandamiento, es decir mantenían sus atributos de cali=
dad
e inocuidad, convirtiéndolas en aceptables. Bajo las condiciones de
almacenamiento en temperatura de refrigeración (5°C), las muestras de fruta
(uvilla) analizadas no presentaron cambios sensoriales, químicos o
microbiológicos manteniendo su calidad y aceptabilidad hasta el día 30 del
experimento.
Tabla3: Resultados de acidez, pH, temperatura y
unidades propagadoras (up/g) para uvilla (Physalis peruviana l.) con tratamiento de aceite esencial de c=
anela
|
Trat |
Concentración de aceite (ppm) |
Tiempo |
T |
Características sensoriales |
Pruebas Físicas |
Análisis |
||||
|
(días) |
(ºC) |
microbiológico |
||||||||
|
Color |
Text |
Olor |
Sabor |
pH |
% |
Recuento |
||||
|
|
|
Acidez |
mohos y lev. (UP/g) |
|||||||
|
Testigo |
1 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,06 |
1,95 |
50 |
||
|
T1 |
250 |
7 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,55 |
1,81 |
24 |
|
T2 |
250 |
7 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,5 |
1,78 |
20 |
|
T3 |
500 |
7 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,53 |
1,8 |
32 |
|
T4 |
500 |
7 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,51 |
1,79 |
28 |
|
T5 |
250 |
15 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,58 |
1,75 |
22 |
|
T6 |
250 |
15 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,55 |
1,77 |
20 |
|
T7 |
500 |
15 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,56 |
1,78 |
32 |
|
T8 |
500 |
15 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,54 |
1,79 |
30 |
|
T9 |
250 |
21 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,62 |
1,73 |
22 |
|
T10 |
250 |
21 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,58 |
1,77 |
19 |
|
T11 |
500 |
21 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,6 |
1,75 |
32 |
|
T12 |
500 |
21 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,56 |
1,78 |
30 |
|
T13 |
250 |
30 |
21 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,63 |
1,72 |
24 |
|
T14 |
250 |
30 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,58 |
1,74 |
21 |
|
T15 |
500 |
30 |
21 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4,62 |
1,71 |
34 |
|
T16 |
500 |
30 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
4,6 |
1,76 |
32 |
Elaborado por:<=
span
style=3D'font-size:10.0pt;line-height:150%;font-family:"Arial",sans-serif'>=
Grupo de investigación
pH
El pH promedio de las
muestras control fue de 4,06 al inicio del período de almacenamiento. La
aplicación del aceite esencial de canela en concentraciones de 250 y 500 pp=
m, modificaron
el pH de la fruta fresca de manera inicial, incrementándolo debido a las
características químicas propias del aceite. Al finalizar el período de
almacenamiento, se pudieron determinar valores mayores de pH con respecto a=
la
fruta control. Los tratamientos almacenados a 5°C evidenciaron un incremento
menor del pH (0.04 unidades) con respecto a los tratamientos almacenados a
21°C; observándose un incremento superior en la fruta recubierta con 250 pp=
m a
una temperatura ambiente (21ºC) igual a 0.07 unidades.
Gráfi=
co1: pH vs tiempo de
almacenamiento para la uvilla recubierta con aceite esencial
=
=
Elaborado
por:
grupo de investigación
Las frutas muestrales=
del
experimento tratadas por el método de inmersión en aceite esencial de canel=
a y
almacenadas a 5°C y 21°C, experimentaron incrementos menores en el valor de=
l pH
con respecto a los resultados obtenidos para fruta control, como se puede
observar en el gráfico 2.
=
Gráfico
2:
Valor de pH en uvillas con y sin recubrimiento de aceite esencial de canela=
Elaborado por: Grupo de investi=
gación
De acuerdo con la Pru=
eba
de T para muestras independientes, se observan diferencias significativas
(p=3D0,01) entre las muestras de uvillas tratadas con aceite esencial de ca=
nela y
uvillas frescas sin tratamiento de aceite (tabla4). Estos resultados nos llevan a determina=
r que
la aplicación del aceite esencial de canela tiene un efecto conservante sob=
re
las muestras de uvilla del experimento retardando la senescencia del produc=
to e
incrementando la vida útil del mismo.
