Atributos de calidad y compuestos volátiles como indicadores de senescencia en naranja (Citrus sinensis) variedad Valencia cultivada en sistemas convencional y orgánico Público Deposited
En este trabajo se investigó la capacidad de conservación de naranja ‘Valencia’ cultivada en sistemas convencional y orgánico a través del monitoreo de indicadores de senescencia en postcosecha. Las muestras para el estudio se obtuvieron de dos huertas comerciales en Tehuixtla y Zacapalco, estado de Morelos, la primera bajo un sistema de producción orgánica y la segunda convencional. La fruta fue cosechada en madurez comercial, seleccionada por ausencia de defectos y almacenada a 24 y 11 ºC por períodos de 12-15 y 28-29 días en tres experimentos. A intervalos regulares durante el almacenamiento se evaluaron los parámetros especificados en las normas oficiales de calidad y otros componentes químicos como presuntos indicadores de senescencia. La pérdida de peso debida a transpiración fue superior en los frutos almacenados a temperatura ambiente que en los refrigerados, y no mostró diferencia significativa entre sistemas de cultivo. El índice de madurez, determinado por el cociente sólidos solubles totales/acidez titulable, no presentó diferencias significativas por efecto del sistema de cultivo ni por la temperatura de almacenamiento. Además, los valores de este índice (13.1-24.1) estuvieron por arriba del intervalo marcado por las normas de calidad vigentes (7-12), lo cual se atribuyó a las condiciones climatológicas de las zonas de producción, caracterizadas por temperaturas muy elevadas que propiciaron una acidez baja en los frutos. La cantidad de jugo generalmente fue superior al 40% (p/p), lo cual coincide con lo establecido por la norma mexicana NMX-FF-027-SCFI-2007. Con base en los parámetros cromáticos L*, a* y b* medidos, se calculó el índice de color de cítricos (ICC), el cual presentó una alta correlación con la apreciación visual del color de la fruta. Durante el almacenamiento se observó que el ICC del flavedo aumentó, mientras que en el jugo no presentó diferencias entre sistemas de cultivo ni entre temperaturas de almacenamiento. La fuerza en Newtons (N), necesaria para comprimir la fruta 5 mm por su lado ecuatorial, guardó relación con la pérdida de peso (deshidratación) y se redujo durante las primeras semanas de almacenamiento a 24ºC, de 35 a 28 N para después aumentar a medida que progresaba la deshidratación y la cáscara se endurecía. El punto de inflexión, que marca el cambio de pendiente de la curva N vs tiempo, puede ser indicativo del inicio del proceso de senescencia del fruto y fue observado a los 21 días a temperatura ambiente, mientras que en refrigeración no se observó durante todo el periodo de almacenamiento. El rendimiento del aceite esencial contenido en el flavedo de las frutas no mostró diferencias significativas durante el almacenamiento en ambas temperaturas. Algunos volátiles del aroma característico de la naranja fresca son el linalool, limoneno, octanal, decanal y butanoato de etilo, mientras que dentro de los asociados con el olor a viejo los más reportados en jugos procesados son el α-terpineol, el p-vinilguayacol y la 2, 5–dimetil–4hidroxi–3(2H)–furanona (DMHF, furaneol). De los volátiles monitoreados, el linalool, limoneno y el α-terpineol estuvieron presentes tanto en jugo como en aceite esencial, mientras que el butanoato de etilo sólo fue detectado en jugo; octanal y decanal sólo se detectaron en el aceite esencial y el p- vinilguayacol no se detectó en el jugo ni en el aceite esencial. Los perfiles de compuestos volátiles en el jugo durante el almacenamiento comenzaron a cambiar significativamente a los 21 días: los niveles de linalool y limoneno disminuyeron, mientras que los del α-terpineol aumentaron; y la concentración del butanoato de etilo mostró diferencias con una pequeña disminución en los últimos días de almacenamiento. Dentro de los metabolitos de fermentación, que también tienen un impacto en la percepción del aroma de los frutos, los niveles de acetaldehído en el jugo tendieron a disminuir al final del almacenamiento en las naranjas de los dos sistemas de producción almacenadas a las dos temperaturas. El nivel de etanol no mostró diferencias significativas respecto al análisis inicial en el almacenamiento a temperatura ambiente, y en refrigeración disminuyó al final del almacenamiento. La capacidad antioxidante, medida por el ensayo de la actividad secuestrante del ión radical ABTS, mostró valores mayores en cáscara que en jugo; además, durante el almacenamiento a temperatura ambiente la capacidad antioxidante en la cáscara aumentó significativamente. De manera simultánea a las pruebas fisicoquímicas se realizó una evaluación sensorial. Los resultados indicaron que los frutos fueron del agrado de los consumidores en casi todos los atributos evaluados durante el almacenamiento, excepto al día 21 a temperatura ambiente, cuando comenzaron a evaluar con desagrado los frutos, principalmente debido a los atributos de intensidad de acidez, cantidad de jugo y firmeza del fruto. De acuerdo con los resultados anteriores, se concluyó que conviene establecer una norma de calidad específica para la naranja producida en las zonas citrícolas del Estado de Morelos o adaptar la existente que es de carácter nacional, a estas regiones productoras. En cuanto a los indicadores de senescencia, los cambios en la fuerza de compresión del fruto completo, la disminución en los niveles de limoneno y linalool, y el incremento en las concentraciones de α-terpineol parecen ser los parámetros más informativos de este proceso biológico. Considerando estos parámetros, la naranja a temperatura ambiente (24ºC) mostró una vida de almacenamiento de 21 días, lo cual fue confirmado con las evaluaciones sensoriales, en tanto que la naranja refrigerada no la agotó después de 27-28 días
