¿De qué depende la maduración de los frutos?

*Estudiante de bachillerato en la escuela Tomas Alba Edison

**Asesor: Lic. Ing. Química Gustavo Ortega Rosas, profesor de la materia: química ciencias III.

Cada vez que compramos alimentos es fácil distinguir a simple vista entre un fruto firme y maduro y uno “envejecido”, incluso reconocemos las diferencias entre ambos en cuestión de sabor y textura.

Un elemento clave en la maduración de los frutos es el etileno(C₂H₄). La intención de este escrito es mostrar a los consumidores la importancia de la presencia de este gas en el proceso de conservación de alimentos y los efectos que produce.

Un proceso biológico

La producción de gas etileno es un proceso biológico del fruto, donde el oxígeno atmosférico es aprovechado para metabolizar compuestos de almacenamiento (azúcares y almidón) y forma bióxido de carbono (CO₂), agua y energía. Dicho proceso continúa después que el fruto es cosechado o removido del árbol.

El etileno se sintetiza durante la respiración de los frutos. Se le conoce como la hormona de la maduración. Veamos por qué.

La respiración de frutos involucra tres procesos metabólicos: glucólisis, ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones.

La velocidad de respiración varía dependiendo del tipo de tejido. La intensidad respiratoria de un fruto se mide como la cantidad de bióxido de carbono (CO₂) (ml) que desprende un kilogramo de fruta en una hora. A lo largo del crecimiento se produce en primer lugar, un incremento en la respiración, que va disminuyendo lentamente hasta la maduración.

Los frutos climatéricos, aquellos que siguen madurando aún después de haber sido recolectados, producen grandes cantidades de etileno a medida que la tasa de respiración aumenta. Ejemplo de estos frutos son: manzana, pera, plátano, mango, papaya, jitomate, aguacate.

El etileno es responsable de la síntesis de enzimas involucradas en cambios físicos, químicos y metabólicos en los tejidos vegetales, los cuales tienen una importante influencia en las características del sabor, el color y la firmeza del fruto.

El color de un fruto es un atributo importante que determina la decisión de adquisición e indica el grado de maduración. La concentración y tipo de los pigmentos naturales de las frutas y vegetales pueden cambiar a medida que el fruto madura. Los pigmentos primarios que otorgan color se pueden clasificar en dos grupos: los liposolubles, como la clorofila (verde) y los carotenoides (amarillo, naranja y rojo) y los hidrosolubles, como las antocianinas (rojo y azul), flavonoides (amarillo) y betalaínas (rojo).

La firmeza es un atributo importante en la calidad del fruto. Está representada como la resistencia que ofrece el fruto a una presión dada, la cual puede ser medida con un texturómetro o bien de manera subjetiva, mediante la presión ejercida por la mano o la boca. La firmeza o textura del fruto son factores que se deben cuidar en el fruto, ya que el consumidor los toma en cuenta en la decisión de su adquisición. La pérdida de firmeza en los frutos es un proceso normal que ocurre durante la maduración del fruto y se debe a la hidrólisis de la pared celular.

El sabor del fruto depende principalmente del contenido de azúcares, el cual se puede alterar por la temperatura y la intensidad de la luz durante el desarrollo, así como también por la estación, el clima, el grado de madurez en la cosecha y otras sustancias empleadas para su crecimiento como hormonas y pesticidas.

La polifenol oxidasa (PPO) que está presente en la mayoría de los tejidos vegetales y en condiciones específicas (procesamiento, daños mecánicos o bajo cierto tipo de estrés), es responsable del oscurecimiento del tejido vegetal. Las reacciones de oscurecimiento en las cuales participa, causan deterioro en la calidad de los alimentos debido a los cambios en sus propiedades nutricionales y organolépticas.

Experimento en un entorno casero

Como parte de un proyecto escolar, realizamos un experimento utilizando plátanos y aguacates en un ambiente casero. El objetivo fue demostrar cómo el gas etileno es responsable de los cambios físicos, químicos y metabólicos en los tejidos frutales y cómo se afectan las características sensoriales del fruto

Utilizamos 7 aguacates Hass y 9 plátanos tabasco. Los grupos experimentales fueron 3 combinaciones de fruto verde con maduro, envuelto y no envuelto y la combinación de fruto verde con verde no envuelto.

El color inicial y final de los aguacates y los plátanos fue valorado mediante observación y documentado con fotografías digitales.

El aguacate maduró a los seis días y el plátano a los tres días. 

Comprobamos que las frutas que en su entorno están en contacto con una mayor cantidad de gas etileno, producido por otra fruta madura, modifican su periodo de maduración acelerando el mismo, con respecto a aquellas que no estuvieron en contacto con una mayor cantidad del gas en su entorno. Esto coincide con la hipótesis planteada en este proyecto.

Los alimentos que se maduraron con cubierta de periódico, junto con otra fruta madura del mismo tipo, se maduraron en forma homogénea y no desigual como sucedió con los que se mantuvieron descubiertos junto a otros frutos maduros.

Cabe señalar que el papel periódico como envoltura aumenta la temperatura de los frutos climaterio (aquellos que siguen madurando después de haber sido recolectados) y así propicia la maduración de la fruta.

A manera de conclusión, podemos decir que si se utiliza el aguacate maduro junto con uno verde, la producción de gas etileno provocará un cambio en las propiedades físico químicas del aguacate verde, mientras que aquel que es apto para consumo continuará con su proceso de maduración sin verse afectado por la presencia del fruto no maduro. De igual manera, se presentará este proceso en la combinación de plátano verde con maduro.

Por lo tanto, la presencia de un fruto maduro que emita gas etileno ocasionará que los frutos aledaños maduren con mayor velocidad que aquellos que no cuentan con la excesiva presencia de gas etileno.

Para saber más

Manejo comercial del plátano y aguacate

Los plátanos destinados al mercado comercial necesitan ciertas condiciones de manejo, con el fin de mantenerlos en un estado de maduración atractivo para los consumidores. Así lo han documentado algunos autores.

La temperatura óptima para el almacenamiento y transporte es variable, ya que oscila entre 13 y 14ºC. Después se sube a 15-20ºC. Para que los plátanos maduren normalmente necesitan la aplicación de etileno y una atmósfera controlada.

Los plátanos empaquetados en cajas de cartón se transportan hasta los mercados en buques frigoríficos. Se recomienda pre-enfriar las bodegas unos dos días antes de la carga llegando hasta 7ºC, aunque actualmente en los modernos navíos plataneros tienen gran capacidad de enfriamiento rápido y esta operación no es tan necesaria.

La aplicación de etileno (100-150 ppm, 24-48 horas a 15-20ºC y una humedad relativa del 90-95%) se hace para conseguir una maduración uniforme. La concentración de CO₂ debería de mantenerse por debajo del 1%.

Con la atmósfera controlada, con niveles de 2-5% O₂ y 2-5% CO₂ durante el transporte, se puede retrasar la maduración para que los plátanos presenten el estado adecuado. También se reduce la respiración y la producción de etileno.

En tanto los aguacates, se suelen envasar para transporte en cajas de cartón ondulado telescópico de tapa larga. A menudo se utilizan separadores alveolados. Es importante la uniformidad del calibre, es decir, el número de frutos por caja, dentro de un mismo lote. En el punto de venta se comercializa a granel o en bolsas de malla.

Su almacenamiento es un balance entre las bajas temperaturas para disminuir la tasa de respiración, pero no demasiado bajas debido a que pueden ocasionar decoloración negra de la cáscara (manchas en parches). Los frutos de ‘Hass’ se almacenan usualmente a 4-5°C.

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