Tabla4: Prueba t de mues=
tras
independientes para pH uvilla
|
Prueba de
Levene para la igualdad de varianzas |
Prueba T =
para
la igualdad de medias |
|||||||||
|
F |
Sig. |
t |
gl |
Sig.
(bilateral) |
Diferenci=
a de
medias |
Error
tip. de la diferencia |
95% inter=
valo
de confianza para la diferencia |
|||
|
Inferior<= o:p> |
Superior<= o:p> |
|||||||||
|
pH |
Se han
asumido varianzas iguales |
71,211 |
,000 |
-5,245 |
71 |
,000 |
-,27656 |
,05273 |
-,3817 |
-,17142 |
|
|
No se han
asumido varianzas iguales |
|
|
-3,800 |
24,373 |
,001 |
-,27656 |
,07277 |
-,42663 |
-,12649 |
Elabor=
ado
por: Grupo de investigación
Porcentaje de Acidez Titulable
Al comparar los valor=
es
de porcentaje de acidez titulable de la uvilla fresca con tratamiento de ac=
eite
esencial en dos concentraciones 250 y 500ppm, que fueron almacenadas en dos
temperaturas 5°C y 21°C, se puede observar que existe una disminución progr=
esiva
del valor de la acidez, sin embargo, esta disminución es menor que la obser=
vada
para la fruta fresca sin recubrimiento de aceite esencial de canela. Los valores de Acidez obtenidos para las
uvillas con recubrimiento se observan en el gráfico3, en donde también se p=
uede
determinar que en el transcurso del almacenamiento en temperaturas de
refrigeración para los tratamientos con aceite esencial de canela existe una
disminución menor del valor de la acidez con respecto a los tratamientos qu=
e fueron
almacenados a temperatura ambiente.
Gráfi=
co3: Evaluación del
porcentaje de acidez titulable vs tiempo de almacenamiento para muestras de=
uvilla
tratas con aceite esencial de canela
Elaborado
por: grupo de investigación
El porcentaje de acid= ez titulable en la uvilla presenta un decremento en función del tiempo de almacenamiento, como se observa en el Gráfico3. Con respecto a la fruta control el Gráfico 4 evidencia que no existen diferencias significativas al comparar el tratamie= nto de 250 ppm de aceite esencial de canela con el tratamiento de 500 ppm, al contrario de lo que se puede determinar entre los tratamientos de uvilla sin recubrimiento y con recubrimiento de aceite esencial de canela como se obse= rva en el gráfico 4.
Gráfi=
co4: Comparación del =
% de
acidez titulable entre muestras control y muestras recubiertas con aceite
esencial de canela
Elaborado por:= grupo de investigación
Los valores inferiore=
s de
acidez titulable obtenidos para las muestras control prueban que el proceso=
de
senescencia se está desarrollando. La utilización del aceite esencial de ca=
nela
como un agente conservante en las uvillas postcosecha permitió una mayor re=
tención
de su acidez durante el tiempo de almacenamiento. Este comportamiento
probablemente se debe a que el aceite esencial sobre la superficie de la uv=
illa
pudo haber disminuido la velocidad de respiración, con lo que se retardarán=
las
reacciones enzimáticas que provocan la pérdida de la acidez por conversión
hacia almidón. El análisis estadís=
tico
por el método ADEVA de los resultados obtenidos en los diferentes tratamien=
tos
con respecto al parámetro Porcentaje de Acidez Titulable establecen una sig=
nificancia
de 0.040. De acuerdo con los resultados del análisis estadístico (Prueba T)=
confirma
que el tratamiento con aceite esencial de canela aplicado a las muestras de
uvilla postcosecha, presenta diferencias significativas con respecto a la f=
ruta
sin recubrimiento, ya que el valor de la acidez presenta una disminución me=
nor
a la observada en la fruta sin recubrimiento lo que favorece a mantener los
atributos de calidad de la Uvilla y por lo tanto incrementa la vida de anaq=
uel
de la misma (Tabla5).