The aim of this study was to evaluate the conservation capacity of ‘Valencia’ oranges grown in conventional and organic systems by monitoring senescence indicators after harvest. Fruit samples were obtained from two commercial orchards in Tehuixtla and Zacapalco, two regions of the state of Morelos in Mexico, grown under organic and conventional systems, respectively. Fruit samples were harvested at commercial maturity, selected by absence of defects, and stored at 24 and 11°C for 12-15 and 28-29 days, respectively in three consecutive experiments. At regular times during storage, the parameters specified in official quality standards were evaluated as well as other chemical constituents as indicators of senescence. Weight loss by transpiration was higher in fruits stored at room temperature than in those kept at low temperature, and was not significantly different between either type of crop system. The maturity index, determined by the ratio of total soluble solids to titratable acidity (TSS/TA), did not differ significantly between type of crop system or storage temperature. Furthermore, the values obtained (13.1-24.1) were above the range currently specified by quality standards (7-12). This was likely a result of weather conditions in the orchards which were characterized by high temperatures that favored low values of acidity in the juice of fruits. The volume of juice obtained was generally greater than 40% (w/w), which is consistent with the Mexican standard NMX-FF-027-SCFI-2007 Based on the L*, a* and b* color parameters, the citrus color index (CCI) was calculated, which showed a high correlation with the external color of the fruit. The flavedo CCI increased during storage, while the CCI of juice was no different either between crop systems or between storage temperatures. The force in Newtons (N) necessary to compress the fruit 5 mm on its equatorial side, was correlated with weight loss (dehydration) and declined during the first weeks of storage at 24°C (from 35 to 28 N). Later, the compression force increased with both the degree of dehydration and the hardening of the peel. The inflection point, which marks a change in the slope of the curve N vs time, may indicate the onset of senescence and was observed after 21 days in samples stored at room temperature, while being completely absent in refrigerated fruit for the entire length of the storage period. The yield of the essential oil contained in the flavedo of fruits did not differ significantly during storage at either temperature. Among the volatiles responsible for the characteristic aroma of fresh oranges are linalool, limonene, octanal, decanal and ethyl butanoate, while in aged or processed juices αterpineol, p-vinylguaiacol and 2, 5-dimethyl-4-hydroxy-3 (2H)-furanone (DMHF, furaneol) have been reported. Linalool, limonene and α-terpineol were present in both the juice and essential flavedo oils of fresh fruits, while ethyl butanoate was only detected in juice; octanal and decanal were only detected in essential oil and p- vinylguaiacol was not detected either in juice or in the essential oil. Profiles of volatile compounds in the juice during storage began to change significantly after 21 days of storage at room temperature; specifically, the concentrations of linalool and limonene decreased, while the level of α-terpineol increased. The concentration of ethyl butanoate also showed differences, with a small decrease in the last days of storage. Among fermentation metabolites, which also have an impact on the perception of fruit aroma, the levels of acetaldehyde in the juice tended to decrease towards the end of storage in both fruits of the two crop systems and at the two temperatures. Ethanol did not differ significantly during storage at room temperature, and at a low temperature, the level of ethanol decreased towards the end of storage. Antioxidant capacity, measured by the ABTS ion radical scavenging activity assay, was higher in the peel than in the juice of fruits, and increased significantly in the peel during storage at room temperature. A sensory evaluation was also performed that was concomitant with the above physicochemical tests. Results indicated a positive preference score by consumers in nearly all fruit attributes during most of the storage period, except after 21 days for fruit kept at room temperature. In this case, consumer evaluation was negative mainly due to the attributes of acidity, volume of juice and firmness of the fruits. We concluded that it would be appropriate to establish a quality standard specific for the oranges produced in the citrus-growing areas of the State of Morelos or to adapt the existing national standard to these regions. Additionally, changes in the compression force of whole fruit, decreased levels of linalool and limonene, and increasing concentrations of α-terpineol seem to be the most informative, and therefore, the most appropriate indicators of senescence. According to these parameters, oranges can be stored at room temperature (24 ° C) for up to 21 days, a fact that was confirmed by sensory evaluations, while the shelf life of refrigerated fruit was not exhausted even after 27-28 days of storage.
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