Tabla5: Prueba t de mues=
tras
independientes para porcentaje de acidez titulable en uvilla
|
|
Prueba de Levene para=
la
igualdad de varianzas |
Prueba T para la igua=
ldad
de medias |
||||||||
|
F |
Sig. |
t |
gl |
Sig. (bilateral) |
Diferencia de medias =
|
Error tip. de la diferencia |
95% intervalo de
confianza para la diferencia |
|||
|
Inferior |
Superior |
|||||||||
|
pH |
Se han asumido varianzas iguales |
92,228 |
,000 |
-2,097 |
71 |
,040 |
-,05594 |
,02668 |
-,10913 |
-,00275 |
|
|
No se han asumido varianzas iguales |
|
|
-1,541 |
24,904 |
,136 |
-,05594 |
,03630 |
-,13071 |
-,01882 |
Elabor=
ado
por: Grupo de investigación
Recuento de Mohos y
Levaduras
Uno de los factores m=
ás
determinantes para el mantenimiento de la calidad y la inocuidad de un prod=
ucto
es el factor microbiológico, que se constituye en la respuesta experimental=
más
valiosa en el presente trabajo de investigación. El recuento microbiano de
mohos y levaduras se efectuó mediante la técnica de resiembra. Los resultad=
os
obtenidos luego de la aplicación del aceite esencial de canela por inmersió=
n a
muestras de uvilla presentan un valor inicial de 50UFC/g que disminuye
progresivamente hasta alcanzar un valor de 21UFC/g, (Tabla3). Estos resulta=
dos
se encuentran dentro del límite previsto en el reglamento sanitario de los
alimentos que es de 105 UFC/g (López, 1999)
Al comparar los
resultados del recuento de mohos y levaduras realizados a la fruta control =
con
los resultados obtenidos al aplicar los tratamientos de aceite esencial de
canela como agente conservante permiten establecer que existe un efecto
antifúngico del aceite esencial de canela, ya que se puede observar una
disminución significativa del número de unidades formadoras de colonias con
respecto a las muestras control, por ende se establece también una disminuc=
ión
del riesgo de alteraciones por acción de microorganismos (Gráfico5).
Gráfico5: Mohos y levaduras (ufc/g) en uvillas
con y sin recubrimiento de aceite esencial de canela
Elaborado por: grupo de investigación
La significancia de estos resultados fue
comprobada con la aplicación de un Análisis de Varianza (Tabla 6) en el cual
podemos determinar con exactitud que existe una significancia menor a 0.05
entre las frutas control (uvillas sin recubrimiento) y los tratamientos de
aceite esencial de canela aplicados a uvillas frescas en concentraciones de=
250
y 500 ppm. Estos resultados permiten la aceptar la Hipótesis experimental de
que el tratamiento con aceite esencial de canela posee un efecto conservant=
e,
ya que con estas condiciones se logra disminuir de una carga microbiana ini=
cial
y por ende de las alteraciones del producto por acción de los microorganism=
os.
Tabla6: Prueba t de mues=
tras
independientes para recuento de mohos y levaduras
|
|
Prueba de Levene para=
la
igualdad de varianzas |
Prueba T para la igua=
ldad
de medias |
||||||||
|
F |
Sig. |
t |
gl |
Sig. (bilateral) |
Diferencia de medias =
|
Error tip. =
de
la diferencia |
95% intervalo de
confianza para la diferencia |
|||
|
Inferior |
Superior |
|||||||||
|
pH |
Se han asumido varianzas iguales |
1,465 |
,230 |
20,074 |
71 |
,000 |
30,278 |
1,508 |
27,270 |
33,285 |
|
|
No se han asumido varianzas iguales |
|
|
18,408 |
38,74 |
,000 |
30,278 |
1,645 |
26,950 |
33,605 |
Elaborado por: Grupo de investigación
Evaluación Sensorial
Los resultados de la evaluación sensoria=
l obtenidos
de los tratamientos de aceite esencial de canela aplicados a uvillas frescas
fueron tomados en periodos de tiempo que van desde 7, 15, 21 y 30 días del
almacenamiento en refrigeración (5°C) y temperatura ambiente (21ºC). Estos resultados se pueden observar en =
la
tabla se encuentran reportados en la Tabla3. Los atributos evaluados fueron
color, olor, sabor y textura al tocar. La aplicación de los tratamientos
propuestos 250 y 500 ppm de aceite esencial de canela y probados en dos con=
diciones
de temperatura (5°C y 21°C), mantienen las características de color, aroma,
textura y sabor en el mismo nivel durante al menos 24 días lo que contrasta=
con
los resultados obtenidos para las uvillas sin recubrimiento que únicamente
fueron de 15 días a temperatura ambiente y de 20 días a temperatura de
refrigeración.
Conclusiones.
· =
El
presente estudio permitió comprobar el efecto del aceite esencial de canela
sobre uvilla fresca mediante el método de inmersión. La aplicación del acei=
te
esencial de canela conservó las características sensoriales, fisicoquímicas=
y
microbiológicas en la fruta testeada hasta por 30 días, concluyéndose que l=
as concentraciones
de 250 y 500 ppm de aceite esencial de canela muestran un efecto conservante
sobre uvilla postcosecha.
· =
Las
soluciones de aceite esencial de canela (250 y 500 ppm) utilizadas en el
experimento permitieron mantener por más tiempo valores de pH y acidez
similares a la fruta fresca en las condiciones de almacenamiento a temperat=
ura
ambiente y refrigeración conservando así la calidad de los productos e
incrementando su vida de anaquel. =
· =
El
tratamiento con aceite esencial de canela en una concentración de 500 ppm y=
en
temperatura de refrigeración (5ºC) logró incrementar la vida útil de las
uvillas frescas hasta por 30 días manteniendo todas las características de =
la
fruta fresca y su inocuidad. Es decir, a mayor concentración de aceite esen=
cial
mayor es el tiempo de vida útil
Referencias
Bibliográficas.
Agencia de regulación y control Fito y zoosanita=
rio.
(2005). Proyecto BID-FOMIN: Programa para la mitigación de barreras de acce=
so a
mercados bajo ATPDEA. Plagas dudosas de Physalis peruviana en Ecuador. Quit=
o –
Ecuador
Agencia de regulación y control Fito y zoosanita=
rio.
(2016). Guía de buenas prácticas agrícolas para el cultivo de uvilla.
Recuperado de
http://www.agrocalidad.gob.ec/wp-content/uploads/Gui%CC%81a-de-BPA-para-Uvi=
lla-1.pdf
Almanza, P. y Fischer, G. (1993). La uchuva
(Physalis peruviana L.) Una alternativa promisoria para las zonas frías de
Colombia. Agricultura Tropical. 30 (1):79-87
Álvarez, G., Campoverde, G., & Espinoza, M.
(2012). Manual técnico para el cultivo de uvilla (Physalis peruviana l) -
Universidad Nacional de Loja. Recuperado 4 de febrero de 2019, de
https://www.yumpu.com/es/document/read/27634955/folleto-corregidoindd-unive=
rsidad-nacional-de-loja
=
Association
Of Official Analytical Chemists (A.O.A.C.). Official Methods of Analysis. 1=
6a.
Ed. Washington. D.C, A.O.A.C., 2000.
Brito, D. (2002). Agroexportación de productos no
tradicionales. Producción de uvilla para exportación. Quito, Ecuador.
Calvo, I. (2009). Cultivo de la uchuva (Physalis
peruviana l)-Mag.go.cr. Recuperado el 17 April 2020, de
http://www.mag.go.cr/bibliotecavirtual/AV-0984.pdf.
Corporación Colombia Internacional (CCI). Mora un
Cultivo Promisorio. Exótica, mayo 2004, vol. 10, nº2, pp. 13-17
Ecuador inicia exportaciones de uvilla hacia Est=
ados
Unidos – Ministerio de Producción Comercio Exterior Inversiones y Pesca.
(2018). Recuperado de
https://www.produccion.gob.ec/ecuador-inicia-exportaciones-de-uvilla-hacia-=
estados-unidos/
Fao, & López, A. (2003). Manual Para la
Preparación Y Venta de Frutas Y Hortalizas. Roma, Italia: Fao.
Fischer, Gerhard, Almanza-Merchán, Pedro José y
Miranda, Diego. (2014) Importancia y cultivo de la uchuva (Physalis peruvia=
na
L.). Revista Brasileira de Fruticultura, 36 (1), 01-15.
https://doi.org/10.1590/0100-2945-441/13
Gallo, F.
Índice de madurez para piña cayena lisa, guanábana, pitaya amarilla y
maracuyá. En: Agrodesarrollo. Vol.=
4,
Nos.1/2 (1993); p. 171-200.
García C., Brito B., Peña. C (2008). Desarrollo
tecnológico para el fortalecimiento del manejo postcosecha de la uchuva
(Physalis peruviana). Informe final del proyecto Fontagro Ftg. 1403. Corpoi=
ca,
Iniap, Ciat, Proexant, Cirad. https://repositorio.iniap.gob.ec/bitstream/41=
000/3275/1/iniapscCD64.pdf
Hernández, L. (2019). Desarrollo de una
formulación en polvo a base de Amaranto (Amaranthus cruentus) y Canela
(Cinnamomun sp) sabor chocolate (tesis doctoral). Universidad autónoma =
de
Barcelona.
Martínez, A. (2007). Manual del Cultivo de la Mo=
ra
de Castilla (Rubus glaucus benth). (1 ed.). Ecuador:
Novoa, R.H., Bojacá, M., Galvis, J.A. y Fishcer,=
G.
(2006). La madurez del fruto y el secado del cáliz influyen en el
comportamiento postcosecha de la uchuva, almacenada a 12 °C (Physalis peruv=
iana
L.). Agronomía. Colombia. 24 (1):77 – 86
Nte Inen 1529- 11. 2013. Control microbiológico =
de
los alimentos. Mohos y levaduras viables. Detección. Quito: INEN, 2013. 6p.=
Nte Inen, 2485.2009. Frutas frescas. Uvilla.
Requisitos. Quito: INEN, 2009. 9p.
=
Prakash,
Bhanu & Singh, Priyanka & Kedia, Akash & Dubey, N.K. (2012).
Assessment of some essential oils as food preservatives based on antifungal,
antiaflatoxin, antioxidant activities and in vivo efficacy in food system. =
Food Research International. 49. 201–208.
10.1016/j.foodres.2012.08.020.
Rodriguez, M. (2003). Estudio de la conservation=
de
la uchuva (Physalis peruviana L.) utilizando los métodos de atmósfera
modificada, refrigeración y encerado. Trabajo de grado. Departamento de
Química, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
=
Shama,
G. (2007). Process challenges in applying low doses of ultraviolet light to
fresh produce for eliciting beneficial hormetic responses. Postharvest Biol=
ogy
and Technology, 44(1), 1-8. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2006.11.0=
04.
=
Stone,
H., & Sidel, J. L. (2004). Introduction to Sensory Evaluation. Sensory
Evaluation Practices, 1-19. https://doi.org/10.1016/b978-012672690-9/50005-=
6
Villada, J. (2010). Conservadores químicos
utilizados en la industria alimentaria. Universidad autónoma agraria “Anton=
io Narro”
Monografía Ingeniero en ciencias y tecnología de los alimentos. Recuperado =
de http://repositorio.uaaan.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/456/61=
581s.pdf?sequence=3D1
PARA
CITAR EL ARTÍCULO INDEXADO.
María
Verónica, G. C., Sánchez Herrera, T. E., & Paredes Peralta, A. V. (2020=
).
Determinación de la capacidad conservante del aceite esencial de canela sob=
re
uvilla (Physalis peruviana) como tratamiento postcosecha . ConcienciaDig=
ital,
3(2.1), 210-230. https://doi=
.org/10.33262/concienciadigital.v3i2.1.1235
El
artículo que se publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no
necesariamente reflejan el pensamiento de la Revista Conciencia Digital.
El artículo queda en propiedad de=
la
revista y, por tanto, su publicación parcial y/o total en otro medio tiene =
que
ser autorizado por el director de la Revista
Conciencia Digital.
[1]Escuela
Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias Pecuarias. Riobamb=
a,
Ecuador. mariav.gonzalez@espoch.edu.ec
[2]Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facult=
ad
de Ciencias Pecuarias. Riobamba, Ecuador. tatiana.sanchez@espoch.edu.ec
[3]Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Facultad de Ciencias Pecuarias. Riobamb= a, Ecuador. armando.paredes@espoch.edu.ec